高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 科学探究:力的合成达标测试

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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.在研究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实验答案　C　等效替代法是一种常用的方法,它是指用一种情况来等效替换另一种情况。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=30 N、F2=50 N,那么合力F的大小不可能是 (　　)A.70 N　　　B.20 N　　　C.10 N　　　D.80 N答案　C　两个分力的大小分别为30 N和50 N,合力范围为20 N≤F≤80 N。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。根据力的合成特点,调节两人手臂间的夹角,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.两个分力的合力一定比每个分力都大B.两个分力大小一定,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,合力一定增大D.现有三个力,大小分别为14 N、16 N、19 N,这三个力的合力最小值为11 N答案　B　合力与分力关系满足平行四边形定则,根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　根据三角形定则,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2 N≤F≤10 NB.F的取值范围是 2 N≤F≤14 NC.两个分力分别是6 N和8 ND.两个分力分别是2 N和10 N答案　BC　由题图可知,两个力夹角为90°时合力为10 N,夹角为180°时合力为2 N,设较大的力为F1,较小的力为F2,则=10 N,F1-F2=2 N,联立解得F1=8 N,F2=6 N,合力F的取值范围是(8-6) N≤F≤(8+6) N,即2 N≤F≤14 N,故选B、C。 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6F　　　B.大小为6 NC.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5 N、9 N和11 N的三个共点力,它们之间的夹角可以变化,则它们的合力的最大值是　　　　;合力的最小值是　　　　。 答案　25 N　0解析　三力方向相同时,合力最大,最大值Fmax=5 N+9 N+11 N=25 N,三个力满足5 N+9 N>11 N,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5 N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　10　5　5　5　0解析　两个大小为5 N的力F1和F2,当它们的夹角为0°时,合力的大小为F=F1+F2=10 N当它们的夹角为60°时,合力的大小为F=2F1 cos 30°=5 N当它们的夹角为90°时,合力的大小为F==5 N当它们的夹角为120°时,合力的大小为F=F1=F2=5 N当它们的夹角为180°时,合力的大小为F=F1-F2=010.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100 N,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=F1 cos 30°=100× N=50 NF2=F1 sin 30°=100× N=50 N解题感悟　根据力的平行四边形定则画出合力与分力的关系,利用解三角形知识求解。