高中物理沪科版（2019）必修第一册：3.5怎样求合力 作业题（Word版含解析）

3.5怎样求合力
1．在力的合成中，合力与分力的大小关系是（ ）
A．合力一定大于每一个分力
B．合力一定至少大于其中一个分力
C．合力可能比两个分力都小，也可能比两个分力都大
D．合力一定随两个分力夹角的增大而增大
2．互相垂直且大小分别为 6N和 8N的两个共点力的合力大小为 （ ）
A．6 N B．8 N C．10N D．14 N
3．将一个大小为 8 N 的力分解成两个分力，下列各组值不可能的是（ ）
A．1 N 和 10 N B．10 N 和 10 N
C．10 N 和 15 N D．15 N 和 20 N
4．同一物体在下列几组共点力作用下可能处于静止状态的是(　　)
A．3 N、4 N、5 N
B．3 N、5 N、9 N
C．4 N、6 N、11 N
D．5 N、6 N、12 N
5．如图所示，是用平行四边形定则求力F1、F2的合力F的示意图，其中正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．两个共点力，一个是40N，另一个等于F，它们的合力是100N，则F的大小可能是（ ）
A．40N B．50N C．150N D．80N
7．下面关于合力和它的两个分力的关系的叙述中，正确的是（ ）
A．合力一定大于其中任意的一个分力
B．合力有可能小于其中任意一个分力
C．两个分力的大小不变夹角在0～180°之间变化，夹角越大，其合力也越大
D．两个力和的夹角不变，大小不变，只要增大，合力F就一定增大
8．已知两个力的合力为10N,其中一个力为F1=6N,则另一个分力F2 的范围是（ ）
A． B．
C． D．
9．下列几组同一平面内的三个共点力中，它们的合力不可能为零的是
A．3N、3N、5N B．2N、5N、10N
C．5N、6N、7N D．6N、8N、10N
10．“力的合成的平行四边形定则”实验中体现的物理思想方法是( )
A．控制变量的方法
B．等效替代的方法
C．建立物理模型的方法
D．取微元的方法
11．如图是“探究求合力的方法”实验示意图．图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条．下列说法正确的是（　　）
A．甲实验时，两个拉力的大小应相等
B．甲实验时，两个拉力的方向应互相垂直
C．乙实验时，只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等
D．乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点
12．若两个共点力F1、F2合力为F，则下列说法不正确的是
A．合力F一定大于任何一个分力
B．合力F的大小可能等于F1，也可能等于F2
C．合力F有可能小于任何一个分力
D．合力F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小
13．已知两个力F1与F2的大小分别为10 N和30 N，则它们的合力大小可能等于(　　)
A．15 N B．20 N C．35 N D．45 N
14．两个力和间的夹角为θ，两力的合力为F，以下说法正确的是( )
A．若和大小不变，θ角越小，合力F就越大
B．合力F总比分力和中的任何一个都大
C．如果夹角θ不变，大小不变，只要增大，合力F必然增大
D．合力F的作用效果与两个分力和共同产生的作用效果是相同的
15．5个共点力的情况如图所示，已知F1＝F2＝F3＝F4＝F，且这四个力恰好为一个正方形，F5是其对角线。下列说法正确的是（ ）
A．F1和F5的合力，与F3大小相等，方向相反
B．能合成大小为2F、相互垂直的两个力
C．除F5以外的4个力的合力的大小为F
D．这5个力的合力恰好为F，方向与F1和F3的合力方向相同
16．如图所示，质量m=2kg的木块置于光滑水平面上，在大小F=8N、方向与水平面成θ=60°夹角斜向上的拉力作用下，从静止开始沿水平面做匀加速直线运动．求：木块所受的合力大小；
17．如图所示，在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2，已知F1＝3.0 N，F2＝4.0 N，g取10 N/kg，则木块受到的摩擦力为多少？若将F2顺时针转90°，此时木块在水平方向上受的合力大小为多少？
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
A.由力的合成三角形定则知两个力及它们的合力构成一个矢量三角形，合力不一定大于任何一个分力，故A错误；
BC.当两个力方向相同时，合力等于两分力之和，合力大于每一个分力；当两个分力方向相反时，合力等于两个分力之差，合力可能小于分力，由此可见合力可能大于分力，也有可能小于分力，故B错误，C正确；
D.由公式可知合力一定随两个分力夹角的增大而减小，故D错误；
2．C
【解析】
考点:力的合成
分析：利用平行四边形定则
解答：据平行四边形定则知，当两个分力垂直时,故选C.
点评：熟练掌握并运用平行四边形定则．
3．A
【解析】
【详解】
A.1N与10N的合力范围是9N≤F≤11N．不可能为8N，故A正确；
B.10N与10N的合力范围是0N≤F≤20N，可能为8N，故B错误；
C.10N与15N的合力范围是5N≤F≤25N，可能为8N，故C错误；
D.15N与20N的合力范围是5N≤F≤35N，可能为8N，故D错误。
4．A
【解析】
【分析】
【详解】
3N和4N的合力范围为1N～7N，5N在其合力范围内，三个力的合力可能为零，则物体可能处于静止状态，故A正确；3N和5N的合力范围为2N～8N，9N不在其合力范围内，三个力的合力不可能为零，则物体不可能处于静止状态，故B错误；4N和6N的合力范围为2N～10N，11N不在其合力范围内，三个力的合力不可能为零，则物体不可能处于静止状态，故C错误；5N和6N的合力范围为1N～11N，12N不在其合力范围内，三个力的合力不可能为零，则物体不可能处于静止状态，故D错误．所以A正确，BCD错误．
5．A
【解析】
【分析】
【详解】
根据平行四边形定则可知，以表示两分力的线段作邻边作出平行四边形，对角线即表示物体受到的合力，且合力的方向从两分力的起点指向对角线的另一端点；
A.A图与结论相符，选项A正确；
B. B图与结论不相符，选项B错误；
C. C图与结论不相符，选项C错误；
D. D图与结论不相符，选项D错误；
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
两力合成时，合力范围为： ，故140N≥F≥60N．
A. 40N与分析不符，故A错误．
B. 50N与分析不符，故B错误．
C. 150N与分析不符，故C错误．
D. 80N与分析相符，故D正确．
7．B
【解析】
【分析】
如果几个力的共同作用效果与一个力的作用效果相同，就把这几个力叫做那一个力的分力，而把那一个力叫做那几个力的合力，合力与分力是等效替代关系，不是重复受力；两个不共线的力合成时，遵循平行四边形定则.
【详解】
不在同一条直线上的两个力合成时，遵循平行四边形定则，故合力可能大于、小于或等于任意一个分力，故A错误，B正确；两个共点力的夹角在0～180°之间，其合力随两力夹角的增大而减小，故C错误；若夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，若F2与F1反向，F1＞F2，则合力F减小，故D错误；故选B．
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
当二力夹角为零时，即两个力在同一直线上，并且方向相同时，F2的最小值：
当夹角180°时，即两个力在同一直线上，并且方向相反时，
F2的最大值：
所以另一个分力F2 的范围：
A．另一个分力F2 的范围是，故A错误．
B．另一个分力F2 的范围是，故B错误．
C．另一个分力F2 的范围是，故C错误．
D．另一个分力F2 的范围是，故D正确．
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
A.三个力的大小3、3、5可以组成一个三角形，三个力的合力可能为零，故A不符合题意．
B. 三个力的大小2、5、10不能组成一个三角形，三个力的合力不可能为零，故B符合题意．
C. 三个力的大小5、6、7可以组成一个三角形，三个力的合力可能为零，故C不符合题意．
D. 三个力的大小6、8、10可以组成一个三角形，三个力的合力可能为零，故D不符合题意．
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
该实验中，两个力拉绳套和一个力拉绳套时，节点要到同一位置，即要求作用效果相同，故采用了“等效替代”的科学思想方法；
A. 控制变量的方法，与结论不相符，选项A错误；
B. 等效替代的方法，与结论相符，选项B正确；
C. 建立物理模型的方法，与结论不相符，选项C错误；
D. 取微元的方法，与结论不相符，选项D错误．
11．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．图甲实验时，两个拉力的大小适当，将橡皮筋拉到O点，并非要求它们的大小一定相等，故A错误；
B．实验时两个分力的夹角大小适当即可，并非要求一定垂直，故B错误；
C．图乙实验时，要求橡皮条的伸长量和形变方向与甲实验相等，即将橡皮筋拉到同一点，故C错误；
D．为了保证两次拉橡皮筋效果相同，图2实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点，故D正确。
故选D。
12．A
【解析】
【分析】
【详解】
A、一个合力与几个分力共同作用的效果相同，但合力的大小不一定大于任何一个分力的大小，可以小于分力，也可以等于分力；故A不正确．
B、当，且夹角为时，合力故B正确．
C、合力与分力效果相同，合力有可能小于任何一个分力，如两个分力为3N，4N，合力可能为故C正确．
D、合力F的大小随、间的夹角的增大而减小，合力的范围在两个分力之差与之和之间故D正确．
本题选不正确的故选A．
【点睛】
本题考查对合力与分力关系的理解能力．合力与分力是等效的，合力的范围在两个分力之差与之和之间．
13．BC
【解析】
【详解】
两力合成时，合力范围为：|F1-F2|≤F≤F1+F2；故10 N和30 N 的合力范围是20N≤F≤40N；
A．15 N，不在合力范围，选项A错误；
B．20 N，在合力范围，选项B正确；
C．35 N，在合力范围，选项C正确；
D．45 N，不在合力范围，选项D错误；
14．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．若和大小不变，角越小，合力F越大，A正确；
B．由力的合成方法可知，两力合力的范围
所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，B错误；
C．如果夹角不变，大小不变，只要增大，合力F可以减小（角度为大钝角时），也可以增加，C错误；
D．合力F的作用效果与两个分力和共同产生的作用效果是相同的，故D正确。
故选AD。
15．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据平行四边形定则得F1和F5的合力应该在F1和F5之间，与F3大小不相等，方向相反，A正确；
B．F1和F4大小相等方向相同，F2和F3大小相等方向相同，所以除F5以外的4个力能合成大小为2F、相互垂直的两个力，B错误；
C．F1和F4大小相等方向相同，F2和F3大小相等方向相同，所以除F5以外的4个力的合力的大小为，C错误；
D．除F5以外的4个力的合力的大小为，方向与F5方向相反，且F5大小为，所以这5个力的合力恰好为，方向与F1和F3的合力方向相同，D正确；
故选AD。
【点睛】
力的合成遵从平行四边形定则，根据这五个力的特点，F1和F3的合力与F5大小相等，方向相反；F2和F4的合力与F5大小相等，方向相反；又F1、F2、F3、F4恰好为一个正方形,所以对角线为，这五个共点力的合力大小等于，方向与F5相反。
16．4N
【解析】
【详解】
木块所受的合力：
合
17．5.0 N　1.0 N
【解析】
试题分析：根据力的合成，即可求出两个拉力的合力，由受力平衡，可确定木块受到的摩擦力的大小与方向；若F2顺时针90°，同理，即可求解．
由图可知，根据力的平行四边形定则，可得两个拉力的合力大小，根据受力平衡条件，则有木块受到的摩擦力为5N；
当将F2顺时针90°，则两个拉力的合力大小为7N，因滑动摩擦力的大小f=μN=0.6×10=6N；
所以此时木块在水平方向受到的合力大小F合=T-f=7-6=N
点晴：考查力的合成与分解，掌握力的平行四边形定则，理解受力平衡的条件．