物理必修 第一册3.5 怎样求合力综合训练题

【基础】3.5怎样求合力课时练习

一．填空题

1．如图所示，物块A．B．C叠放在水平桌面上，Fb=5N，Fc=10N的力分别作用于物体B．C上，A．B．C仍保持静止。以分别表示A与B．B与C．C与桌面间的静摩擦力的大小，则=_________N，=_________N，=_________N；

2．
物体受到同一直线上的两个力的作用，F1=30N，F2=14N。则这两个力的合力的大小为___________。

3．如图，两个完全相同的光滑球A．B的质量均为m，放在竖直挡板和倾角为的斜面间，当两球都静止时，挡板对B球的弹力大小等于__________，B球对A球的弹力大小等于_____________-。

4．如图所示，是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆一端通过铰链固定在点，另一端悬挂一重为的物体，且端系有一根轻绳并绕过光滑定滑轮，用力拉绳，开始时，现使缓慢变小，直到杆接近竖直杆．此过程中，轻杆端所受的力__________．（填“大小不变”．“逐渐增大”．“逐渐减小”或“先减小后增大”）．

5．如图所示 ，物体与墙之间的动摩擦因数。若用外力水平压在重  的物体上时，物体沿墙面下滑，物体与墙之间的摩擦力为_______；若用外力水平压在该物体上，恰好使物体静止，物体与墙之间的摩擦力为_______。                                                                                         

6．如图所示，一重为G的物块放置于光滑斜面上，受到水平方向和沿斜面向上方向的两个大小相同的力的作用而处于静止状态(图中所标F仅为说明方向，大小未知，为未知量)，则物体所受斜面的支持力大小为           。

7．如图所示，重30N的箱子静止在斜面上，按照重力作用的实际效果，可以将重力沿______________ 方向和______________方向进行分解，两个力分别用F1．F2表示，请用作图法将重力G沿上述方向进行分解。求得： F1=____________N;F2=____________N.

8．如图所示，绳子上端固定于A，下端挂一重120N的重物，B是光滑的木栓，则F2的大小为     N，木栓B所受的两根绳子对它的作用力为     N．

9．在光滑墙壁上用网兜把足球挂在 A点，足球与墙壁的接触点为B。足球所受重力为G，悬绳与墙壁的夹角为α，网兜的质量不计，则悬绳对球的拉力大小为_______；若缩短网兜上的悬绳，球仍然保持静止，则球对墙壁的压力将___________（填“增大”或“减小”）。

10．如图所示，重力G＝50N的物体静止在斜面上，斜面的倾角？＝37o，斜面对物体的静摩擦力为___________N。若斜面的倾角减小，斜面对物体的静摩擦力将___________（填“增大”或“减小”）（sin37o＝0.6，cos37o＝0.8）。

11．重为400N 的木箱放在水平地面上，用80N的力推木箱，木箱不动，则地面对木箱的摩擦力是         （“静摩擦力”或“滑动摩擦力”），大小为      N．

12．三个共点力的大小分别为5N．6N．7N，它们合力的最大值是　    　N，最小值是　    　N．

13．作用于同一质点的三个力，大小分别为3N．4N．8N，它们的合力的最小值为　      　．

14．如图所示，重500N的人，用200N的力通过绳子和定滑轮拉一个静止在地面上重600N的物体，滑轮两边的绳子均在竖直方向，则地面对人的支持力是_________N，地面对物体的支持力是_________ N。

15．
在验证“互成角度的两个力的合成”的实验中，某小组得 出如图所示的图（F与AO共线），图中 ________是F1与F2合成的理论值；______是F1与F2合成的实际值，在实验中如果将两个细绳套换成两根橡皮条，那么实验结果是否变化？答：_____（填“变”或“不变”）。

16．
大小分别为5N和8N的两个力，它们之间的夹角可以变化，那么这两个力的合力的最大值为______________N，最小值为_______________N。

17．如图所示，光滑斜面与水平成θ角，在斜面上放一个质量为m的圆球，再用光滑的挡板住，现在缓慢地改变挡板A与斜面的夹角α，当α=　    　°时，A板对球的弹力最小，其最小值为　      　．

18．如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F的作用下向右做匀速运动，物体A受________个力作用，其中摩擦力大小等于________．

参考答案与试题解析

1．【答案】    (1). 0    (2). 5    (3). 5

【解析】以a为研究对象，根据平衡条件得到：b对a的静摩擦力大小；

以ab整体为研究对象，根据平衡条件得到：；

以abc三个物体整体为研究对象，根据平衡条件得：，方向水平向左；

所以

【点睛】以a为研究对象，根据平衡条件求出b对a的静摩擦力大小．以ab整体为研究对象，求解c对b的静摩擦力大小．以三个物体整体为研究对象，根据平衡条件求解桌面对c的静摩擦力大小。

2．【答案】16N或44N

【解析】这两个力作用在同一直线上，但方向是否相同并不知道，所以有两种可能：如果方向相同： ；如果方向相反： ．

3．【答案】    (1).     (2).

【解析】以A为研究对象，受力如图

根据平衡条件： ，故B球对A球的弹力大小等于；

以AB为整体，对其受力分析如图：

根据平衡条件： ，故B球对A球的弹力大小等于；

【点睛】以A为研究对象受力分析，根据平衡条件求B对A的弹力大小，以AB为研究对象受力分析，根据平衡条件列方程求挡板对B的弹力大小。

4．【答案】大小不变．

【解析】以结点为研究对象，如图：根据三角形相似得：

．又∵．

则：，故不变．

5．【答案】    (1). 20    (2). 24

【解析】物体沿墙面下滑，物体受到的滑动摩擦力为：f1=μFN=μF=0.4×50N=20N；物体静止时，物体受到的静摩擦力与重力平衡，则物体与墙之间的摩擦力f2=G=24N。

6．【答案】G

【解析】本题考查了受力分析．正交分解等相关知识点，意在考查考生理解能力。

设斜面的夹角为θ，对物体受力分析并正交分解如图所示，

可得：，，联立解得体所受斜面的支持力大小为G。

7．【答案】    (1). 垂直木板方向    (2). 平行木板方向    (3).     (4).

【解析】按照重力作用的实际效果,可以将重力沿垂直木板方向和平行木板方向进行分解如图：

木板上物体的重力,按效果分解的力图如图。

根据数学知识可知：

F1=Gsinθ=15N，

F2=Gcosθ=26N.

点睛：斜面上物体的重力，按效果分解为为平行于斜面使物体下滑的分力F1和垂直于斜面使物体紧压斜面的分力F2，作出力的分解图，由数学知识求出两个分力的大小．

8．【答案】120，120，

【解析】【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【专题】定性思想；图析法；共点力作用下物体平衡专题．

【分析】同一根绳子张力处处相等，木栓B所受的绳子对它的压力为F1和F2的合力，根据平行四边形定则求解其大小和方向．

【解答】解：同一根绳子张力处处相等，故：F1=F2=G=120N；

木栓B所受的绳子对它的压力为F1和F2的合力，根据平行四边形定则作图如下：

故压力等于120N，与竖直方向所成夹角为60°．

故答案为：120，120，

【点评】本题是平行四边形定则的直接运用问题，关键明确同一根绳子的张力处处相等，基础题．

9．【答案】    (1).      (2). 增大

【解析】对球进行力分析，如图：

10．【答案】    (1). 30；    (2). 减小。

【解析】物体静止根据平衡条件可得：，若斜面的倾角减小，斜面对物体的静摩擦力将减小。

11．【答案】静摩擦力，80．

【解析】【考点】摩擦力的判断与计算．

【专题】定量思想；类比法；摩擦力专题．

【分析】当推力大于最大静摩擦力时，木箱才能被推动，推动时木箱受到的是滑动摩擦力．若不能推动，木箱受到的是静摩擦力．

【解答】解：F=80N，水平力推不动木箱，木箱受到的是静摩擦力，根据水平方向上的二力平衡，知静摩擦力大小为80N．

故答案为：静摩擦力，80．

【点评】解决本题的关键知道木箱何时受静摩擦力，何时受滑动摩擦力，以及掌握求静摩擦力和滑动摩擦力的方法．

12．【答案】18，0．

【解析】【考点】力的合成

【分析】大小分别为5N．6N和7N的三个力，合力的最大值等于三个力之和．由于三个力能平衡，合力的最小值为零．

【解答】解：当三个力同向时，合力最大，为18N；5N．6N两个力的合力最大为11N，最小为1N，而7N在这之间，则三个力合力能够为零，则合力最小值为0．

故答案为：18，0．

【点评】对于三个力合力的最大值总等于三力之和，但合力最小值不一定等于两个较小力的和与最大力之差，要判断三力能否平衡，如能平衡，合力的最小值为零．

13．【答案】1N．

【解析】【考点】合力的大小与分力间夹角的关系

【分析】当这三个共点力的方向都相同的时候，合力最大，

当其中任何两个力的合力与第三个力大小相等方向相反的时候，合力才为零．

【解答】解：3N和4N和合力的范围是1N≤F≤7N，8N不在这个范围内，

所以合力的大小可以不为零，所以合力的最小值为1N．

故答案为：1N．

【点评】求三个力的合力的时候，一定能要注意三个力的合力有可能为零的情况．

14．【答案】    (1). 300    (2). 400

【解析】以人为研究对象，人受到重力．拉力和支持力，由平衡条件得：地面对人的支持力N1=G人-F拉=500N-200N=300N；再以物体为研究对象，物体受到重力．拉力和地面的支持力，由平衡条件得：地面对物体的支持力N2=G物-F拉=600N-200N=400N。

15．【答案】  F′  F1  变

【解析】试题分析：是F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值，而实际值是单独一个力拉O点的时的值，因此F′是F1与F2合成的实际值，F是F1与F2合成的理论值，由于O点的作用效果相同，将两个细绳套换成两根橡皮条，不会影响实验结果．

故答案为：F，F′，不变．

16．【答案】13;3;

【解析】

【详解】

当5N．8N的两个力的方向相同时，合力最大，最大值等于两个力之和，即为13N，当5N．8N的两个力的方向相反时，合力最小，最小值等于两个力之差，即为3N；

故答案为：13N，3N。

17．【答案】α=90°时，A板对球的弹力最小，其最小值为 mgsinθ．

【解析】【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【专题】共点力作用下物体平衡专题．

【分析】本题是应用平衡条件对受力进行动态分析，找出不变的力：重力，斜面支持力的方向，挡板和斜面对小球支持力的合力；根据不变的力来判断变化的力是如何变化的．

【解答】解：对物体受力分析如图：

挡板和斜面对小球支持力的合力F′保持不变，斜面对小球的支持力方向不变，当挡板转动时，挡板对小球的弹力先变小后变大，所以最小时如图绿颜色所示：

此时这个最小的弹力与N1方向垂直，即此时α=90°

在直角三角形中：由三角函数关系得：sinθ=

解得：N2=mgsinθ

故答案为：α=90°时，A板对球的弹力最小，其最小值为 mgsinθ．

【点评】此题考查受力平衡的一个重要应用：动态分析．动态分析时就是先找不变的物理量，由不变来判断变化的力是如何变化的．

18．【答案】    (1). 4    (2). Fcos θ

【解析】因为物体做匀速运动，可知物体受重力．支持力．拉力及水平向左的摩擦力，共四个力；因物体匀速运动，所以受到的合外力为零，在水平方向有： 解得：。