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2021-2022学年新教材高中物理 课时练习16 力的合成和分解(B)(含解析)新人教版必修1.doc

上传人:高**** 文档编号:751060 上传时间:2024-05-30 格式:DOC 页数:7 大小:453KB
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资源描述

1、力的合成和分解(B)【学考达标】(20分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1同时作用在某物体上的两个方向相反的共点力,大小分别为6 N和8 N,当8 N的力逐渐减小到零的过程中,两力合力的大小()A先减小后增大B先增大后减小C逐渐增大 D逐渐减小【解析】选A。当8 N的力减小到6 N时,两个力的合力最小为0,若再减小,两力的合力又将逐渐增大,两力的合力最大为6 N,故选项A正确。2如图所示,同时作用在质点O上有三个共点力F1、F2、F3,其中F1、F2是正六边形的两条边,F3是正六边形的一条对角线。已知F1F22 N,则这三个力的合力大小等于()A.6 N B8 NC10

2、 N D12 N【解析】选A。将F1、F2合成如图,由几何关系得,F1、F2的合力F12F12 N,由于F12与F3的方向相同,由几何关系可得,三力的合力FF12F36 N,故A项正确,B、C、D三项错误。3有两个大小恒定的共点力,它们的合力大小F与两力之间夹角的关系如图所示,则这两个力的大小分别是()A.6 N和3 N B9 N和3 NC9 N和6 N D12 N和6 N【解析】选B。设两个力大小分别为F1、F2,由题图可知:当两力夹角为0时,F1F212 N;当两力夹角为180时,|F1F2|6 N,联立解得:F19 N,F23 N,或F13 N,F29 N,故B正确,A、C、D错误。4如

3、图所示,物体重20 N,在动摩擦因数为0.2的水平面上向左运动,同时受到大小为10 N,方向向右的水平力F的作用,则物体受到的摩擦力和合力的大小分别是()A.10 N,6 N B4 N,6 NC4 N,14 N D10 N,14 N【解析】选C。物体向左运动,因此物体受到的摩擦力方向向右,大小为fNG0.220 N4 N,F的方向也向右,大小为10 N,因此二力的合力F合Ff10 N4 N14 N,合力方向水平向右,故选项C正确,A、B、D错误。5.两个共点力F1、F2互相垂直,其合力为F,F1与F间的夹角为,F2与F间的夹角为,如图所示。若保持合力F的大小和方向均不变而改变F1时,对于F2的

4、变化情况,以下判断正确的是()A若保持不变而减小F1,则变小,F2变大B若保持不变而减小F1,则变大,F2变小C若保持F1大小不变而减小,则变大,F2变大D若保持F1大小不变而减小,则变小,F2变大【解析】选A。若保持不变而减小F1,F2如图所示:,由图可知,变小,F2变大,故A正确、B错误;若保持F1大小不变而减小,F2如图所示:,由图可知,变小,F2变小,故C、D错。6.人们不可能用双手掰开一段木桩,然而,若用斧子就容易把木桩劈开。如图所示,斧子的两个斧面间的夹角为,两个斧面关于竖直平面对称,当斧子对木桩施加一个竖直向下的力F时,木桩的两个劈开面受到的侧向压力FN等于()AFNBFNCFN

5、 DFN【解析】选C。如图所示,将力F分解为F1、F2两个分力,这两个分力分别与两个劈开面垂直,根据对称性,两分力F1、F2大小相等,这样,以F1、F2为邻边的平行四边形就是一个菱形。因为菱形的对角线互相垂直且平分,所以有:F1F2,木桩的两个劈开面受到的侧向压力FN等于。二、计算题(14分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(2021温州高一检测)如图所示,光滑斜面的倾角为,有两个相同的小球1、2,分别用光滑挡板A、B挡住,挡板A沿竖直方向,挡板B垂直斜面。试求:(1)球1对挡板和斜面的压力大小;(2)球2对挡板和斜面的压力大小。【解析】(1)球1所受重力按效果分解如

6、图甲所示,F1G tan ,F2(2)球2所受重力按效果分解如图乙所示,F3G sin ,F4G cos 答案:(1) G tan (2) G sin G cos 【选考提升】(20分钟50分)8.(8分)(多选)如图所示,两个共点力F1、F2的大小一定(F2F1),夹角是变化的,合力为F,在角从0逐渐增大到180的过程中,合力F的变化情况为()AF的大小从最大逐渐减小到最小BF的大小先减小后增大CF的方向与F2的夹角先增大后减小DF的方向与F2的夹角一直增大【解析】选A、C。力的合成遵循平行四边形定则,同向时即0时合力最大,反向时即180时合力最小,两个分力的夹角越大,合力越小,如图,则角从

7、0逐渐增大到180的过程中,F的大小从最大逐渐减小到最小,则A正确,B错误;0时F的方向与F2的夹角为零;因为F2F1,则当180时F的方向与F2的夹角仍为零,可知F的方向与F2的夹角先增大后减小,选项C正确,D错误。9.(8分)(多选)如图所示,质量为m的物体受到推力F作用,沿水平方向做匀速直线运动,已知推力F与水平面的夹角为,物体与地面间的动摩擦因数为,则物体所受的摩擦力大小为()AF cos BmgCF D(mgF sin )【解析】选A、D。对物体受力分析如图,由于匀速运动,所以物体所受的合力为零,在水平方向有摩擦力FfF cos ,故选项A正确;再由FfFN,FNmgF sin 可知

8、,摩擦力Ff(mgF sin ),故选项D正确,B、C错误。【补偿训练】(多选)三个力作用在同一物体上,其大小分别为6 N、8 N、12 N,其合力大小可能是()A4 NB0 NC15 ND28 N【解析】选A、B、C。6 N、8 N、12 N方向相同的时候,合力最大为26 N。6 N、8 N的合力的范围是2 NF14 N,所以当6 N、8 N的合力为12 N的时候,与第三个力大小相等方向相反,此时的合力最小为0,是三个力的合力的范围是0F26 N,在这个范围内都是可能的,故选项A、B、C正确,D错误。10.(10分)如图所示,已知电灯的重力为G10 N,AO绳与顶板间的夹角为45,BO绳水平

9、。(1)请按力的实际作用效果将OC绳对O点的拉力加以分解,并作出示意图。(2)AO绳所受的拉力FT1和BO绳所受的拉力FT2大小分别为多少?【解析】(1)OC绳的拉力产生了两个效果,一是沿着AO的方向向下拉紧AO的分力FT1,另一个是沿着BO绳的方向向左拉紧BO绳的分力FT2。画出平行四边形,如图所示。(2)因为电灯处于静止状态,根据二力平衡的条件,可判断OC绳的拉力大小等于电灯的重力,因此由几何关系得FT110 NFT210 N其方向分别为沿AO方向和BO方向。答案:(1)见解析(2)10 N10 N11.(12分)已知两个共点力,F110 N,方向水平向右,F210 N,方向竖直向上,如图

10、所示。(1)求这两个力的合力F的大小和方向;(2)若将F2绕O点逆时针旋转30角,求这时合力F的大小和方向。【解析】 (1)当F1与F2垂直时,由平行四边形定则作出平行四边形,由勾股定理可得:F N10 N14.14 N,合力的方向与F1的夹角为:tan 1解得:45(2)当F1与F2互成120角时,作出平行四边形,由于F1F2,故所得平行四边形为菱形,且F平分F1、F2的夹角,如图所示:F1、F2与F构成一等边三角形。即这种情况下:FF1F210 NF与F1的夹角:60答案:(1)14.14 N方向与F1的夹角成45(2)10 N方向与F1的夹角成6012.(12分)(创新应用题)如图所示,一辆汽车走钢索横跨汩罗江,如果汽车的总质量为2 000 kg,两侧的钢索弯曲成150夹角,求每条钢索所受拉力的大小(钢索的质量可不计,cos750.259,g取10 N/kg)。【解析】设一条钢索的拉力大小为F,汽车两侧的钢索的合力与汽车的总重力等大反向。作出一条钢索上拉力与其合力的平行四边形为一菱形,如图所示,据几何知识可得2Fcos75所以拉力F N19 305 N。答案:19 305 N

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