3.4力的合成和分解（同步练习）——高一上学期物理人教版（2019）必修第一册(含答案)

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3.4力的合成和分解（同步练习）——高一上学期物理人教版（2019）必修第一册学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1、两个大小为的成90°角的共点力合力为( )A. B. C. D.02、如图所示，是两个共点力的合力F的大小与这两个共点力之间的夹角θ的关系图象，则这两个力的大小分别是( )A.1N、4N B.2N、3N C.1N、5N D.2N、4N3、用斧头劈木柴的劈的纵截面是一个等腰三角形，劈背的宽度为d，劈的侧面长为l，当在劈背加一个力F时的受力示意图如图所示，若不计斧头的重力，则劈的侧面推压木柴的力为( )A. B. C. D.4、物体受到两个力和的作用，，则它们的合力F的数值范围是( )A.4N≤F≤6N B.2N≤F≤8N C.0N≤F≤4N D.4N≤F≤8N5、将一个竖直向下的的力分解为两个力，其中一个分力方向水平，大小为，那么另外一个分力的大小为( )A. B. C. D.6、要使物体所受合力的方向沿方向，其中一个分力且与方向成，另一个分力的最小值是( )A.0 B.5N C. D.10N7、明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“……姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可，一游僧见之曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间缓慢敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力为，（木楔重力、木楔与砖缝间的摩擦力不计）则有( )A. B. C. D.8、如图所示是斧头劈木柴的剖面图，其中BC边为斧头背，AB、AC边为斧头的刀面。要使斧头容易劈开木柴，斧头应该( )A.BC边与AB、AC边都短一些 B.BC边长一些，AB、AC边短一些C.BC边短一些，AB、AC边长一些 D.BC边长一些，AB、AC边也长一些9、如图所示，重力为G的小球静止在斜面上，下列关于重力的两个分力说法正确的是( )A.是小球对挡板的压力，大小为B.是小球对斜面的正压力，大小为C.是小球所受重力的一个分力，大小为D.由于重力的存在，小球同时受G、、的作用10、如图所示为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图像，则这两个分力的大小可能为( )A.1N和4N B.2N和3N C.1N和5N D.2N和4N二、多选题11、如图所示，完全相同的两盏吊灯，左边的吊灯只受一个A绳拉力的作用，右边的吊灯受到B绳和C绳的共同作用，两灯均处于静止状态，则下列说法正确的是( )A.A绳对灯的拉力与灯重力是等效的B.B、C两绳对灯的拉力与A绳对灯的拉力等效C.B绳对灯的拉力和C绳对灯的拉力可以看作A绳对灯拉力的分力D.A绳的拉力等于B绳的拉力和C绳的拉力的和12、关于两个大小不变的共点力与其合力F的关系，下列说法中正确的是( )A.F大小随间夹角的增大而减小（夹角小于180°时）B.F大小不能小于中最小者C.增加10N，减少10N，F一定不变D.若中的一个力增大，F不一定增大13、如图为汽车的机械式手刹（驻车器）系统的结构示意图，结构对称。当向上拉动手刹拉杆时，手刹拉索（不可伸缩）就会拉紧，拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器，从而实现驻车的目的。则以下说法不正确的是( )A.当OD、OC两拉索夹角为60°时，三根拉索的拉力大小相等B.拉动手刹拉杆时，拉索AO上的拉力总比拉索OD和OC中任何一个拉力大C.若在AO上施加一恒力，OD、OC两拉索夹角越小，拉索OD、OC拉力越大D.若保持OD、OC两拉索拉力不变，OD、OC两拉索越短，拉动拉索AO越省力14、物体同时受到同一平面内三个共点力的作用，下列几组力的合力可能为零的是( )A.5N、7N、8N B.5N、2N、3N C.1N、5N、10N D.10N、10N、10N三、实验题15、某同学为了验证“力的平行四边形定则”，选用了质量为的纯牛奶和以下器材：轻绳若干、的钩码若干、白纸、木板、两个光滑的定滑轮。如图1所示，当系统达到平衡时，两根绳子所挂钩码的个数分别为和.回答下列问题：（1）改变钩码个数，实验能成功的是_______；A. B. C. D.（2）每次测量中，O点的位置_______（填“需要”或者“不需要”）保持不变；（3）在处理数据作图时，你认为图2中可能符合实验事实的是_______（填“甲”或者“乙”）。16、某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。（1）如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是_______。（2）本实验采用的科学方法是_______。A.理想实验法 B.等效替代法C.控制变量法 D.建立物理模型法（3）实验时，主要的步骤是：A.在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O,记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D.按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力和的图示，并用平行四边形定则求出合力F;E.只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示；F.比较和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是_______和_______；②遗漏的内容分别是_______和_______。四、计算题17、如图所示，在水平地面上放一质量为的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力、，已知、，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，（g取，）求：（1）与的合力大小和方向；（2）木块受到的摩擦力大小。18、（1）如果几个共点力只共面不共线，能否把求这几个力的合力转化为求相互垂直的两个力的合力？（2）已知，与水平方向成37°角向右上方；，竖直向下；，水平向左；求三个力的合力的大小和方向。（）参考答案1、答案：B解析：由力的平行四边形定则，可知合力为，故选B。2、答案：B解析：两个力夹角为0°时，则两个力夹角为180°时，则可得故选B。3、答案：A解析：根据对称性，两个分力、大小相等，这样，以、为邻边的平行四边形就是一个菱形，因为菱形的对角线互相垂直且平分，所以根据三角形相似解得故选A。4、答案：D解析：当夹角为零时合力最大，最大值为2N+6N=8N当夹角180°时合力最小，最小值为6N-2N=4N故合力的范围为4N≤F≤8N故选D。5、答案：A解析：根据题意，作出力的平行四边形，如图所示由数学知识可得故选A。6、答案：B解析：当的方向与垂直时，有最小值，大小为故选B。7、答案：A解析：选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向左的F和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以两侧给木楔的垂直斜面的弹力与F沿两侧分解的力是相等的，力F的分解如图。则故得故选A。8、答案：C解析：把斧头所受的向下的力F按力的实际作用效果沿垂直AB、AC边的两个方向分解为和，设BC与AC成θ角，如图所示由图可知，所以要使木柴容易劈开，应使和大一些，则θ应大一些，因此BC边应短一些，AB、AC边应长一些。故选C。9、答案：C解析：AB.和是小球重力的两个分力，不是小球对挡板、斜面的正压力，只是大小与小球对挡板、斜面的正压力相等，故AB错误；C.是小球所受重力的一个分力，由几何关系可知，其大小为，故C正确；D.均是重力的分力，是重力产生的两个效果，不是小球受到的力，故D错误。故选C。10、答案：B解析：由题图知，当两分力方向相同时，合力为5N，即当两分力方向相反时，合力为1N，即所以，或，故选B。11、答案：BC解析：A.A绳产生的效果是使灯吊在空中，重力的效果是使灯有向下运动的趋势，则A绳对灯的拉力与灯重力不是等效的，故A错误；B.A绳产生的效果是使灯吊在空中，B、C两绳产生效果也是使灯吊在空中，所以A绳的拉力和B、C绳的拉力是等效的，故B正确；C.根据上述，B、C两绳对灯的拉力与A绳对灯的拉力等效，可以相互替代，即B、C两绳的拉力可以看做A绳拉力的分力，故C正确；D.根据上述，B、C两绳对灯的拉力与A绳对灯的拉力等效，可以相互替代，即A绳拉力可以看做B、C两绳拉力的合力，它们之间满足平行四边形定则，而不能简单认为A绳的拉力等于B绳的拉力和C绳的拉力的和，故D错误。故选BC。12、答案：AD解析：A.当夹角小于180°时，合力F大小随、间夹角的增大而减小，故A正确；B.合力大小的范围为可知合力大小可能大于任一分力，也可能小于任一分力，也可能等于分力，故B错误；C.当与方向相反，且时，合力为则增加10N，减少10N，可知合力F增加20N，故C错误；D.若、中的一个力增大，合力F可能增大，也可能减小，还可能不变，故D正确。故选AD。13、答案：ABC解析：A.当OD、OC两拉索夹角为120°时，三根拉索的拉力大小才相等，A错误；B.拉动手刹拉杆时，当OD、OC两拉索夹角大于120°时，拉索AO上拉力比拉索OD和OC中任何一个拉力小，B错误；C.根据平行四边形定则可知，若在AO上施加一恒力，OD、OC两拉索夹角越小，拉索OD、OC拉力越小，C错误；D.若保持OD、OC两拉索拉力不变，OD、OC两拉索越短，则两力夹角越大，合力越小，即拉动拉索AO越省力，D正确；故选ABC。14、答案：ABD解析：A.三力合成，若其中两力的合力与第三个力大小相等、方向相反，就可以使这三个力合力为零，只要使第三个力在其他两个力的合力范围内，就可能使合力为零，即第三个力满足5N、7N合力范围为，8N在该合力范围内，合力可能为零，故A正确；B.5N、2N合力范围为，3N在该合力范围内，合力可能为零，故B正确；C.1N、5N合力范围为，10N不在该合力范围内，合力不可能为零，故C错误；D.10N、10N合力范围为，10N在该合力范围内，合力可能为零，故D正确。故选ABD。15、答案：（1）AB；（2）不需要；（3）甲解析：（1）对O点进行受力分析，牛奶的重力相当于5个钩码的重力，设，系统平衡时，三力满足故AB正确；（2）每一次改变钩码个数，只要保证O点平衡即可，每次测量中，O点位置不需要保持不变；（3）实验中牛奶的重力方向是竖直向下的，是和的合力的理论值，可以允许有一定的偏差，故甲正确。16、答案：（1）；（2）B；（3）C；E；在白纸上记下两个弹簧测力计的方向；将橡皮条的结点拉到同一位置O点解析：（1）是用一个弹簧测力计将结点拉到O点时测力计的拉力大小，该拉力必与OA在同一条直线上。（2）本实验采用的科学方法是等效替代法。故选B。（3）步骤C中读出两个弹簧测力计的示数并且要在白纸上记下两个弹簧测力计的方向。步骤E中用一只弹簧测力计，应通过细绳套拉橡皮条使橡皮条的结点拉到同一位置O点。17、答案：（1），方向与的夹角为，与的夹角为；（2）解析：（1）根据题意，由平行四边形法则，与的合力的大小为设合力方向与的夹角为θ，有几何关系有即则合力方向与的夹角为，与的夹角为。（2）根据题意可知，木块的最大静摩擦力为由于与的合力大于最大静摩擦力，则木块受滑动摩擦力，则木块受到的摩擦力大小18、答案：（1）能；（2），合力的方向与水平方向成45°向右上方解析：（1）根据平行四边形定则，如果几个共点力只共面不共线，能把求这几个力的合力转化为求相互垂直的两个力的合力。（2）如图水平方向竖直方向合力大小合力的方向与水平方向成45°，向右上方。