新课标同步高一物理练习:3.4(人教版必修1)
高一物理同步练习解析
1.探究力的平行四边形定则的实验原理是等效原理,其等效性是指( )
A .使两分力与合力满足平行四边形定则
B .使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O 重合
C .使两次橡皮筋伸长的长度相等
D .使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变
答案: B
2.F 1、F 2是力F 的两个分力.若F =10 N,则下列不可能是F 的两个分力的是( )
A .F 1=10 N F 2=10 N B .F 1=20 N F 2=20 N
C .F 1=2 N F 2=6 N D .F 1=20 N F 2=30 N
解析: 本题考查合力和分力之间的关系.合力F 和两个分力F 1、F 2之间的关系为|F 1-F 2|≤F ≤|F 1+F 2|,则应选C.
答案: C
3.
小小东同学在体育课上做单杠练习时,两臂伸直,双手平行握住单杠,之后逐渐增大双
手间的距离,如右图所示,此过程中小东同学手臂上拉力的变化情况为( )
A .逐渐变小 B .逐渐变大
C .先变大后变小 D .先变小后变大
解析:
人体受手臂的两个拉力和本身的重力作用,处于平衡状态,两个拉力的合力与重力属于
二力平衡,则两者必然大小相等、方向相反.如右图所示,在小东同学两臂伸直、逐渐增大双手间距的过程中,重力G 一定,可以判断手臂的两个拉力的合力F 合不变,由于两个手臂之间的夹角增大,而合力不变,所以拉力逐渐变大.正确答案是B.
答案: B
4.
如右图所示,两个共点力F 1、F 2的大小一定,夹角θ是变化的,合力为F . 在θ角从0逐渐增大到180°的过程中,合力F 的大小变化情况( )
A .从最小逐渐增加 B .从最大逐渐减小到零
C .从最大逐渐减小 D .先增大后减小
解析: θ=0°时,F 1、F 2同向,合力最大,而θ=180°时,F 1、F 2反向,合力最小,但不一定为零.
答案: C
5.平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点,有F 1=5 N ,方向沿x 轴正向;F 2=6 N ,沿y 轴正向;F 3=4 N ,沿x 轴负向;F 4=8 N ,方向沿y 轴负向,以上四个力的合力方向指向( )
A .第一象限 B .第二象限
C .第三象限 D .第四象限
答案: D
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6.一个重为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,如右图所示,物体受到的合力为( )
A .15 N B .25 N
C .20 N D .0
解析: 由于物体的重力大于拉力,则地面对物体有支持力,且物体仍然静止.因为物体静止,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
7.一根轻质细绳能承受的最大拉力是G ,现把一重力为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: 取物体为研究对象,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
8.两个大小相等的共点力F 1、F 2,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 .102 N
C .2 N D .103 N
解析: 设F 1=F 2=F . 当它们的夹角α=90°时,其合力为2F ,即2F =20 N,F
=2 N .当夹角为120°时,其合力与F 等大.故选B.
答案: B
9.
设有三个力同时作用在质点P 上,它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对
角线,如右图所示,这三个力中最小的力的大小为F ,则这三个力的合力等于( )
A .3F B .4F
C .5F D .6F
解析: 由图可知F 1=F 2=F ,F 3=2F . 其中F 1、F 2成120°角,则这两个力的合力等于F ,方向在其角平分线上,即与F 3同向,故这三个力的合力等于3F .
答案: A
10.物体同时受到同一平面内三个共点力的作用,下列几组力的合力不可能为零的是
( )
A .5 N,7 N,8 N B .5 N,2 N,3 N
C .1 N,5 N,10 N D .10 N,10 N,10 N
解析: 三力合成力,若前两力的合力可与第三力大小相等、方向相反,就可以使这三个力合力为零,只要使其第三力在其他两个力合力范围内,就可能使合力为零,即第三力F 3满足:|F 1-F 2|≤F 3≤|F 1+F 2|.分析A 、B 、C ,D 各组力中前两力合力范围为:2 N≤F 合≤12 N,第三力在其范围内;3 N≤F 合≤7 N,第三力在其合力范围内;4 N≤F 合≤6 N,第三力不在其合力范围内;0 N ≤F 合≤20 N ,第三力在其合力范围内;故只有C 项中,第三力不在前两力合力范围内,C 项中的三力合力不可能为零.
答案: C
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11.
用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上.已知绳能承受的
最大张力为10 N.为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g 取10 m/s2)( )
32A .m B m 22
13C . m D m 24
解析: 画框处于平衡状态,所受合力为零,绳能承受的最大拉力等于画框的重力,根
3据力的平行四边形定则,两绳间的夹角为120°,则两个挂钉间的最大距离为m ,A 正确. 2
答案: A
12.下图甲为“探究求合力的方法”的实验装置.
(1)下列说法中正确的是________.
A .在测量同一组数据F 1、F 2和合力F 的过程中,橡皮条结点O 的位置不能变化
B .弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下
C .F 1、F
2和合力F 的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D .为减小测量误差,F 1、F 2方向间夹角应为90°
(2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为________N.
解析: (1)在测量同一组数据的过程中,橡皮条结点O 的位置不能变化,如果变化,即
受力变化,所以A 选项正确;由于弹簧测力计是通过定滑轮拉结点O ,定滑轮只能改变力的方向不能改变力的大小,所以弹簧测力计拉线的方向不一定要沿竖直方向,B 选项错误;弹簧测力计的使用,不能超过其量程,C 选项正确;两个拉力的方向合适即可,不宜太大,也不宜太小,但不一定为90°,所以D 选项错误.
(2)考查弹簧测力计的读数.
答案: (1)AC (2)4.00
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