2021年秋高中物理必修一练习：第三章-相互作用-3.4.docx

4.力的合成

(本栏目内容，在同学用书中分册装订！)

1．大小分别为5 N、7 N、9 N的三个力合成，其合力F大小的范围为(　　)
A．3 N≤F≤20 N　　　　　　 B．2 N≤F≤21 N
C．0≤F≤20 N D．0≤F≤21 N
解析：　求三个力的合力大小的范围，则先确定两个力合力的大小范围，由平行四边形定则，5 N和7 N的合力最大为12 N，最小为2 N，则这个合力大小可能为9 N；而若它的方向与9 N的方向相反，这两个力合成后的合力可能为0；若它的大小为12 N，且方向与9 N力的方向相同时，合力的大小可能是21 N，故正确答案为D.
答案：　D
2．两个共点力的大小均为10 N，假如要使这两个力的合力大小也是10 N，那么这两个共点力间的夹角应为(　　)
A．30° B．60°
C．90° D．120°
解析：　对于两个夹角为120°的等大的共点力而言，其合力大小与分力相等，并且合力与两分力的夹角均为60°，反之，当两个分力大小与合力大小相等时，可推知两分力之间的夹角为120°.
答案：　D
3．两个大小分别为F1和F2(F2<F1)的力作用在同一点上，它们的合力的大小F满足(　　)
A．F2≤F≤F1 B.≤F≤
C．|F1－F2|≤F≤F1＋F2 D．F－F≤F2≤F＋F
解析：　由平行四边形定则知|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故C正确．
答案：　C
4.

如图所示，有两个共点力，一个是F1＝40 N，一个是F2，它们的合力是F＝100 N，则F2的大小可能是(　　)
A．20 N B．40 N
C．80 N D．160 N
解析：　两个共点力的合力大小的取值范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2.依据以上关系，可以求得F2大小的取值范围是60 N≤F2≤140 N．故只有选项C正确．
答案：　C
5．两个大小相等的共点力F1、F2，当它们间的夹角为90°时，合力大小为20 N，那么当它们之间的夹角为120°时，合力的大小为(　　)
A．40 N B．10 N
C．20 N D．10 N
解析：　设F1＝F2＝F.当它们的夹角α＝90°时，其合力为F，即F＝20 N，F＝10 N．当夹角为120°时，其合力与F等大．故选B.
答案：　B
6．一根轻质细绳能承受的最大拉力是G，现把一重为G的物体系在绳的中点，两手先并拢分别握住绳的两端提物体，然后缓慢并左右对称地分开，若想绳不断，两绳间的夹角不能超过(　　)
A．45° B．60°
C．120° D．135°
解析：　取物体为争辩对象，它共受三个力作用，其中两绳的拉力的合力必竖直向上，且大小等于重力G.由合力与分力的关系可知，当细绳拉力为G时，两绳间的夹角最大，此时合力与两分力大小相等，则两绳间夹角为120°.故选项C正确．
答案：　C
7.

一个重为20 N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F＝5 N的力竖直向上拉该物体时，如图所示，物体受到的合力为(　　)
A．15 N B．25 N
C．20 N D．0
解析：　由于物体受到的重力大于拉力，则地面对物体有支持力，且物体照旧静止．由于物体静止，所以竖直向上的拉力和支持力的合力与重力的合力为零．故只有选项D正确．
答案：　D
8．某同学在单杠上做引体向上，在下列选项中，双臂用力最小的是(　　)

解析：　人做引体向上时，双臂的合力大小确定等于人体受到的重力，依据平行四边形定则，两分力夹角越小，双臂用力就越小，故D项最大，B项最小．
答案：　B
9．下列几组力的合力可能是35 N的有(　　)
A．35 N、80 N B．6 N、24 N
C．35 N、35 N D．50 N、60 N
解析：　两个力F1、F2的合力F满足|F1－F2|≤F≤F1＋F2，只有35 N的力介于|F1－F2|和(F1＋F2)之间，F1、F2的合力就可能为35 N，由此知选项C、D正确．
答案：　CD
10.

做“验证力的平行四边形定则”的试验，在水平放置的木板上铺一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板的A点，橡皮条的另一端拴上两细绳套，如图所示，两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度拉橡皮条使之伸长，到达某一位置O时需登记________、________，描下________；再用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长，使结点到达位置________，再登记________．
解析：　因验证力的平行四边形定则需要依据力的大小和方向作平行四边形，所以必需记录力的大小和方向，为保证合力和分力的效果相同，两次必需使结点到达同一位置．
答案：　两弹簧测力计的读数　两细绳的方向　结点位置O　O点　弹簧测力计的读数和细绳的方向

11．(2021·上海卷·8)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则(　　)
A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍
B．F1、F2同时增加10 N，F也增加10 N
C．F1增加10 N，F2削减10 N，F确定不变
D．若F1、F2中的一个增大，F不愿定增大
解析：　F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，选项A正确．F1、F2同时增加10 N，F不愿定增加10 N，选项B错误；F1增加10 N，F2削减10 N，F可能变化，选项C错误．若F1、F2中的一个增大，F不愿定增大，选项D正确．
答案：　AD
12．如图所示，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100 N的货物拉住，已知人拉着绳子的一端，且该绳端与水平方向夹角为30°，则柱顶所受压力大小为(　　)

A．200 N B．100 N
C．100 N D．50 N
解析：　

如图所示，定滑轮只转变力的方向，不转变力的大小，所以绳的拉力
F1＝F2＝100 N
柱顶所受压力大小
F＝2F1cos 30°＝2×100× N＝100 N
故B选项正确．
答案：　B
13.

如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg，弹簧测力计的读数为2 N，若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和托盘的总质量减小到0.3 kg时，将会毁灭的状况是(g取10 N/kg，不计滑轮摩擦)(　　)
A．弹簧测力计的读数将变小
B．A仍静止不动
C．A对桌面的摩擦力不变
D．A对桌面的摩擦力将变小
解析：　当砝码和托盘的总质量m1＝0.6 kg时，A处于静止状态，A所受摩擦力为Ff1＝m1g－F1＝4 N，方向向左，则最大静摩擦力Fmax≥4 N，当m1减小到0.3 kg时，m2g－F1＝1 N＜Fmax，故A仍静止不动，弹簧测力计读数不变，A对桌面的摩擦力为1 N，方向向左．
答案：　BD
14．在“探究求合力的方法”试验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一个弹簧测力计．
(1)为完成试验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的试验数据如下表.
弹力F/N
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
伸长量x/×10－2 m
0.74
1.80
2.80
3.72
4.60
5.58
6.42
用作图法求得该弹簧的劲度系数k＝________ N/m.
(2)某次试验中，弹簧测力计的指针位置如图所示，其读数为________ N；同时利用(1)题中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请在答题纸上画出这两个共点力的合力F合．

(3)由图得到F合＝________ N.
解析：　(1)以水平方向为x轴，竖直方向为F轴，建立直角坐标系，然后找点，选尽可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k，k＝ N/m≈53 N/m.

(2)弹簧测力计的读数为2.10 N，选标度
合力的图示如图所示．

(3)经测量，合力F合＝3.3 N.
答案：　(1)如图所示　53(说明：±2范围内都可)　(2)2.10(说明：有效数字位数正确，±0.02范围内都可)　如图所示　(3)3.3(说明：±0.2范围内都可)