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第1節(jié)　力的合成 【二維選題表】 物理觀念 科學(xué)思維 科學(xué)探究 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 共點(diǎn)力的 認(rèn)識(shí) 1(易) 2(易) 合力與分力的關(guān)系 3(易),4(易) 5(易) 力的合成的分析與計(jì)算 6(易),7(中), 8(中),9(中), 10(中),11(難), 12(中) 11(難),12(中) 基礎(chǔ)訓(xùn)練 1.(多選)關(guān)于共點(diǎn)力,下列說法中正確的是(　BCD　) A.作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果大小相等,方向相反,這兩個(gè)力是共點(diǎn)力 B.作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果是一對(duì)平衡力,則這兩個(gè)力是共點(diǎn)力 C.作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力,如果它們的作用點(diǎn)在同一點(diǎn)上,則這幾個(gè)力是共點(diǎn)力 D.作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力,如果它們的力的作用線相交于同一點(diǎn),則這幾個(gè)力是共點(diǎn)力 解析:幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn),或者它們的作用線相交于同一點(diǎn),這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力,所以選項(xiàng)C,D正確;一對(duì)平衡力一定作用在同一條直線上,它們一定是共點(diǎn)力,故選項(xiàng)B正確;對(duì)于選項(xiàng)A中所描述的兩個(gè)力,它們有可能是一上一下,互相平行但不共點(diǎn),所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤. 2.如圖(甲)所示,在半球形的碗中放一木桿,碗的A,B兩點(diǎn)對(duì)桿的支持力分別為F1和F2;如圖(乙)所示,桿的一端用鉸鏈O固定在墻上,另一端A處用豎直向上的力F將桿拉住.下列說法中不正確的是(　A　) A.圖(甲)中F1與F2沒有作用在同一點(diǎn),不是共點(diǎn)力 B.圖(甲)中F1與F2的作用線的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn),這兩個(gè)力是共點(diǎn)力 C.圖(乙)中力F與桿的重力G沒有作用于一點(diǎn),且作用線的延長(zhǎng)線不可能相交,不是共點(diǎn)力 D.圖(乙)中若F垂直于桿向上,則F與G也是共點(diǎn)力 解析:根據(jù)共點(diǎn)力的定義可知,圖(甲)中F1與F2不平行,作用線的延長(zhǎng)線一定交于一點(diǎn),故F1,F2是共點(diǎn)力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;圖(乙)中F豎直向上,與G平行,則不是共點(diǎn)力;若F垂直于桿向上,則作用線的延長(zhǎng)線必與G相交,此時(shí)F與G就是共點(diǎn)力,選項(xiàng)C,D正確. 3.(多選)關(guān)于合力與分力的說法,正確的是(　ABD　) A.一個(gè)合力與它的兩個(gè)分力是等效力 B.一個(gè)合力與它的兩個(gè)分力作用點(diǎn)相同 C.一個(gè)合力與它的兩個(gè)分力是同性質(zhì)的力 D.一個(gè)合力可能大于它的任意一個(gè)分力 解析:作用線或作用線的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)的幾個(gè)力稱為共點(diǎn)力,合力與它的分力的作用點(diǎn)必然相同,合力與分力本來就是從效果相等來定義的,不涉及力的性質(zhì),各分力可以是不同性質(zhì)的力,由平行四邊形定則可知合力的取值范圍為|F1-F2|≤F合≤F1+F2,綜上所述,選項(xiàng)A,B,D正確. 4.(多選)關(guān)于幾個(gè)力及其合力,下列說法正確的是(　ACD　) A.合力的作用效果跟原來那幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同 B.合力與原來那幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上 C.合力的作用可以替代原來那幾個(gè)力的作用 D.求幾個(gè)力的合力時(shí)遵循平行四邊形定則 解析:合力與分力是等效替代的關(guān)系,即合力的作用效果與幾個(gè)分力的共同作用效果相同,合力的作用效果可以替代這幾個(gè)分力的作用效果,但不能認(rèn)為合力與分力同時(shí)作用在物體上,A,C正確,B錯(cuò)誤;力是矢量,所以求合力時(shí)遵循力的平行四邊形定則,D正確. 5.(2016浙江樂青高一檢測(cè))如圖所示的4個(gè)圖中,能正確表達(dá)兩個(gè)共點(diǎn)力F1,F2與其合力F的關(guān)系的是(　D　) 解析:根據(jù)力的平行四邊形定則,兩鄰邊作為兩個(gè)力的大小,則平行四邊形的對(duì)角線,即為兩個(gè)力的合力大小與方向,故選項(xiàng)D正確,A,B,C錯(cuò)誤. 6.如圖所示,一物體同時(shí)受到兩個(gè)力的作用,已知F1=30 N,F2=40 N,兩個(gè)力的夾角為90,則兩個(gè)力的合力大小為(　C　) A.100 N B.70 N C.50 N D.35 N 解析:由幾何關(guān)系可知,由于兩分力F1,F2夾角為90,所以F合== N=50 N.選項(xiàng)C正確. 7.(2017河北省滄州市高一月考)如圖所示,F1,F2,F3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形,這三個(gè)力的合力最大的是(　C　) 解析:由矢量合成的法則可知,A中的合力的大小為2F3,B中的合力的大小為0,C中的合力的大小為2F2,D中的合力的大小為2F3;因?yàn)镕2是直角三角形的斜邊,所以F2最大,所以合力最大的是C選項(xiàng). 8.(2016莆田高一期末)有兩個(gè)力,它們的合力為0,現(xiàn)把其中一個(gè)向東的6 N的力改為向南(大小不變),則它們的合力為(　C　) A.0 B.6 N　向南 C.6 N,方向南偏西45 D.6 N,方向南偏東45 解析:由題意知,兩力的大小為6 N,方向相互垂直,根據(jù)力的平行四邊形定則,合力大小為F=6 N,方向?yàn)閮闪A角的角平分線,即南偏西45. 9. 如圖所示,三個(gè)共點(diǎn)力F1,F2與 F3作用在同一個(gè)質(zhì)點(diǎn)上,其中,F1與F2共線且反向,F3與F1垂直,F1=10 N,F2=4 N,F3=8 N.則質(zhì)點(diǎn)所受的合力大小為(　B　) A.22 N B.10 N C.6 N D.14 N 解析:先看F1與F2的合力,由于二者方向相反,所以其合力大小為 10 N-4 N=6 N,再與F3運(yùn)用平行四邊形法則合成,則其合力的大小為 N=10 N,故選B. 素養(yǎng)提升 10.(2017河北省邯鄲市高一測(cè)試)有三個(gè)力:F1=3 N,F2=5 N,F3=9 N,則(　D　) A.F1可能是F2和F3的合力 B.F2可能是F1和F3的合力 C.F3可能是F1和F2的合力 D.上述結(jié)論均不正確 解析:三個(gè)力F1=3 N,F2=5 N,合力范圍為2 N～8 N,F3=9 N不在這兩個(gè)力的合力范圍內(nèi),所以三個(gè)力的合力不為零.故三個(gè)力中任何一個(gè)力都不可能是另外兩個(gè)力的合力,故A,B,C錯(cuò)誤,D正確. 11.(2016青島二中檢測(cè))(多選)一根細(xì)繩能承受的最大拉力是G,現(xiàn)把一重為G的物體系在繩的中點(diǎn),分別握住繩的兩端,先并攏,然后緩慢地左右對(duì)稱地分開,若要求繩不斷,則兩繩間的夾角允許為(　AB　) A.45 B.60 C.125 D.135 解析:由于細(xì)繩是對(duì)稱分開的,因而兩繩的拉力相等,為保證物體靜止不動(dòng),兩繩拉力的合力大小等于G,隨著兩繩夾角的增大,兩繩中的拉力增大,當(dāng)兩繩的夾角為120時(shí),繩中拉力剛好等于G,夾角不能再增大,故選項(xiàng)A,B正確. 12.(2017河北省邢臺(tái)市高一月考)如圖(甲)所示,為了防止電線桿發(fā)生傾斜,在兩側(cè)對(duì)稱地用鋼絲繩加固,每根鋼絲繩的拉力大小均為800 N; (1)設(shè)鋼絲繩與電線桿的夾角θ為30,求鋼絲繩對(duì)電線桿拉力的 合力; (2)鋼絲繩固定電線桿的另一種形式如圖(乙)所示,圖中θ=30;為保證鋼絲繩拉力的合力大小方向不變,即與(1)相同,求兩根鋼絲繩a,b拉力的大小各為多大? 解析:(1)把兩根繩的拉力看成沿繩方向的兩個(gè)分力,以它們?yōu)猷忂叜嫵鲆粋€(gè)平行四邊形,其對(duì)角線就表示它們的合力.[如圖(甲)] 由圖根據(jù)幾何關(guān)系知,兩繩拉力的合力 F合=2F1cos 30=2800 N=800 N. (2)以兩繩結(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象,兩繩拉力的合力沿桿向下,畫出力的平行四邊形,如圖(乙).故有Fb=F合tan 30=800 N=800 N;Fa= = N=1 600 N. 答案:(1)800 N　(2)1 600 N　800 N