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課時分層作業(yè)(十一)　科學探究：力的合成
說明：單選題每小題4分，雙選題每小題6分，本試卷總分62分
?題組一　合力與分力的關系
1．下列處理物理問題的主要思想方法不是等效替代法的是(　　)
A．在研究變速直線運動時引入平均速度的概念
B．重心的引入
C．推導初速度為零的勻加速直線運動的位移—時間關系式
D．探究合力與分力關系的實驗
2．同時作用在某物體上的兩個方向相反的共點力，大小分別為6 N和8 N，當8 N的力逐漸減小到零的過程中，兩力合力的大小(　　)
A．先減小后增大　　 B．先增大后減小
C．逐漸增大 D．逐漸減小
3．一根細繩能承受的最大拉力是G，現(xiàn)把一重為G的物體系在繩的中點，分別握住繩的兩端，先并攏，然后緩慢地左右對稱地分開，若要求繩不斷，則兩繩間的夾角不能超過(　　)
A．45°　　B．60°　　C．120°　　D．135°
?題組二　平行四邊形定則的應用
4．某同學在單杠上做引體向上，在圖中的四個選項中雙臂用力最小的是(　　)
A　 　　B　　　 　C　　　　　D
5．如圖所示的水平面上，橡皮繩一端固定，另一端連接兩根彈簧，F(xiàn)1、F2和F3三個力的合力為零。下列判斷正確的是(　　)
A．F1>F2>F3 B．F3>F1>F2
C．F2>F3>F1 D．F3>F2>F1
6．如圖所示為兩個共點力的合力F的大小隨兩分力的夾角θ變化的圖像，則這兩個分力的大小分別為(　　)
A．1 N和4 N B．2 N和3 N
C．1 N和5 N D．2 N和4 N
7．如圖所示，大小分別為F1、F2、F3的三個力恰好圍成封閉的直角三角形(頂角為直角)。下列四個圖中，這三個力的合力最大的是(　　)
A　　　　　　　　B
C　　　　　　　　D
8．如圖甲為雜技表演的安全網(wǎng)示意圖，網(wǎng)繩的結構為正方形格，O、a、b、c、d等為網(wǎng)繩的結點，安全網(wǎng)水平張緊后，若質量為m的演員從高處落下，并恰好落在O點上，該處下凹至最低點時，網(wǎng)繩dOe、bOg均為120°向上的張角，如圖乙所示，此時O點受到向下的沖擊力F，則此時O點周圍每根網(wǎng)繩承受的力的大小為(　　)
甲　　　　　　　　　　乙
A．F B．
C．F＋mg D．
9．(8分)如圖所示，有五個力作用于同一點O，表示這五個力的有向線段恰分別構成一個正六邊形的兩條鄰邊和三條對角線。已知F1＝10 N，則這五個力的合力大小為多少？
10．(教材P102T7改編)(雙選)如圖所示是骨折病人的牽引裝置示意圖，繩的一端固定，繞過定滑輪和動滑輪后掛著一個重物，與動滑輪相連的帆布帶拉著病人的腳，整個裝置在同一豎直平面內(nèi)。為了使腳所受的拉力增大，可采取的方法是(　　)
A．只增加繩的長度
B．只增加重物的質量
C．只將病人的腳向左移動
D．只將兩定滑輪的間距變大
11．(雙選)如圖所示，水平橫梁一端插在墻壁內(nèi)，另一端裝有光滑的小滑輪B。一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質量m＝8 kg 的重物，∠CBA＝30°，g取10 N/kg，則下列說法正確的是(　　)
A．滑輪對輕繩的作用力方向水平向右
B．滑輪受到輕繩的作用力大小為80 N
C．BC段輕繩的拉力為80 N
D．BC段輕繩的拉力大于BD段輕繩的拉力
12．(10分)一輛汽車走鋼絲橫跨汨羅江，如果汽車的總質量為2 000 kg，兩側的鋼索彎曲成150°夾角，求每條鋼索中拉力的大小(鋼索的質量可不計，取cos 75°＝0.259，g＝10 N/kg)。
4 / 4課時分層作業(yè)(十一)
1．C　[等效替代法是一種常用的方法，它是指用一種情況來等效替換另一種情況。推導位移—時間關系式用的是微積分的思想，故A、B、D錯誤，C正確。]
2．A　[當8 N的力減小到6 N時，兩個力的合力最小為0，若再減小，兩力的合力又將逐漸增大，兩力的合力最大為6 N，故A正確。]
3．C　[由于細繩是對稱分開的，因而兩繩的拉力相等，為保證繩不斷，兩繩拉力的合力大小等于G，隨著兩繩夾角的增大，繩中的拉力增大，當兩繩的夾角為120°時，繩中拉力剛好等于G。故C正確，A、B、D錯誤。]
4．B　[根據(jù)兩個分力大小一定時，夾角增大，合力減小可知：雙臂拉力的合力一定(等于同學自身的重力)，雙臂的夾角越大，所需拉力越大，故雙臂平行時，雙臂的拉力最小，各等于重力的一半，故B正確。]
5．B　[三個力的合力為零，即F1、F2的合力F3′與F3等大反向，三力構成的平行四邊形如圖所示，由數(shù)學知識可知F3>F1>F2，B正確。]
6．B　[由題圖知，兩力方向相同時，合力為5 N，即F1＋F2＝5 N；方向相反時，合力為1 N，即|F1－F2|＝1 N。故F1＝3 N，F(xiàn)2＝2 N，或F1＝2 N，F(xiàn)2＝3 N，B正確。]
7．B　[根據(jù)三角形定則，知A選項合力為2F1，B選項合力為2F2，C選項合力為0，D選項合力為2F3，故選項B的合力最大。]
8．B　[每根繩受到的合力應為，而繩受力后為120°的張角，作出平行四邊形可知，當合力為時，兩分力也為，故每根繩承受的力的大小為，B正確。]
9．解析：方法一：巧用對角線特性
如圖甲所示，根據(jù)正六邊形的特點及平行四邊形定則知：F2與F5的合力恰好與F1重合；F3與F4的合力也恰好與F1重合；故五個力的合力大小為3F1＝30 N。
甲　　　　　　　　乙
方法二：利用對稱法
如圖乙所示，由于對稱性，F(xiàn)2和F3的夾角為120°，它們的大小相等，合力在其夾角的平分線上，故力F2和F3的合力F23＝2F2cos 60°＝2(F1cos 60°)cos 60°＝＝5 N。同理，F(xiàn)4和F5的合力也在其角平分線上，由圖乙中幾何關系可知：F45＝2F4cos 30°＝2(F1cos 30°)cos 30°＝F1＝15 N。故這五個力的合力F＝F1＋F23＋F45＝30 N。
答案：30 N
10．BC　[設腳所受的拉力為F，繩子的拉力為T，則有F＝2T cos θ。只增加繩的長度，重物的質量不變，繩子的拉力T不變，θ不變，腳所受的拉力F不變，A錯誤；只增加重物的質量，繩子的拉力T增加，腳所受的拉力F增大，B正確；只將病人的腳向左移動，θ減小，繩子的拉力T不變，則由F＝2T cos θ得知，腳所受的拉力F增大，C正確；只將兩定滑輪的間距變大，θ增大，繩子的拉力T不變，則由F＝2T cos θ得知，腳所受的拉力F減小，D錯誤。]
11．BC　[對B點受力分析，如圖所示?；喪艿捷p繩的作用力應為圖中兩段繩中拉力F1和F2的合力F，因同一根繩張力處處相等，則F1＝F2＝G＝mg＝80 N，即BC段輕繩的拉力等于BD段輕繩的拉力，都是80 N。用平行四邊形定則作圖，根據(jù)幾何知識可得F1和F2的合力F＝F2＝80 N，所以滑輪受到輕繩的作用力為80 N，方向與水平方向成30°角斜向下，則滑輪對輕繩的作用力方向與水平方向成30°角斜向上，故B、C正確。]
12．解析：設一條鋼索中拉力大小為F，汽車兩側的鋼索中拉力的合力與汽車的總重力等大反向。作出一條鋼索中拉力與其合力的平行四邊形，為一菱形，如圖所示。
據(jù)幾何知識可得＝2F cos 75°
所以拉力F＝＝ N≈19 305 N。
答案：19 305 N
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