高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 力的合成和分解当堂达标检测题

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第三章  相互作用——力3.4   力的合成和分解一、单选题1、“力的合成的平行四边形定则”实验中体现的物理思想方法是(  )A．控制变量的方法B．等效替代的方法C．建立物理模型的方法D．取微元的方法【答案】   B【解析】该实验中，两个力拉绳套和一个力拉绳套时，节点要到同一位置，即要求作用效果相同，故采用了“等效替代”的科学思想方法；A. 控制变量的方法，与结论不相符，选项A错误；B. 等效替代的方法，与结论相符，选项B正确；C. 建立物理模型的方法，与结论不相符，选项C错误；D. 取微元的方法，与结论不相符，选项D错误。 2、如图所示，在做“探究力的平行四边形定则”的实验时，用M、N两个测力计通过细线拉橡皮条的结点，使其到达O点，此时α+β=90°，然后保持M的示数不变，而使α角减小，为保持结点位置不变，可采用的办法是A．增大N的示数同时减小β角B．增大N的示数同时增大β角C．减小N的示数同时减小β角D．减小N的示数同时增大β角【答案】   C【解析】要保证结点不动，应保证合力不变，则由平行四边形定则可知，合力不变，M方向向合力方向靠拢，根据图象可知，则N的拉力应减小，同时应减小角，故C正确，ABD错误。 3、．下列几组同一平面内的三个共点力中，它们的合力不可能为零的是A．3N、3N、5N B．2N、5N、10NC．5N、6N、7N D．6N、8N、10N【答案】   B【解析】A.三个力的大小3、3、5可以组成一个三角形，三个力的合力可能为零，故A不符合题意。B. 三个力的大小2、5、10不能组成一个三角形，三个力的合力不可能为零，故B符合题意。C. 三个力的大小5、6、7可以组成一个三角形，三个力的合力可能为零，故C不符合题意。D. 三个力的大小6、8、10可以组成一个三角形，三个力的合力可能为零，故D不符合题意。 4、如图所示，相互垂直的两个共点力，大小分别为F1=6N和F2=8N，它们的合力大小F合为A.2NB.10NC.14ND.45N【答案】   B【解析】两共点力，大小分别为F1=6N和F2=8N，当夹角为时，合力的大小为A．2N与分析不符，故A项错误；B．10N与分析相符，故B项正确；C．14N与分析不符，故C项错误；D．45N与分析不符，故D项错误。 5、一个8N的力分解成两个分力，下列各组值不可能的有（　　）A．1N和10N    B．10N和10N    C．10N和5N    D．20N和20N【答案】   A【解析】A、1N与10N的合力范围是9N≤F≤11N．不可能为8N．故A错误。B、10N与10N的合力范围是0N≤F≤20N．可能为8N．故B正确。C、10N与5N的合力范围是5N≤F≤15N．可能为8N．故C正确。D、20N与20N的合力范围是0N≤F≤40N．可能为8N．故D正确。本题选不可能的，故选A。 6、已知力F为两个力F1、F2的合力，如果F1和F2的夹角保持不变（两个力夹角α≤180°），则当F1、F2中的一个力增大时，合力F的大小（   ）A．一定增大 B．一定减小 C．可能不变 D．α为钝角时一定减小【答案】   C【解析】若与之间的夹角为锐角，则根据平行四边形定则作图，如图：从图中可以得到合力一定增大；若与之间的夹角为钝角，则根据平行四边形定则作图，如图：从图中可以得到合力先减小后增加，存在相等的可能性。A．一定增大与分析结果不符；B．一定减小与分析结果不符；C．可能不变与分析结果符合；D．α为钝角时一定减小与分析结果不符； 7、一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示(各小方格边长相等)，则下列说法正确的是(　　)A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不确定B．三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向C．三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向D．由题给条件无法求出合力大小【答案】   B【解析】根据三力的图示，可知F1、F2在竖直方向的分力大小均为3个单位，方向相反，竖直方向合力为0，在水平方向的分力大小分别为6个单位和2个单位，方向与F3方向相同．根据正交分解法可得，三力的合力大小为12个单位，与F3的方向相同，即F合＝3F3，选项B正确． 二、多选题8、如图，放在水平面上的物体受到水平向右的力F1=7N和水平向左的力F2=2N的共同作用，物体处于静止，那么（　　）A．如果撤去力，那么物体受到的合力为零B．如果撤去力，那么物体受到的摩擦力一定为2 NC．如果撒去力，那么物体受到的合力一定为2 ND．如果撤去力，那么物体受到的摩擦力一定为5 N【答案】   AB【解析】AB、物体在水平方向受到 、与静摩擦力作用而静止，处于平衡状态， 由平衡条件得，解静摩擦力大小为，所以最大静摩擦力大于等于5N； 若撤去力，物体受到推力作用，由于小于最大静摩擦力，物体静止不动，所受合力为零，受到的摩擦力一定为2N，故选项A、B正确；CD、若撤去力，物体受到推力作用，可能大于最大静摩擦力，物体向右运动，所受的滑动摩擦力大小可能为5N，合力为2N；也可能也可能小于最大静摩擦力，物体静止，合力为零，物体受到的摩擦力等于7N，故选项C、D错误； 9、小娟、小明两人共提一桶水，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是（　　）A．当θ为120°时，F=GB．不管θ为何值，F=G/2C．当θ=0°时，F=G/2D．θ越大时F越小【答案】   AC【解析】当两人手臂上的拉力夹角为0°时，2F=G，F=G/2，选项C正确；当两人手臂上的拉力夹角为120°时，由平行四边形定则，F=G，A正确；由平行四边形定则，合力一定，当两个力夹角越大，分力也就越大，故BD错误。 10、如图所示，在《验证力的平行四边形定则》实验中，用A、B两只弹簧秤把像皮条上的结点拉到某一位置O，这时两绳套AO、BO的夹角∠AOB小于90°，现保持弹簧秤A的示数不变而改变其拉力方向使α角减小，那么要使结点仍在位置O，就应调整弹簧秤B的拉力大小及β角，则下列调整方法中可行的是A.增大B的拉力、增大β角 B.增大B的拉力、β角不变C.增大B的拉力、减小β角 D.B的拉力大小不变、增大β角【答案】   ABC【解析】该题本质上考查了物体的动态平衡，由题意可知：保持O点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计A的读数不变，只要符合该条件而且能够做出平行四边形即可；因A的拉力不变但α角变小，则说明A在沿橡皮筋方向上的拉力减小；所以应增大B在橡皮筋方向上的拉力效果；所以可以通过增大B上的拉力，此时β角可能增大、减小或不变；A. 增大B的拉力、增大β角，与结论相符合，选项A正确；B. 增大B的拉力、β角不变，与结论相符合，选项B正确；C. 增大B的拉力、减小β角，与结论相符合，选项C正确；D. B的拉力大小不变、增大β角，与结论不相符合，选项D错误； 三、非选择题11、某小组做“验证力的平行四边形定则”的实验时得出如图所示的图（Fˊ与A、O共线），其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点．(1)实验中需要的器材有：方木板、白纸、橡皮条、细绳套（两个）、三角板、图钉若干等，还必须要有的器材是_________________(2)实验过程中，橡皮条一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的结点拉到某一位置O点，在同一实验过程中，前后两次应把橡皮条的结点拉到______位置（填“相同”或“不同”）(3)图中______是F1与F2合力的真实值（填F或Fʹ）(4)(多选)在实验中，采取下列哪些措施可减小实验误差______A．两个分力F1、F2间夹角必须为90°     B．两个分力F1、F2的大小要尽量大些C．拉橡皮条的细绳要尽量短一些         D．实验前先检查弹簧测力计的指针是否指零【答案】   弹簧测力计、刻度尺    相同    Fʹ    BD【解析】(1)做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力进行比较。所以我们需要的实验器材有：方木板(固定白纸)、白纸(记录方向画图)、刻度尺(选标度)、绳套(弹簧秤拉橡皮条)、弹簧测力计(测力的大小)、图钉(固定白纸)、三角板(画平行四边形),橡皮条(让力产生相同的作用效果的)。所以还必须要有的器材是弹簧测力计、刻度尺；(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，每次将橡皮条拉到相同的位置，即用一个力与用两个力的作用效果相同；(3)用平行四边形画出来的是理论值，和橡皮筋同线的那个是实际值，所以：F是理论值，F′是真实值；(4)A.F1、F2方向间夹角大小适当即可，不一定要为90°，故A错误；B. 实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，但不宜太大，故B正确；C. 为了便于确定拉力的方向，拉橡皮条的细绳要稍长一些，故C错误；D. 弹簧秤使用前应先校零，即实验前先检查弹簧测力计的指针是否指零，故D正确；ˊ 12、如图所示，在水平地面上放一质量为1kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2，已知F1=3N、 F2=4N，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，则(1)F1与F2的合力是多少？木块受到的摩擦力为多少？若将图中F1顺时针转，此时F1与F2的合力又是多少若将图中F2顺时针转，此时木块受的摩擦力大小为多少？【答案】   (1)  5N；(2)  5N  (3) 1N  (4)  6N【解析】（1）由图可知，根据力的平行四边形定则，可得两个拉力的合力大小F= N=5N；（2）木块的最大静摩擦力，即为滑动摩擦力，则f=μN=0.6×10N=6N，因此没拉得动，根据受力平衡条件，则有木块受到的摩擦力等于拉力的合力，即为5N；（3）当将F1顺时针90°，则两个拉力的合力大小为4N-3N=1N；（4）若将图中F2顺时针转90°，所以此时两个力的合力为3N+4N=7N>fm=6N，此时物体开始滑动，摩擦力为滑动摩擦力，大小为6N.