高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 力的合成和分解课时练习

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 力的合成和分解课时练习，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
第三章相互作用---力第四节力的合成与分解2021-2022学年度高一物理（暑期衔接练习三）（人教版2019）  一、单选题1．两个共点力互相垂直，大小分别为3N和4N。合力为（　　）A．1N B．3N C．5N D．7N2．三个共点力F1、F2、F3可组成如图所示的三角形，则其合力大小为（     ）A．0B．F1C．F2D．2F33．如图所示，AB、AC为互相垂直的两光滑斜面，将重为G的小球放在两斜面之间，AC与水平面成角。若把小球的重力G按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为（　　）
 A．， B．， C．， D．，4．关于共点力的合成，下列说法正确的是（　　）A．两个分力的合力一定比每个分力都大B．两个分力大小一定，夹角越小，合力越大C．两个力合成，其中一个力增大，另外一个力不变，合力一定增大D．现有三个力，大小分别为4N、6N、9N，这三个力的合力最小值为1N5．一物体受到7N和10N两个共点力作用，它们的合力不可能是（      ）A．17N    B．10.7N    C．3.2N    D．2.9N6．如图所示为“探究力的合成的平行四边形定则”的实验装置，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．则(  )A．实验中只需记录弹簧测力计拉力的读数B．弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行C．拉伸橡皮筋时，OB和OC必须相互垂直D．同一组实验过程中，O点的位置允许变动7．某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中（坐标纸中每格边长表示1N的大小的力），该物体所受的合外力大小正确的是（   ）A．甲图中物体所受的合外力大小等于4NB．乙图中物体所受的合外力大小等于2NC．丙图中物体所受的合外力大小等于6ND．丁图中物体所受的合外力大小等于6N8．某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。下列不必要的实验要求是________A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置9．下列哪组力同时作用在物体上能使物体做匀速直线运动是（　　）A．3N，4N，8N B．13N，5N，5N C．7N，8N，9N D．6N，17N，9N10．一个物体受到6N的力作用而运动，现要用两个力来代替这个6N的力，下列给定的各组值中不能实现这一目的是(    )A．3N 和3NB．10N和4NC．1N和10ND．6N和6N 二、多选题11．如图所示，斜面c上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体及斜面均处于静止状态。下列说法正确的是（　　）A．c受到地面的摩擦力向右B．a、b两物体的受力个数一定相同C．斜面对a、b两物体的支持力一定相同D．逐渐增大拉力F，b物体先滑动12．已知两个力F1与F2的大小分别为10 N和30 N，则它们的合力大小可能等于(　　)A．15 N B．20 N C．35 N D．45 N13．两个共点力的大小分别为=15N，=8N，它们的合力可能等于（　　）A．5N B．17N C．13N D．014．在做完“验证力的平行四边形定则”实验后,某同学将其实验操作过程进行了回顾,并在笔记本上记下如下几条体会,你认为他的体会中正确的是    (　　)A．用两只弹簧测力计拉橡皮条时,应使两细绳套间的夹角为90°,以便算出合力的大小B．用两只弹簧测力计拉时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉时弹力的图示F'不完全重合,在误差允许范围内,可以说明“力的平行四边形定则”成立C．若F1、F2方向不变,而大小各增加1 N,则合力的方向也不变,大小也增加1 ND．在用弹簧测力计拉橡皮条时,要使弹簧测力计与木板平面平行15．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用如图所示的装置完成实验，橡皮条的一端C固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点。则下列叙述正确的是（　　）A．如图中F是理论值，F＇是实际值B．两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置C．实验左图中AO和BO的夹角应尽可能大D．在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻度线E.本实验的方法是“等效替代法”  三、填空题16．有两个共点力，一个力的大小F1=6N，另一个力的大小F2=8N，则它们合力的最小值为____________N；当这两个力的夹角为90°时，它们的合力大小为___________N。17．互成角度的三个共点力作用在同一物体上，使物体作匀速直线运动，已知F1＝8牛，F2＝15牛，则F3的大小范围为______N ，F2和F3的合力大小为_____N．18．在“研究共点力的合成”实验中，把橡皮筋一端用图钉固定于P点，同时用两个弹簧测力计通过细绳将橡皮筋的另一端拉到指定位置O，这时要记录的是________和_________。19．在“研究共点力的合成”的实验中，测力前，要先对弹簧测力计进行________。用一个测力计以及用两个测力计拉橡皮筋时，需将橡皮筋的活动端拉到________（选填：“相同”或“不同”）位置。 四、解答题20．医生在治疗腿脚骨折时，常用如图所示的牵引方法。试算出图中伤腿所受的拉力。（取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2）
 21．在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地面上，如图所示．如果钢丝绳与地面的夹角均为60°，每条钢丝绳的拉力都是300N，试用作图法和计算法分别求出两根钢丝绳作用在电线杆上的合力．22．三力的大小分别为2N、7N、8N，其夹角可变化。求它们合力的最大值和最小值。23．如图所示，一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行，已知物资的总质量为m，吊运物资的悬索与竖直方向成θ角，重力加速度为g。求：（1）画出吊运物资的受力示意图，用力的合成求物资所受的空气阻力为f；（2）画出吊运物资的受力示意图，用力的分解求悬索对物资的拉力为F．24．如图所示，质点p受到三个共点力的作用．F1=20N，F2=50N，F3=40N， F1与F2在一条直线上且与F3垂直．（1）F1与F2合力的大小为        N，方向         ．（2）请用作图法求出三个力的合力，其大小为      N．
参考答案1．C【详解】F1、F2为两个相互垂直的共点力，F1的大小等于3N，F2的大小等于4N，所以根据勾股定理可得故选C。2．D【解析】根据矢量合成法则可知，F1、F2的合力与F3大小方向都相同，则三个力的合力等于2 F3，故选D.3．A【详解】将重力沿垂直于AB和垂直于AC两个方向分解，根据平行四边形定则作力图，如图所示
 故选A。4．B【详解】A．合力可以比分力都大，也可以比分力都小，或者大于一个分力，小于另一个分力，故A错误；B．力的合成满足平行四边形定则，当两个分力的大小一定，若夹角越小，则平行四边形中与两个分力共顶点的对角线越长，即合力越大，故B正确；C．当两个力方向相反时，若较大力大小不变，较小力增大时，合力变小，故C错误；D．4N和6N进行力的合成后，合力的范围为：2N~10N，第三个力9N在这个范围内，故这三个力的最小合力为0，故D错误。故选B。5．D【解析】两力合成时，合力范围为： ，故合力范围为： ，所以不可能的为，故选项D符合题意。点睛：本题关键根据平行四边形定则得出合力的范围：|两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角时合力最小，并且有。6．B【分析】由题意可知考查验证力的平行四边形定则实验，根据实验原理分析可得。【详解】A．实验中需记录弹簧测力计拉力的读数和细线的方向，故A错误；B．弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行，这样才能保证这些力在同一平面内，故B正确；C．拉伸橡皮筋时，OB和OC可以成任意角度，不一定要垂直，故C错误；D．同一组实验过程中，要保证力的效果相同，O点的位置不允许变动，故D错误。故选择B选项。【点睛】本实验采用的是等效的思想，要保证合力与分力效果相同，必须把结点拉到同一位置，同时记录力的大小，方向，还要保证合力与分力在同一平面内。7．C【分析】考查力的合成。【详解】A．甲图：A错误；B．乙图：如图，F1与F3的合力为F13=3N，方向与F2同向，所以合力为：B错误；C．丙图：由力的三角形定则可知，F2与F3的合力刚好为F1，所以合力大小为：C正确；D．丁图：由力的三角形定则可知，首尾相连的力合力为0，D错误。故选C。8．D【详解】A．因重物M的重力是两弹簧秤拉力的合力，故应测量重物M所受的重力，选项A正确；B．弹簧测力计应在使用前校零，以减小实验的误差，选项B正确；C．拉线方向应与木板平面平行，以减小实验的误差，选项C错误；D．改变拉力，进行多次实验，但每次不一定要使O点静止在同一位置，不同的实验可以选择不同的O点的位置，选项D不必要。故选D。【点睛】此题考查了验证力的平行四边形定则实验；关键是搞清实验的原理及注意事项，知道“等效法”在此实验中的具体应用；此题是基础性实验，意在考查学生的基本的实验能力。9．C【详解】A．3N，4N的合力范围为8N的力不在这个范围内，三个力不可能平衡，物体就不可能做匀速直线运动，故A错误；B．13N，5N的合力范围为5N的力不在这个范围内，三个力不可能平衡，物体就不可能做匀速直线运动，故B错误；C．7N，8N的合力范围为9N的力在这个范围内，三个力可能平衡，物体就可能做匀速直线运动，故C正确；D．6N，17N的合力范围为9N的力不在这个范围内，三个力不可能平衡，物体就不可能做匀速直线运动，故D错误。10．C【分析】根据合力在两力之差与之和之间，求出两个力的合力范围，从而得知两个力的合力能否为6N．【详解】3N和3N的合力范围为[0N，6N]，能为6N；10N和4N的合力范围为[6N，14N]，能为6N；1N和10N的合力范围为[9N，11N]，不能为6N；6N和6N的合力范围为[0N，12N]，能为6N．本题选择不能实现的，故选C．【点睛】解决本题的关键两个力的合力范围，知道最大值等于两个力之和，最小值为两个力差的绝对值．11．AC【详解】A．以a、b、c整体为研究对象，受力分析，可知有向左运动的趋势，则c受到地面的摩擦力向右，A正确；B．a物体受重力、细线拉力、支持力、摩擦力；b物体受重力、支持力、拉力，不一定有摩擦力，B错误；C．对a、b分别受力分析，如下图所示，正交分解N=mgcosα-Tsinθ支持力相等，C正确；D．对a沿斜面方向有Tcosθ＋mgsinθ=fa对b沿斜面方向有Tcosθ-mgsinθ=fb正压力相等，所以最大静摩擦力相等，则a先达到最大静摩擦力，先滑动，D错误。故选AC。12．BC【详解】两力合成时，合力范围为：|F1-F2|≤F≤F1+F2；故10 N和30 N 的合力范围是20N≤F≤40N；
A．15 N，不在合力范围，选项A错误； B．20 N，在合力范围，选项B正确；C．35 N，在合力范围，选项C正确；D．45 N，不在合力范围，选项D错误；13．BC【详解】二力合成时合力范围：|F1+F2|≥F≥|F1-F2|两共点力，F1=15N，F2=8N，故合力最大23N，最小7N，之间任意结果都可以。故选BC。14．BD【详解】A：用两只弹簧拉橡皮条时，两细绳套的夹角约在60°～120°范围，实验中不需要计算出合力的大小，没必要非得把绳套间夹角设定为90°．故A项错误．B：实验中F与F′的图示不一定完全重合，只要两者长度差不多，夹角很小，就可以近似验证“力的平行四边形定则”．故B项正确．C：F1、F2夹角不确定，它们的大小与合力F的大小关系不确定，不能通过F1、F2大小的变化来确定F大小的变化．故C项错误．D：为减小读数和作图的误差，实验中用弹簧测力计拉橡皮条时，应使弹簧测力计与木板平面平行且弹簧测力计的轴线沿橡皮条或细绳套方向．故D正确．15．ABDE【详解】A．是根据平行四边形定则得出的，是理论值，是弹簧测力计测出来的，是实际值。故A对；B．为了产生相同的效果，两次操作将橡皮条和绳的结点拉到相同的位置，故B正确；C．为了减小测量的误差，拉力的夹角适当大一些，不是尽可能大，故C错误；D．本实验是在水平面作力的图示，为了减小误差，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻度线。故D对；E． 实验中要保证结点O的位置必须相同，即一个合力与两个分力的效果相同，故研究合力与分力的关系中，合力与分力是等效的。因此本实验采用了等效替代的思维方法，故E对。故选ABDE。16．2    10    【详解】[1]当夹角为时合力最小，最小值为即两力最小值为。[2]当夹角为90°时，合力的大小为即两力垂直时合力为10N。17．7－23    8    【详解】[1]．三个互成角度的共点力作用于一物体使其作匀速直线运动，所以三个力的合力就可能为零．两个力的合力的最大值为 F1+F2，最小值为|F1-F2|，第三个力只要在这两个力范围内，三个力的合力就可能为零，所以F3的大小范围是7N≤F3≤23N；[2]．F2与F3的合力与F1等值反向，所以F2与F3的合力的大小为8N；
点睛：利用共点力平衡条件，由于两个力方向不定，导致第三个力的大小具有多样性．18．两个弹簧测力计的示数    两条细绳的方向    【详解】[1][2]在“研究共点力的合成”实验中，把橡皮筋一端用图钉固定于P点，同时用两个弹簧测力计通过细绳将橡皮筋的另一端拉到指定位置O，这时需要记录O点的位置外，为了作出力的图示，还需记录力的大小和方向，即两个弹簧测力计的求数和两条细绳的方向。19．  调零；  相同；【解析】要先对弹簧测力计进行调零，为了达到同样的效果，用一个测力计以及用两个测力计拉橡皮筋时，需将橡皮筋的活动端拉到相同的位置。20．80N【详解】设绳子张力为F，则
 图中伤腿所受的拉力大小等于伤腿靠近的滑轮两侧绳子的拉力的合力大小，即21．520N，方向竖直向下【详解】作图法：如图甲所示，自O点引两条有向线段和，相互间夹角为60°，设每单位长度代表100N，则和的长度都是3个单位长度，作出平行四边形，其对角线就表示两个拉力、的合力F．量得长5.2个单位长度，故合力用量角器量得所以合力方向坚直向下．计算法：先作出力的平行四边形如图乙所示，由于两个力、大小相等，故作出的平行四边形是一个菱形．由几何关系易得合力方向竖直向下．22．合力的最大值为17N，最小值0【详解】当三个力同向时，合力最大，为2N＋8N＋7N＝17N；2N与7N两个力的合力范围为5N≤F合≤9N，8N在这个范围内，则这三个力可以平衡，合力可以为零，即三个共点力的合力的最小值为0；23．（1）；（2）；【详解】(1)受力分析以及合成如图所示：根据共点力平衡条件可得：；(2)受力分析以及力的分解示意图如图所示：可得绳索对物资的拉力：。24．（1）30N 、 与F2同向（2）（50±3N）、【详解】试题分析：（1）F1与F2合力的大小为F2-F1=30N，方向与F2同向；
（2）图像如图；
 由图像可知，合力大小为50N;考点：力的合成【名师点睛】此题考查了里的合成问题；关键是掌握力的平行四边形法则，以两个分力为邻边做平行四边形，对角线即为合力；