2025版新教材高中物理第4章力与平衡第1节科学探究力的合成作业含解析鲁科版必修第一册.docxVIP

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第1节科学探究力的合成

1.下列处理物理问题的主要思想方法不是等效替代法的是 ()

A.在探讨变速直线运动时引入平均速度的概念

B.重心的引入

C.推导初速度为零的匀加速直线运动的位移时间关系式

D.探究合力与分力关系的试验

答案C等效替代法是一种常用的方法,它是指用一种状况来等效替换另一种状况。推导位移时间关系用的是微积分的思想。

2.两个分力的大小分别是F1=30N、F2=50N,那么合力F的大小不行能是 ()

A.70NB.20NC.10ND.80N

答案C两个分力的大小分别为30N和50N,合力范围为20N≤F≤80N。

3.(多选)如图所示,两人共提一桶水缓缓行进,则 ()

A.两人手臂间的夹角小些省力

B.两人手臂间的夹角大些省力

C.调整两人手臂间的夹角,可以做到每个人对水桶的拉力大于水和水桶的重力

D.调整两人手臂间的夹角,可以做到每个人对水桶的拉力小于水和水桶的重力

答案ACD两个人拉力的合力与水和水桶的重力等大反向,夹角越小,两个拉力越小。依据力的合成特点,调整两人手臂间的夹角,可以做到每个人对水桶的拉力大于、小于或等于水和水桶的重力。故A、C、D正确。

4.关于共点力的合成,下列说法正确的是 ()

A.两个分力的合力肯定比每个分力都大

B.两个分力大小肯定,夹角越小,合力越大

C.两个力合成,其中一个力增大,另外一个力不变,合力肯定增大

D.现有三个力,大小分别为14N、16N、19N,这三个力的合力最小值为11N

答案B合力与分力关系满意平行四边形定则,依据平行四边形定则可以分析出B正确。

5.如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角)。下列四个图中,这三个力的合力最大的是 ()

答案B依据三角形定则,知A选项合力为2F1,B选项合力为2F2,C选项合力为0,D选项合力为2F3,故选项B的合力最大。

6.(多选)如图是两个共点力的合力F跟两个分力的夹角的关系图像,下面的分析中正确的是 ()

A.F的取值范围是2N≤F≤10N

B.F的取值范围是2N≤F≤14N

C.两个分力分别是6N和8N

D.两个分力分别是2N和10N

答案BC由题图可知,两个力夹角为90°时合力为10N,夹角为180°时合力为2N,设较大的力为F1,较小的力为F2,则F12+F22=10N,F1-F2=2N,联立解得F1=8N,F2=6N,合力F

7.(多选)如图所示为六个共点力,相邻两个力间的夹角为60°,大小如图所示,则它们的合力 ()

A.大小为6FB.大小为63N

C.方向与5F的方向相同D.方向无法确定

答案AC共线的两个力合成,合力大小均为3F,相邻两个合力的夹角均为60°,其中夹角为120°的两个力的合力沿对角线,大小为3F,则六个力的合力大小为6F,沿5F的方向,B、D错误,A、C正确。

8.分别为5N、9N和11N的三个共点力,它们之间的夹角可以改变,则它们的合力的最大值是;合力的最小值是。?

答案25N0

解析三力方向相同时,合力最大,最大值Fmax=5N+9N+11N=25N,三个力满意5N+9N11N,说明三个力可以合成一个首尾相接的三角形,所以合力的最小值为0。

9.两个大小为5N的力F1和F2,当它们的夹角为0°时,合力的大小为N;当它们的夹角为60°时,合力的大小为N;当它们的夹角为90°时,合力的大小为N;当它们的夹角为120°时,合力的大小为N;当它们的夹角为180°时,合力的大小为N。?

答案10535250

解析两个大小为5N的力F1和F2,当它们的夹角为0°时,合力的大小为

F=F1+F2=10N

当它们的夹角为60°时,合力的大小为

F=2F1cos30°=53N

当它们的夹角为90°时,合力的大小为

F=F12+

当它们的夹角为120°时,合力的大小为

F=F1=F2=5N

当它们的夹角为180°时,合力的大小为

F=F1-F2=0

10.如图所示,一条小船在河中向正东方向行驶,船上挂起一个风帆,帆受侧向风作用,风力大小F1为100N,方向为东偏南30°,为了使船受到的合力恰好沿正东方向,岸上一人用一根绳子拉船,绳子方向与河岸垂直,求出风力和绳子拉力的合力F的大小及绳子拉力F2的大小。

答案见解析

解析如图所示,以F1、F2为邻边作平行四边形,使合力F沿正东方向

F=F1cos30°=100×32N=503

F2=F1sin30°=100×12

解题感悟依据