2/2第1節(jié)科學(xué)探究：力的合成第1課時力的合成1.關(guān)于合力和分力的關(guān)系，下列說法不正確的是（）A.合力的作用效果與其分力共同作用效果相同B.合力大小一定等于其分力的代數(shù)和C.合力大小可能小于它的任一分力大小D.合力大小可能等于某一分力大小2.關(guān)于共點力的合成，下列說法正確的是（）A.兩個分力的合力一定比分力大B.兩個分力大小一定，夾角越大，合力越小C.兩個力合成，其中一個力增大，另外一個力不變，合力一定增大D.現(xiàn)有三個力，大小分別為3N、6N、8N，這三個力的合力最小值為1N3.三個力，F(xiàn)1＝3N，F(xiàn)2＝7N，F(xiàn)3＝9N，關(guān)于三個力的合力，下列說法正確的是（）A.三個力的合力的最小值為1NB.三個力的合力的最大值為19NC.三個力的合力可能為20ND.三個力的合力不可能為3N4.下列各圖中三角形的三邊各代表一個力，以下說法中正確的是（）A.圖1中三個力的合力為零B.圖2中三個力的合力為2F3C.圖3中三個力的合力為2F1D.圖4中三個力的合力為2F25.如圖所示，三個共點力F1、F2與F3作用在同一個質(zhì)點上，其中F1與F2共線且反向，F(xiàn)3與F1垂直，F(xiàn)1＝6N、F2＝2N、F3＝3N。則質(zhì)點所受的合力大小為（）A.5N B.11NC.1N D.7N6.如圖所示，兩個共點力F1、F2的大小一定，夾角θ是變化的，合力為F，在θ角從0逐漸增大到180°的過程中，合力F的大小變化情況為（）A.從最小逐漸增加到最大B.從最大逐漸減小到零C.從最大逐漸減小到最小D.先增大后減小7.如圖所示，一個“Y”字形彈弓頂部跨度為L，兩根相同的橡皮條均勻且彈性良好，其自由長度均為L，在兩橡皮條的末端用一塊軟羊皮（長度不計）做成裹片可將彈丸發(fā)射出去。若橡皮條的彈力滿足胡克定律，且勁度系數(shù)為k，發(fā)射彈丸時每根橡皮條的最大長度為2L（彈性限度內(nèi)），則彈丸被發(fā)射過程中所受的最大彈力為（）A.15kL2 BC.kL D.2kL8.如圖所示，一條小船在河中向正東方向行駛，船上掛起一風(fēng)帆，帆受側(cè)向風(fēng)作用，風(fēng)力大小F1為100N，方向為東偏南30°，為了使船受到的合力能恰沿正東方向，岸上一人用一根繩子拉船，繩子方向與河岸垂直，求風(fēng)力和繩子拉力的合力大小及繩子拉力F2的大小。9.如圖所示的是兩個大小不變、夾角θ變化的力的合力的大小F與θ角之間的關(guān)系圖像（0°≤θ≤360°），下列說法中正確的是（）A.這兩個分力的大小分別為2N和6NB.這兩個分力的大小分別為2N和8NC.合力大小的變化范圍是0≤F≤10ND.合力大小的變化范圍是2N≤F≤14N10.實際生活中常常利用如圖所示的裝置將重物吊到高處，現(xiàn)有一質(zhì)量為M的同學(xué)欲將一質(zhì)量也為M的重物吊起，已知繩子在水平天花板上的懸點與定滑輪固定點之間的距離為L，不計滑輪的大小、滑輪與繩的重力及滑輪受到的摩擦力，當(dāng)該同學(xué)把重物緩慢拉升到最高點時，動滑輪與天花板間的距離為（）A.36L B.3C.32L D.111.如圖所示的是用頸部牽拉器牽拉頸椎肥大患者的示意圖。當(dāng)頸部肥大壓迫神經(jīng)時，需要用頸部牽拉器牽拉頸部，以緩解神經(jīng)壓迫癥狀。圖中牽拉細(xì)繩為跨過三個光滑小滑輪的同一根繩子，牽拉繩分別為水平、豎直方向，牽拉物P的重力為G，不計小滑輪重力，則牽拉器作用在患者頭部的合力大小是（）A.G B.2GC.5G D.3G12.如圖所示，質(zhì)量為0.8kg的小球在輕彈簧和水平輕繩的拉力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧與豎直方向的夾角θ＝37°，彈簧的拉力F＝10N，伸長量為x＝0.01m，sin37°＝0.6。取重力加速度g＝10m/s2。（1）畫出小球的受力示意圖；（2）求出彈簧的勁度系數(shù)；（3）已知彈簧的拉力與小球重力的合力方向水平向右，求該合力的大小。13.有三個力F1、F2、F3作用于同一點O，并在同一平面內(nèi)，互成120°角。（1）若三個力大小都為10N，如圖1所示，求它們的合力；（2）第（1）問中，將F1順時針旋轉(zhuǎn)120°，求它們的合力；（3）若三個力大小分別為10N、40N、70N，如圖2所示，求它們的合力。第1課時力的合成1.B合力與分力的關(guān)系是等效替代的關(guān)系，等效說的就是相同的作用效果，故A正確；合力的大小等于分力的矢量和，故B錯誤；合力的大小可能大于任一分力大小，可能小于任一分力大小，也可能等于某一分力大小，故C、D正確。2.B兩個分力的合力不一定比分力大，如兩分力方向相反時，合力一定小于其中一個分力，A錯誤；兩個分力F1、F2的合力大小為F＝F12＋F22+2F1F2cosθ，分力大小一定，夾角θ越大，合力越小，B正確；保持兩力中的一個力不變，使另一個力增大，合力不一定增大，如當(dāng)兩力間的夾角θ＝180°時，若較小的分力增加，合力減小，C錯誤；3N與6N兩力的合力大小范圍為3N≤F≤9N，當(dāng)兩力的合力大小為83.B由于F1與F2的合力范圍為4N≤F12≤10N，F(xiàn)3＝9N在F1與F2的合力范圍內(nèi)，故三個力的合力的最小值為0，合力的最大值為19N，故A、C、D錯誤，B正確。4.C根據(jù)三角形定則可知圖1中F1和F2的合力為F3，故三力合力為2F3；圖2中F1和F3的合力為F2，故三力合力為2F2；圖3中F2和F3的合力為F1，故三力合力為2F1；圖4中F1和F2的合力為－F3，故三力合力為零，故選項A、B、D錯誤，選項C正確。5.A力F1和F2共線且方向相反，合力為F12＝F1－F2＝4N，方向水平向右且與F3垂直；再將該合力與F3合成，合力為F＝F122＋F32＝42＋326.C在兩分力大小一定的情況下，合力隨著分力間夾角的增大而減小，當(dāng)夾角為零時合力最大，夾角為180°時合力最小，故C正確。7.A根據(jù)胡克定律知，每根橡皮條的最大彈力為F＝k（2L－L）＝kL。當(dāng)兩根橡皮條的彈力最大時，兩彈力之間夾角最小，合力最大，如圖所示，設(shè)此時兩根橡皮條的夾角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系知sinθ2＝L22L＝14。根據(jù)平行四邊形定則知，彈丸被發(fā)射的過程中所受的最大彈力F合＝2Fcosθ28.503N50N解析：如圖所示，以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，使合力F沿正東方向，則F＝F1cos30°＝100×32N＝503NF2＝F1sin30°＝100×12N＝50N9.D根據(jù)圖像，在夾角為90°時，根據(jù)勾股定理有F12＋F22＝102N2，在夾角為180°時，令分力F1大于分力F2根據(jù)力的合成規(guī)律有F1－F2＝2N，解得F1＝8N，F(xiàn)2＝6N，故A、B錯誤；兩個分力的合力的取值范圍F1－F2≤F≤F1＋F2，結(jié)合上述解得2N≤F≤1410.A物體的重力是一定的，當(dāng)該同學(xué)把重物緩慢拉升到最高點時，兩繩子之間的夾角不斷增大，繩子的拉力也逐漸增大，當(dāng)繩子的拉力等于人的重力，即為Mg，而重物的重力也為Mg，則設(shè)繩子與豎直方向的夾角為θ，可得2Mgcosθ＝Mg，則θ＝60°；此時動滑輪與天花板的距離為d＝L2tanθ＝36L，所以A正確，B、C11.C對頸部牽拉器進(jìn)行受力分析，如圖所示。同一根繩子上的拉力是處處相等的，T1＝G，T2＝2T1，由平行四邊形定則，將力進(jìn)行合成，那么牽拉器作用在患者頸部的合力大小F＝T12＋T22＝5T1＝12.（1）見解析（2）1000N/m（3）6N解析：（1）小球受到重力、輕繩的拉力和彈簧的拉力，作出小球的受力示意圖如圖甲所示。（2）由胡克定律F＝kx得彈簧的勁度系數(shù)為k＝Fx＝10N0.01m＝（3）由于彈簧拉力F與小球重力G的合力水平向右，其矢量關(guān)系如圖乙所示。由幾何關(guān)系可知F合＝F2－G2＝（1013.（1）0（2）103N，水平向右（3）303N，與水平方向成60°斜向右下方解析：（1）先合成F1、F2，根據(jù)力的平行四邊形定則與幾何關(guān)系可得F12＝2F1cos120°2＝F1＝10N，如圖，豎直向上，所以F1、F2的合力與F3等大反向，所以F1、F2、F3的合力等于（2）將F1順時針旋轉(zhuǎn)120°，以水平方向為x軸，豎直方向為y軸建立直角坐標(biāo)系，如圖：x軸：Fx＝F1cos30°＋F2cos30°＝103N。y軸：Fy＝F1sin30°＋F2sin3