人教版高中物理必修一練習(xí)11

【最新2022】高中物理必修一課后練學(xué)案3.4力的合成與分解過(guò)關(guān)訓(xùn)練過(guò)關(guān)訓(xùn)練一、填空題1．如圖，將一個(gè)大小為2N的水平力分解成兩個(gè)力，其中一個(gè)分力在豎直方向，另一個(gè)分力與水平方向的夾角是30°，則兩個(gè)分力的大小分別是________N和________N。2．兩個(gè)共點(diǎn)力互相垂直，F(xiàn)1＝F2＝10N，則它們的合力F＝________N，合力與F1間的夾角θ＝________。3．判斷下列說(shuō)法的正誤。(1)合力的作用可以替代幾個(gè)分力的共同作用，它與分力是等效替代關(guān)系。（______）(2)合力總比分力大。（______）(3)力F的大小為100N，它的一個(gè)分力F1的大小為60N，則另一個(gè)分力可能小于40N。（______）(4)由于矢量的方向可以用正、負(fù)表示，故具有正負(fù)值的物理量一定是矢量。（______）(5)矢量與標(biāo)量的區(qū)別之一是它們的運(yùn)算方法不同。（______）二、單選題4．實(shí)際生活中常常利用如圖所示的裝置將重物吊到高處．現(xiàn)有一質(zhì)量為M的同學(xué)欲將一質(zhì)量也為M的重物吊起,已知繩子在水平天花板上的懸點(diǎn)與定滑輪固定點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng),不計(jì)滑輪的大小、滑輪與繩的重力及滑輪受到的摩擦力．當(dāng)該同學(xué)把重物緩慢拉升到最高點(diǎn)時(shí),動(dòng)滑輪與天花板間的距離為A． B． C． D．5．兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1、F2，當(dāng)它們間的夾角為90°時(shí)合力大小為20N；則當(dāng)它們間夾角為120°時(shí)，合力的大小為（）A．40N B．10N C．20N D．10N6．設(shè)有三個(gè)力同時(shí)作用在質(zhì)點(diǎn)P上，它們的大小和方向相當(dāng)于正六邊形兩條邊和一條對(duì)角線，如圖所示，這三個(gè)力中最小的力的大小為F，則這三個(gè)力的合力等于()A．6F B．5F C．4F D．3F7．如圖所示，大小分別為F1、F2、F3的三個(gè)力恰好圍成一個(gè)閉合的三角形，且三個(gè)力的大小關(guān)系是F1＜F2＜F3，則下列四個(gè)圖中，這三個(gè)力的合力最大的是（）A． B． C． D．8．一物體受到兩個(gè)方向相反的力的作用，二力的大小F1=5N，F(xiàn)2=10N，現(xiàn)保持F1不變，將F2從10N減小到零的過(guò)程，它們合力的大小變化情況是（）A．逐漸變小 B．逐漸變大C．先變小后變大 D．先變大后變小9．同一平面內(nèi)的三個(gè)力，大小分別為4N、6N、7N，若三力同時(shí)作用于某一物體，則該物體所受三力合力的最大值和最小值分別為（）A．5N、3N B．9N、0N C．17N、0N D．17N、3N10．兩個(gè)力F1和F2間的夾角為θ（0≤θ≤180°），兩力的合力為F，以下說(shuō)法正確的是（）A．若F1和F2大小不變，則θ角越大，合力F就越大B．合力F總比F1和F2中的任何一個(gè)力都大C．如果夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，合力F就必然增大D．如果夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，F(xiàn)2增大，合力F可能增大，也可能減小11．關(guān)于合力與其兩個(gè)分力的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（）A．合力的作用效果與兩個(gè)分力共同作用的效果相同B．兩個(gè)分力的作用效果與它們合力的作用效果不一定相同C．兩個(gè)分力的大小之和就是合力的大小D．一個(gè)力可以分解為任意大小的兩個(gè)分力12．如圖，一個(gè)大小為3N的力F分解為兩個(gè)分力，其中一個(gè)分力F1與F垂直，大小等于4N，那么另一個(gè)分力的大小是（）A．7N B．5N C．1N D．4N13．如圖所示，水平地面上固定著一根豎直立柱，某人用繩子通過(guò)柱頂?shù)亩ɑ唽?00N的貨物拉?。阎死K子的一端，且該繩端與水平方向夾角為，則柱頂所受壓力大小為（）A．200N B．100N C．100N D．50N14．有兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1和F2，當(dāng)它們之間的夾角為60°時(shí)，合力大小為F，則當(dāng)它們之間的夾角為120°時(shí)，合力的大小為（）A．2F B．F C．F D．F15．一物體受到大小分別為3N和4N兩個(gè)共點(diǎn)力的作用，則它們的合力A．可能為3N B．一定為5NC．一定為7N D．可能為8N16．如圖，用兩個(gè)夾角為120°的水平拉力，拉靜止在地面上的箱子，保持力的大小不變，逐漸減小兩力的夾角θ，箱子始終保持靜止，則這兩個(gè)力的合力（）

A．逐漸減小 B．逐漸增大C．先增大后減小 D．保持不變17．兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2的合力大小為6N，則F1和F2的大小不可能是（）A．F1＝2N，F(xiàn)2＝9NB．F1＝4N，F(xiàn)2＝8NC．F1＝2N，F(xiàn)2＝8ND．F1＝2N，F(xiàn)2＝7N18．一體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠，雙臂平行使身體懸空。當(dāng)兩手間的距離逐漸增大時(shí)，每只手臂所受到的拉力T及兩手臂所受拉力的合力F大小的變化情況應(yīng)為A．T增大，F(xiàn)也增大B．T增大，F(xiàn)減小C．T增大，F(xiàn)不變D．T減小，F(xiàn)不變19．元旦期間我市某商場(chǎng)推出“消費(fèi)滿100減20”的優(yōu)惠活動(dòng)并在其外墻上懸掛一塊告示牌，下圖所示為一些懸掛告示牌的方式，若α<β，則每根細(xì)繩所受的拉力中，數(shù)值最大的是()A． B．C． D．三、多選題20．某研究性學(xué)習(xí)小組為頸椎病人設(shè)計(jì)了一個(gè)牽引裝置：如圖所示，一根繩繞過(guò)兩個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪后兩端掛著相同的重物，與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎（圖中是用手指代替頸椎做實(shí)驗(yàn)），整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)，如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是（）

A．只減小重物的重量 B．只增加重物的重量C．只將手指向下移動(dòng) D．只將手指向上移動(dòng)21．如圖所示為兩個(gè)大小不變、夾角θ變化的力的合力的大小F與θ角之間的關(guān)系圖像(0≤θ≤2π)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．合力大小的變化范圍是0≤F≤14NB．合力大小的變化范圍是2N≤F≤10NC．這兩個(gè)分力的大小分別為6N和8ND．這兩個(gè)分力的大小分別為2N和8N22．小娟、小明兩人共提一桶水勻速前行，如圖所示，已知兩人手臂上的拉力大小相等且為F，兩人手臂間的夾角為θ，水和水桶的總重力為G，則下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)θ為120°時(shí)，F(xiàn)=G B．不管θ為何值，F(xiàn)=C．當(dāng)θ=0°時(shí)，F(xiàn)= D．θ越大時(shí)F越大23．在一條直線上的兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2的合力大小為F，保持F1、F2的方向不變，F(xiàn)1、F2、F均不為0，下列說(shuō)法正確的是（）A．若F1、F2同時(shí)增大一倍，則F也一定增大一倍B．若F1、F2同時(shí)增加10N，則F一定增加20NC．若F1增加10N，F(xiàn)2減少10N，則F可能增加20ND．若F1、F2中一個(gè)不變，另一個(gè)增大，則F一定增大四、作圖題24．按下列要求作圖。(1)已知力F及其一個(gè)分力F1，在圖甲中畫(huà)出另一個(gè)分力F2；(2)已知力F及其兩個(gè)分力的方向，在圖乙中畫(huà)出兩個(gè)分力F1和F2。五、解答題25．如圖所示，一條小船在河中向正東方向行駛，船上掛起一個(gè)風(fēng)帆，帆受側(cè)向風(fēng)作用，風(fēng)力大小F1為100N，方向?yàn)闁|偏南30°，為了使船受到的合力能恰沿正東方向，岸上一人用一根繩子拉船，繩子取向與河岸垂直，作出力的示意圖，求出風(fēng)力和繩子拉力的合力F的大小及繩子拉力F2的大小。26．按下列兩種情況把一個(gè)豎直向下的180N的力F分解為兩個(gè)分力。（1）一個(gè)分力水平向右且等于240N，求另一個(gè)分力的大小和方向;（2）一個(gè)分力在水平方向上，另一個(gè)分力與豎直方向的夾角為30°斜向下（如圖所示），求兩個(gè)分力的大小。

27．如圖，一個(gè)成年人或兩個(gè)孩子均能提起同一桶水，那么該成年人用的力與兩個(gè)孩子用的力的作用效果是否相同？二者能否等效替代？28．如圖所示，兩個(gè)人共同用力將一個(gè)牌匾拉上墻頭．其中一人用了450N的拉力，另一人用了600N的拉力，如果這兩個(gè)人所用拉力的夾角是90°，求它們的合力．29．兩個(gè)孩子共提一桶水時(shí)，要想省力，兩個(gè)孩子拉力間的夾角應(yīng)大些還是小些？為什么？參考答案1．24【詳解】[1][2]合力大小為2N，水平向右；一個(gè)分力在豎直方向，另一個(gè)分力與水平方向的夾角是30°，根據(jù)平行四邊形定則作圖，如圖所示

可得F2=2NF1=4N2．1045°【詳解】[1]當(dāng)兩個(gè)力垂直時(shí)，合力為[2]合力的夾角為解得3．√×××√【詳解】[1](1)如果一個(gè)力與幾個(gè)力的效果相同，則這一個(gè)力稱(chēng)為那幾個(gè)力的合力，故合力與分力具有效果相同的性質(zhì)，它與分力是等效替代關(guān)系，故正確；[2](2)兩個(gè)力的合力可以大于任一分力，也可以小于任一分力，還可以等于某一分力，故錯(cuò)誤；[3](3)已知一個(gè)力的大小為100N，它的一個(gè)分力F1的大小為60N，則另一個(gè)分力F2的最大為100N+60N=160N最小值為100N60N=40N即40N≤F2≤160NF2可以是40N160N之間的任意值，不可能小于40N，故錯(cuò)誤。[4](4)例如功無(wú)方向，是標(biāo)量，但是有正負(fù)，力做負(fù)功表示物體克服該力做功，故錯(cuò)誤；[5](5)標(biāo)量和矢量有本質(zhì)的區(qū)別：一、是矢量有方向，標(biāo)量沒(méi)有方向；二是運(yùn)算法則不同，矢量運(yùn)算遵守平行四邊形定則，標(biāo)量運(yùn)算遵守代數(shù)加減法則，故正確。4．A【詳解】當(dāng)該同學(xué)把重物緩慢拉升到最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力等于人的重力，即為Mg，而重物的重力也為Mg，則設(shè)繩子與豎直方向的夾角為θ，可得，則，此時(shí)動(dòng)滑輪與天花板的距離為，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤；故選A．【點(diǎn)睛】以人為研究對(duì)象確定物體達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)人的拉力大小，再以滑輪處為研究對(duì)象，根據(jù)受力情況確定細(xì)線與豎直方向的夾角，再根據(jù)幾何關(guān)系求解．5．B【分析】?jī)蓚€(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1、F2，當(dāng)它們間夾角為90°時(shí)，合力大小為20N，根據(jù)平行四邊形定則求出分力的大??；當(dāng)它們夾角為120°時(shí)，據(jù)平行四邊形定則求出合力的大?。驹斀狻?jī)蓚€(gè)大小相等力之間的夾角為90°時(shí)，合力大小為20N，根據(jù)平行四邊形定則作圖，則．當(dāng)它們夾角為120°時(shí)，根據(jù)平行四邊形定則作圖，則．故B項(xiàng)正確，ACD三項(xiàng)錯(cuò)誤．6．D【分析】多個(gè)力合成時(shí)可以先合成任意兩個(gè)力，再把這兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力相合成，只到把所有的力都合成進(jìn)去，即可求得最后的合力．【詳解】有圖可知，F(xiàn)1、F2的夾角的大小為120°根據(jù)平行四邊形定則可知，F(xiàn)1、F2的合力的大小為F，由于F3=2F1=2F，所以F1、F2、F3的合力的大小為3F．故選D．【點(diǎn)睛】對(duì)于多力的合成，不一定非常逐一相合成，可以先合成任意兩個(gè)，再將合力合成，效果相同．7．C【詳解】試題分析：根據(jù)平行四邊形定則可知，A圖中三個(gè)力的合力為，B圖中三個(gè)力的合力為0，C圖中三個(gè)力的合力為，D圖中三個(gè)力的合力為，三個(gè)力的大小關(guān)系是，所以C圖合力最大．故C正確，ABD錯(cuò)誤．故選C．考點(diǎn)：考查了力的合成．平行四邊形法則是矢量的合成發(fā)展，要熟練掌握，正確應(yīng)用，在平時(shí)訓(xùn)練中不斷加強(qiáng)練習(xí)．8．C【詳解】作用在同一物體上的兩個(gè)力，F(xiàn)1=5N，F(xiàn)2=10N，由于兩個(gè)力的方向相反，故合力的大?。篎合=F2F1；當(dāng)F2由10N逐漸減小5N時(shí)，合力逐漸減小到零；當(dāng)F2繼續(xù)減小的過(guò)程中，這兩個(gè)力的合力F合=F1F2，故合外力逐漸增大，因此這兩個(gè)力的合力的大小變化是先變小后變大。故選C。9．C【詳解】當(dāng)三個(gè)力作用在同一直線、同方向時(shí)，三個(gè)力的合力最大，即F=4N+6N+7N=17N。當(dāng)三個(gè)力作用在一個(gè)物體上，不在一條直線，并且?jiàn)A角可以改變，總能使物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，故此時(shí)三個(gè)力的合力為零，即它們合力的最小值為0。A．5N、3N，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．9N、0N，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．17N、0N，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．17N、3N，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；10．D【詳解】A．由平行四邊形定則可知，若F1和F2大小不變，θ角越大，則合力F就越小，故A錯(cuò)誤；B．若兩個(gè)力方向相反，則合力F可能比F1、F2都小，故B錯(cuò)誤；CD．如果兩力之間的夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，F(xiàn)2增大，則合力F可能增大，也可能減小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。11．A【詳解】AB．兩個(gè)分力的作用效果與其合力的作用效果一定是相同的，合力可以等效替代兩個(gè)分力，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．分力與合力的關(guān)系遵從平行四邊形定則，并不是任意的，故CD錯(cuò)誤。故選A。12．B【詳解】根據(jù)平行四邊形定則，已知一個(gè)分力沿水平方向，作出平行四邊形如圖所示由圖可知另一個(gè)分力F2的大小為故選B。13．B【詳解】如圖所示，定滑輪只改變力的方向，不改變力的大小，所以繩的拉力F1=F2=100N柱頂所受壓力大小F=2F1cos=2×100×N=100N故選B。14．B【詳解】?jī)蓚€(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1和F2，當(dāng)它們的夾角為60°時(shí)合力可得當(dāng)它們之間的夾角為120°時(shí)，合力的大小為故選B。15．A【分析】?jī)闪铣蓵r(shí)，合力隨夾角的增大而減小，當(dāng)夾角為零（方向相同）時(shí)合力最大，夾角180°（方向相反）時(shí)合力最小，合力范圍為：；【詳解】當(dāng)二力夾角為零時(shí)，即兩個(gè)力在同一直線上，并且方向相同，合力最大，最大值為；

當(dāng)夾角時(shí)，即兩個(gè)力在同一直線上，并且方向相反，合力最小，最小值為；

故合力的范圍為，故選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確二力合成時(shí)遵循平行四邊形定則，夾角越大，合力越小，同向時(shí)合力最大，反向時(shí)合力最?。?6．B【詳解】根據(jù)平行四邊形定則可知合力隨兩分力夾角的減小而增大，所以這兩個(gè)力的合力逐漸增大。故選B。17．A【詳解】A．中兩個(gè)力的合力范圍是：7N－11N，不可為6N，A不可能；B．中兩個(gè)力的合力范圍為4N－8N，有可能；C．中兩個(gè)力的合力范圍為6N－10N，有可能；D．中兩個(gè)力的合力范圍是5N－9N，有可能。故選A。18．C【詳解】ABCD.兩手臂所受拉力的合力與自身所受重力為一對(duì)平衡力，重力不會(huì)變，所以合力不變；若合力不變，兩個(gè)分力的夾角越大，則每個(gè)分力就越大，故C正確ABD錯(cuò)誤。故選C。19．B【分析】根據(jù)“下圖所示為一些懸掛告示牌的方式，若，則每根細(xì)繩所受的拉力中，數(shù)值最大的是”可知，本題考查共點(diǎn)力平衡、力的平行四邊形定則，根據(jù)兩力的合力一定時(shí)，兩力的大小與兩力夾角的關(guān)系分析解答．【詳解】由題意可知，兩繩子的拉力的合力相等，根據(jù)力的平行四邊形定則，可知當(dāng)兩繩子的夾角越大時(shí)，其拉力也越大．因此，B圖的拉力數(shù)值最大；故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】?jī)衫K子拉力的合力一定，細(xì)繩與豎直方向夾角越大，繩子的拉力越大；夾角越小，拉力越小．20．BC【詳解】設(shè)重物的質(zhì)量為m，對(duì)動(dòng)滑輪受力分析有AB．當(dāng)θ不變時(shí)，要增大合力F，只需增大繩的拉力，即增加重物的重量，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．當(dāng)重物的重量mg不變時(shí)，要增大合力F，需減小θ角，從而使得變大，即將手指下移，C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。21．ABD【分析】要從力的大小和方向兩個(gè)方面來(lái)考慮，在分析各選項(xiàng)時(shí)千萬(wàn)不能漏掉力的方向；【詳解】CD、由圖可知：當(dāng)兩力夾角為時(shí)，兩力的合力為2N，則有，而當(dāng)兩力夾角為時(shí)，兩力的合力為10N，則有，解得這兩個(gè)力分別為6N、8N，故C正確，D錯(cuò)誤；AB、當(dāng)兩個(gè)力方向相同時(shí)，合力等于兩分力之和14N；當(dāng)兩個(gè)分力方向相反時(shí)，合力等于兩個(gè)分力之差2N，由此可見(jiàn)：合力在最大值與最小值之間，故A、B錯(cuò)誤；錯(cuò)誤的故選ABD．【點(diǎn)睛】如果二力在同一條直線上，根據(jù)力的合成計(jì)算合力的大小，即同一直線上同方向二力的合力等于二力之和；同一直線反方向二力的合力等于二力之差；如果二力不在同一條直線上，合力大小介于二力之和與二力之差之間；22．ACD【詳解】設(shè)小娟、小明的手臂對(duì)水桶的拉力大小為F，由題小娟、小明的手臂夾角成θ角，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，兩人對(duì)水桶的拉力大小相等，則根據(jù)平衡條件得解得當(dāng)θ=0°時(shí)，則；當(dāng)θ為120°時(shí)，F(xiàn)=G；當(dāng)θ越大時(shí)，則F越大；

故ACD正確，B錯(cuò)誤；

故選ACD。23．AC【詳解】A．由于保持F1、F2的方向不變，可知若F1、F2同時(shí)增大一倍，則合力F的方向不變，并且F也一定增大一倍，故A正確；B．