2020版新教材高中物理课时素养评价十三力的合成含解析鲁科版必修12.pdf

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1、课时素养评价十三力的合成一、选择题(本题共6小题，每题4分，共24分)1.关于力F及它们的合力F，下列说法正确的是()2A.合力F一定与F共同作用产生的效果相同2B.分力F一定是同种性质的力2C.分力F不一定是同一物体受到的力2D.分力F与F是物体同时受到的三个力2【解析】选A。只有同一物体受到的力才能合成，分别作用在不同物体上的力不能合成，C错误；合力是对原来几个分力的等效替代，各分力可以是不同性质的力，合力与分力不能同时存在，故A正确，B、D错误。2.如图所示，某个物体在F、F、F、F四个力的作用下处于静止状态，若F的方向沿逆时针12344转过6

2、0°而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均不变，则此时物体所受到的合力大小为()A.B.C.FD.F44【解析】选C。原来物体静止，F、F、F和F四个共点力的合力为零，则F、F、F三个力的1234123合力F′与F大小相等，方向相反。将F的方向沿逆时针转过60°时，F与F′的夹角为120°，444则合力大小等于F。故C正确，A、B、D错误。43.两个共点力同向时合力为a，反向时合力为b，当两个力垂直时，合力大小为()A.B.C.D.【解析】选B。设两个共点力分别为F、F，由题意可知，F+F=a，F-F=b，所以F=，1212121F=；两个力垂直

3、时合力F==，所以B正确，A、C、D错误。2【补偿训练】两个大小相等的共点力F和F，当它们夹角为90°时，合力为F，当它们的夹角为120°12时，合力大小为()A.2FB.FC.FD.F【解析】选D。当F、F夹角为90°时，F==F，当它们的夹角为120°时，121合力F=F=F，故选D。合14.大小分别是30N和25N的两个力，同时作用在一个物体上，对于合力F大小的估计最恰当的是()A.F=55NB.25N≤F≤30NC.25N≤F≤55ND.5N≤F≤55N【解析】选D。若两个分力的大小为F和F，在它们的夹角不确定的情况下，合力F的大小范12围为

4、

5、F-F

6、≤F≤F+F，所以5N≤F≤55N，所以D正确。12125.(2019·荆州高一检测)F、F、F是作用于同一物体上的三个共点力，已知F>F>F，下列矢123123量图中这三个力的合力最大的是()【解析】选A。根据平行四边形定则或三角形定则，A中三个力的合力大小为2F，B中三个力1的合力为0；C中三力合力为2F；D中三力合力也为2F。F>F，故A符合题意。33136.(2019·济南高一检测)每天长时间使用手机的人容易得颈椎病，如图所示是一款颈椎牵引器的示意图，设人的头所受重力大小为F，刚好把头托起时，颈椎对头支持力为零，牵引带之间的夹角θ=

7、120°，则每根牵引带承受的拉力大小为()A.B.FC.FD.2F【解析】选B。以人的头为研究对象，受力分析如图所示：由于牵引带之间的夹角θ=120°，则根据几何关系可知，每根牵引带承受的拉力大小等于头部的重力，即T=F，故B正确，A、C、D错误。故选B。二、计算题(本题共2小题，共36分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要标明单位)7.(16分)如图所示，有五个力作用于同一点O，表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两邻边和三条对角线。已知F=10N，则这五个力的合力大小为多少？1【解题指南】解答本题应把握以下两点：(1)利用平行

8、四边形定则，两两求合力。(2)再把求得的合力，合成为五个力的合力。【解析】解法一：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：F与F的合力恰好与F重合；F与F的合力也恰好与F重合；故五个力的合力大小为3F=30N。2513411解法二：利用对称法。如图乙所示，由于对称性，F和F的夹角为120°，它们的大小相等，23合力在其夹角的平分线上，故力F和F的合力F=2Fcos60°=2(Fcos60°)cos60°==5N。232321同理，F和F的合力也在其角平分线上，由图中几何关系可知：F=2Fcos30°45454=2(Fcos3

9、0°)cos30°=F=15N。故这五个力的合力F=F+F+F=30N。1112345答案：30N8.(20分)如图所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力大小F为100N，方向为东偏南30°，为了使船受到的合力能恰沿正东方向，岸上一人1用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，求出风力F和绳子拉力F的合力F的大小及绳子拉12力F的大小。2【解析】如图所示，以F、F为邻边作平行四边形，12使合力F沿正东方向，则F=Fcos30°=100×N=50N1F=Fsin30°=100×N=50N。21答案：50N50N9.(6分)两

10、个共点力，一个是40N，另一个等于F，它们的合力是100N，则F的大小可能是()A.20NB.40NC.80