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    人教版物理必修第一册同步讲练第三章 相互作用——力 4 第4节 课后达标巩固落实 (含解析)

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    这是一份人教版物理必修第一册同步讲练第三章 相互作用——力 4 第4节 课后达标巩固落实 (含解析),共7页。
    一、单项选择题1(2019·北京朝阳高一期中)小芳同学想要悬挂一个镜框下四种方法中每根绳子所受拉力最小的是(  )解析:B.图中ACD的绳子与合力的方向都有一定的夹角而选项B中的绳子与合力的夹角为0当两个分力的夹角越大时其合力越小该题中的合力大小不变故分力中只有B最小选项B正确2(2019·桃江校级期中)下列4个图中F1大小为5 NF2大小为3 NF3大小为7 N其中F1F2F3的合力最大的是(  )解析:A.根据平行四边形定则可知A图中三个力的合力为2F314 NB图中三个力的合力为0C图中三个力的合力为2F110 ND图中三个力的合力为2F26 N所以A图合力最大A正确BCD错误3.5个力同时作用于质点O5个力大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线如图所示5个力的合力的大小为F1(  )A3倍    B4C5 D6解析:A.法一:巧用对角线特性如图甲所示根据正六边形的特点及平行四边形定则知:F2F5的合力恰好与F1重合;F3F4的合力也恰好与F1重合;故五个力的合力大小为3F1.法二:利用对称法如图乙所示由于对称性F2F3的夹角为120°它们的大小相等合力在其夹角的平分线上故力F2F3的合力F232F2cos 60°2(F1 cos 60°)cos 60°.同理F4F5的合力也在其角平分线由图中几何关系可知:F452F4cos 30°2(F1cos 30°)cos 30°F1.故这五个力的合力FF1F23F453F1.4(2019·长沙高一检测)两个大小相等的共点力F1F2当它们间的夹角为90°合力大小为20 N那么当它们之间的夹角为120°合力的大小为(  )A40 N B10 NC20 N D10 N解析:B.F1F2F0当它们的夹角为90°如图甲所示根据平行四边形定则知其合力为F0F020 NF010 N当夹角为120°如图乙所示同样根据平行四边形定则其合力与F0大小相等5.如图所示一根长为L的细绳一端固定在O另一端悬挂质量为m的小球A为使细绳与竖直方向成30°角时小球A处于静止状态则对小球施加的力最小为 (  )A.mg   B.mgC.mg   D.mg解析C.mg在如图所示方向分解施加的最小力与F1等大反向即可使小球静止FF1mgsin 30°mg选项C正确6.蹦床运动是运动员在一张弹性网上借助于网的作用被弹起一定的高度运动员在空中做出各种优美的动作它在我国起步较晚但发展迅速如图为蹦床上弹性网的示意图网绳的结构为正方格形OABCD等为网绳的结点安全网水平张紧后若质量为m的运动员从高处落下并恰好落在O点上该处下凹至最低点时网绳DOEBOG均成向上的120°张角此时O点受到的向下的冲击力大小为F则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为(  )AF   B.CFmg   D.解析:B.由题意知4根绳子在竖直方向的合力大小为F设每根绳子拉力为T如图所示则由几何关系有4Tcos 60°F所以T.7(2019·凉山州高一诊断)在日常生活中力的分解有着广泛的应用如图为用斧子把树桩劈开的图示斧子对木桩施加一个向下的力F产生了大小相等的两个侧向分力F1F2下列关系正确的是   (  )AF2F1sin BF2F1sin θCF2F1cos DF2F1cos θ解析:A.把向下的力F分解如图所示F2F1sinA正确8两个共点力F1F2的大小不变它们的合力F跟两力F1F2之间的夹角θ的关系如图所示则合力F大小的变化范围是(  )A01 N B13 NC15 N D17 N解析:D.由题图可得:θπ|F1F2|1 Nθ0.5π 5 N解得F13 NF24 N(F14 NF23 N)合力F的范围是1 NF7 ND正确二、多项选择题9.(2019·安徽六安一中高一检测)生活中拉链在很多衣服上应用图中是衣服上拉链的一部分当我们拉拉链的时候拉头与拉链接触处呈三角形使很难直接分开的拉链拉开关于其中的物理原理以下说法正确的是 (  )A拉开拉链的时候三角形的物体增大了拉拉链的拉力B拉开拉链的时候三角形的物体将拉力分解为两个较大的分力C拉开拉链的时候三角形的物体将拉力分解为方向不同的两个分力D以上说法都不正确解析:BC.在拉开拉链的时候三角形物体在两链间和拉链一起运动手的拉力在三角形物体上产生了两个方向不同的分力分力的大小大于拉力的大小所以很难直接分开的拉链很容易拉开BC正确.10三个力作用在同一物体上其大小分别为6 N8 N12 N其合力大小可能是(  )A4 N B0C15 N D28 N解析:ABC.对于三个力的合成应该是先求任意两个力的合力大小的取值范围再去与第三个力合成即可由于6 N8 N这两个力的合力的大小介于2 N14 N之间再与12 N的力去合成其最小值是0而最大值为(6812)N26 N所以选项ABC正确11(2018·高考天津卷)明朝谢肇淛《五杂组》中记载:明姑苏虎丘寺庙倾侧议欲正之非万缗不可一游僧见之曰:无烦也我能正之游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去经月余扶正了塔身假设所用的木楔为等腰三角形木楔的顶角为θ现在木楔背上加一力F方向如图所示木楔两侧产生推力FN(  )AF一定θ大时FNBF一定θ小时FNCθ一定F大时FNDθ一定F小时FN解析:BC.由于木楔处在静止状态故可将力F沿与木楔的斜面垂直的方向进行分解根据平行四边形定则画出力F按效果分解的图示并且可据此求出木楔两侧产生的推力选木楔为研究对象木楔受到的力有:水平向右的F、和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力由于木楔处于平衡状态所以两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的推力是相等的F的分解如图:FF1cosF2cos2F1cos2F1sin FNF1F2故解得FN所以F一定时θ越小FN越大;θ一定时F越大FN越大BC正确三、非选择题12(2019·城北校级一模)探究求合力的方法的实验情况如图甲所示其中A为固定橡皮筋的图钉O为橡皮筋与细绳的结点OBOC为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示(1)某次实验中OC细绳的弹簧秤指针位置如甲图所示其读数为________ N;乙图中FF两力中方向一定沿AO方向的是________(2)关于此实验下列说法正确的是________A与橡皮筋连接的细绳必须等长B用两只弹簧秤拉橡皮筋时应使两弹簧秤的拉力相等以便算出合力的大小C用两只弹簧秤拉橡皮筋时结点位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合D拉橡皮条的细绳要长些标记同一细绳方向的两点要短一些解析:(1)由图可知甲图所示弹簧秤的最小分度为0.1 N则读数为2.60 NF是通过作图的方法得到合力的理论值F是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮条使橡皮条伸长到O使得一个弹簧秤的拉力与两个弹簧秤的拉力效果相同测量出的合力故方向一定沿AO方向的是F由于误差的存在FF方向并不重合(2)与橡皮筋连接的细绳是为了确定细绳拉力的方向两绳的长度不一定相等A错误;用两只弹簧秤拉橡皮筋时只要使两弹簧秤拉力的合力与一只弹簧秤拉力的效果相同就行两弹簧秤的拉力不需要相等B错误;为了保证效果相同两次拉橡皮筋时需将橡皮筋结点拉至同一位置C正确;标记同一细绳方向的两点要长一些这样引起的拉力方向的误差会小些D错误答案:(1)2.60 F (2)C13验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示其中A为固定橡皮筋的图钉O为橡皮筋与细绳的结点OBOC为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示(1)图乙中的FF两力中方向一定沿AO方向的是力________(2)本实验采用的主要科学方法是________A理想实验法      B.等效替代法C控制变量法 D.建立物理模型法(3)实验中可减小误差的措施是________A两个分力F1F2的大小要越大越好B两个分力F1F2间的夹角应越大越好C拉橡皮筋时弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行DAO间距离要适当将橡皮筋拉至结点O拉力要适当大些解析:(1)用一个弹簧测力计拉橡皮筋时拉力的方向沿AO方向即FFF1F2合力的理论值与实际值间存在误差所以不一定沿AO方向(2)本实验利用了一个力作用的效果与两个力共同作用的效果相同即等效替代的科学方法(3)在本实验中两个分力F1F2的大小及两个分力F1F2间夹角适当大些就好不是越大越好所以AB错误;作图时是在白纸中作图作出的是水平力的图示若拉力倾斜则作出的图中的力的方向与实际力的方向有较大差别故应使各力尽量与木板面平行所以C正确;力大些测量误差减小所以D正确.答案:(1)F (2)B (3)CD14以下是某实验小组探究二力合成规律的过程(1)首先进行如下操作:如图甲轻质小圆环挂在橡皮条的一端另一端固定橡皮条的长度为GE如图乙用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环小圆环在拉力F1F2的共同作用下位于O橡皮条伸长的长度为EO撤去F1F2改用一个力F单独拉住小圆环仍使其位于O如图丙同学们发现F单独作用F1F2共同作用的效果是一样的都使小圆环保持静止由于两次橡皮条伸长的长度相同________所以F等于F1F2的合力(2)然后实验小组探究了合力F与分力F1F2的关系:由纸上O点出发用力的图示法画出拉力F1F2F(三个力的方向沿各自拉线的方向三个力大小由弹簧测力计读出)用虚线将拉力F的箭头端分别与F1F2的箭头端连接如图丁得到的启示是________多次改变拉力F1F2的大小和方向重做上述实验通过画各力的图示进一步检验所围成的图形实验小组发现:在两个力合成时以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向这个规律叫做________上述实验中如果把图乙和图丙的操作顺序对调即先用拉力F将圆环拉到O再用拉力F1F2共同拉圆环产生相同效果F1F2就是F________此实验可以探究________规律解析:(1)橡皮条对小圆环的拉力相同即相同的作用效果(2)图丁得到的启示是可能构成平行四边形.(3)表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向这个规律叫做平行四边形定则先用拉力F将圆环拉到O再用拉力F1F2共同拉圆环产生相同效果F1F2就是F的分力此实验可以探究力的分解规律答案:(1)相同的作用效果(2)可能构成平行四边形(3)平行四边形定则 分力 力的分解 

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