高一物理：力的合成與分解專項檢測（含解析）

1一、單選題1．作用在同一物體上的兩個共點力，一個力的大小是8N，另一個力的大小是2N，它們合力的大小可能是()A．0B．2NC．10ND．15N2．如圖所示，力F豎直向下作用于物體的O點，要使物體所受合力的方向沿OO1方向，且與豎直方向成60°角，那么必須同時再加一個力F′，這個力的最小值是()A．FB．FC．FD．F3．某同學(xué)研究兩個共點力的合成時得出合力F隨夾角θ變化的規(guī)律如圖所示。下列說法中正確的是()A．兩個分力分別為3N，4NB．1N<F<5NC．兩個分力分別為3N，5ND．1N<F<4N4．如圖所示，某質(zhì)點在共點力F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3(互成120°)作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將F1逆時針旋轉(zhuǎn)60°,其它力均保持不變，那么該質(zhì)點的合力大小為()A．F1B．F2-F1C．F3D．F1+F25．生活中經(jīng)常用刀來劈開物體。圖中是刀刃的橫截面，F(xiàn)是作用在刀背上的力，若刀刃的橫截面是等腰三角形，刀刃兩側(cè)面的夾角為θ,θ越小，刀刃越鋒利，對外界產(chǎn)生的推力FN就越大，已知刀的重力為G。則的表達式正確的是()sinθ2sin2sinθ2sin26．關(guān)于兩個分力與它們的合力之間的關(guān)系，下列說法中正確的是()A．合力的作用效果與兩分力共同作用的效果不同B．合力的大小一定等于兩分力大小的代數(shù)和C．合力的大小一定大于它的任一分力大小D．僅增大兩分力中一個分力的大小，合力的大小可能不變7．如圖所示，一個大人能提起一桶水并保持水桶靜止，兩個小孩也能共同提起一桶水并保持水桶靜止，下列說法正確的是()A．小孩對水桶施加的兩個力與這兩個力的合力同時作用在水桶上B．大人施加的力與小孩施加的兩個力產(chǎn)生了相同的作用效果C．兩個小孩對水桶施加的力分別為3N和4N，則其合力一定為7ND．大人的拉力一定等于兩個小孩拉力大小之和8．如圖所示，水平地面上質(zhì)量為m的木箱，小明用與水平方向成θ角的斜向上的力F拉木箱，使其向右運動，已知木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,則下列關(guān)于摩擦力f的表達式一定正確的是()3A．f=FcosθB．f=μmgC．f=μ(mg-Fsinθ)D．f=μFsinθ9．力F=20N，將其分解為兩個分力，已知一個分力F1的方向與F的方向之間的夾角為10．重力為G的體操運動員在進行自由體操比賽時，有如圖所示的比賽動作，當(dāng)運動員豎直倒立保持靜止?fàn)顟B(tài)時，兩手臂對稱支撐，夾角為θ,則()A．當(dāng)θ=60°時，運動員的右側(cè)手臂對身體的支持力大小為B．當(dāng)θ=60°時，運動員的右側(cè)手臂對身體的支持力大小為GC．當(dāng)θ=90°時，運動員的左側(cè)手臂對身體的支持力大小為GD．當(dāng)θ=120°時，運動員的左側(cè)手臂對身體的支持力大小為G11．如圖所示，一個物體在平面直角坐標(biāo)系xOy的坐標(biāo)原點，只受到F1和F2的作用，F(xiàn)=20N，F(xiàn)2=10N，則物體的合力()A．方向沿＋yB．方向沿－yC．大小等于10ND．大小等于10N12．如圖所示，五個共點力的合力為0，現(xiàn)在保持其他力不變，進行如下操作，其中正4確的是()A．如果撤去F1，物體所受合力大小為2F1，方向和F1方向相反B．如果將F2減半，合力大小為C．如果將F3逆時針旋轉(zhuǎn)90°,合力大小將變?yōu)?F2D．如果將F5逆時針旋轉(zhuǎn)180°,合力大小將變?yōu)?F513．有三個共點力，F(xiàn)1=2N，F(xiàn)2=3N，F(xiàn)3=4N，它們的合力F的最小值是()14．兩個力F1和F2間的夾角為θ（0。<θ<180。兩力的合力為F，下列說法錯誤的是A．合力F可以比分力F1和F2都小B．若F1和F2大小不變，θ角越小，合力F就越大C．若合力F增大，θ角不變，分力F1和F2至少有一個增大D．如果夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，合力F就增大二、多選題15．某物體同時受到同一平面內(nèi)的三個共點力作用，在如圖所示的四種情況中（坐標(biāo)紙中每格的邊長表示1N大小的力該物體所受的合外力大小錯誤的是()A．圖甲中物體所受的合外力大小等于4NB．圖乙中物體所受的合外力大小等于2NC．圖丙中物體所受的合外力等于0D．圖丁中物體所受的合外力等于0 16．已知力F的一個分力F1與F成45。角，大小未知；另一個分力F2的大小為F， 5方向未知。則F1的大小可能是()A．FB．FC．FD．F17．如圖所示是骨折病人的牽引裝置示意圖，繩的一端固定，繞過定滑輪和動滑輪后掛著一個重物，與動滑輪相連的帆布帶拉著病人的腳，整個裝置在同一豎直平面內(nèi)。為了使腳所受的拉力增大，可采取的方法是()A．可以增大重物的質(zhì)量B．可以將病人的腳向右移動C．可以將兩定滑輪的間距變大D．可以將兩定滑輪的間距變小18．一物體受到三個共面共點力F1、F2、F3的作用，三力的矢量關(guān)系如圖所示（小方格邊長相等則下列說法正確的是()A．三力的合力有最大值F1+F2+F3，方向不確定B．三力的合力有唯一值3F3，方向與F3同向C．三力的合力有唯一值2F3，方向與F3同向、F2兩力的合力為2F3，方向與F3同向19．如圖所示，將一個豎直向下F=180N的力分解成F1、F2兩個分力，F(xiàn)1與F的夾角為α=37°,F2與F的夾角為θ,已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列說法中正確的是A．當(dāng)θ=90°時，F(xiàn)2=240NB．當(dāng)θ=37°時，F(xiàn)2=112.5N20．如圖所示，作用于O點的三個力平衡。其中一個力為F1，沿-y方向，另一個大小未知的力F2與+x方向夾角θ,下列說法正確的是()A．力F3的最小值為F1cosθB．力F3只可能在第二、三象限C．力F3可能在第三象限的任意區(qū)D．力F3與F2夾角越小，則力F3與F2越小三、填空題21．作用于O點的五個恒力F1、F2、F3、F4、F5的矢量圖的末端跟O點恰好構(gòu)成一個正六邊形，如圖所示，已知這五個恒力中的最大力F3=4N，這五個力的合力大小是N。22．已知三個共點力F1、F2和F3的大小分別為5N、8N、15N，則它們合力的最大值是N，最小值是N。23．設(shè)有三個力同時作用在質(zhì)點P上，它們的大小和方向相當(dāng)于正六邊形的兩條邊和一條對角線，如圖所示，F(xiàn)1=F，則F1與F2的合力F3（選填“大于”“小于”“等于”三個力的合力為。7四、實驗題24．“研究共點力的合成”實驗裝置水平放置，如圖所示。（1）除上圖裝置，實驗還需要刻度尺等器材，若未提供三角板，使用（填器材名）仍可完成實驗。（2不定項選擇）關(guān)于實驗過程，下列說法正確的有。A．彈簧測力計需在水平方向完成調(diào)零B．測量時，彈簧測力計外殼與白紙盡量不接觸以減小摩擦C．將OB和OC兩段繩子替換成橡皮筋，不會影響實驗結(jié)果D．在記錄彈簧測力計讀數(shù)和力的方向時，應(yīng)用手將結(jié)點固定于O處（3）一位同學(xué)實驗時，未按照規(guī)范進行記錄，他在白紙上的記錄圖如圖所示，其中P1、P和P3分別是兩個彈簧測力計互成角度拉伸橡皮筋時在細(xì)繩下方標(biāo)記的點，P是單獨用一個彈簧測力計時在細(xì)繩下方標(biāo)記的點，相應(yīng)的彈簧測力計讀數(shù)也標(biāo)在了圖上。用他的記錄圖仍可得到實驗結(jié)果，請幫他盡可能準(zhǔn)確地完成實驗繪圖。（4）該實驗的結(jié)論是：。25．如圖甲所示，是“探究力的平行四邊形定則”的實驗，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩套的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩套，圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出（1）下列哪一個選項是不必要的實驗要求。（請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母）A．兩個彈簧秤的夾角適當(dāng)大些B．彈簧秤應(yīng)在使用前校零C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行D．改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點在同一位置（2）如圖丙所示，在探究“共點力合成”的實驗中，橡皮條一端固定于P點，另一端連接兩個彈簧秤，分別用F1與F2拉兩個彈簧秤，將結(jié)點拉至O點?，F(xiàn)讓F2大小增大，方向不變，要使結(jié)點仍位于O點，則F1的大小及圖中β(β>90°)角的變化可能是。A．增大F1的同時增大β角B．減小F1的同時減小β角C．增大F1的同時減小β角D．減小F1的同時增大β角五、解答題26．在同一平面內(nèi)共點的四個力F1、F2、F3、F4的大小依次為19N、40N、30N和48N，方向如圖所示，求它們的合力。9一、單選題（共28分）1本題4分）關(guān)于合力與分力的關(guān)系，下列說法正確的是()A．合力F總比分力F1和F2中任何一個力都大B．若兩個分力F1、F2的大小一定，則其合力F的大小和方向一定C．若兩個分力F1與F2的大小不變，則兩個分力的夾角越小，其合力F一定越大D．若兩個分力F1與F2的夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只增大F2，則其合力F就一定增大2本題4分）某物體同時受到同一平面內(nèi)的三個共點力作用，在如圖所示的四種情況中（坐標(biāo)紙中每格邊長表示1N大小的力對物體所受的合外力說法正確的是()A．物體所受的合外力大小等于4NB．物體所受的合外力大小等于2NC．物體所受的合外力大小等于零D．物體所受的合外力大小等于零3本題4分）已知一個力F=20N，可分解為兩個分力F1和F2，已知F1方向與F夾角為30°,則F2的最小值是()4本題4分）為保護生態(tài)環(huán)境，學(xué)校組織了植樹活動。小王和小李同學(xué)合作提水，其所用力的情況如圖所示，若桶和水的總重是300N，他倆所用的力大小相等，方向與豎直方向的夾角均是45。，則每人所用力的大小最接近()A．100NB．150NC．212ND．300N5本題4分）已知共點力F1、F2的合力大小為5N，且F1的大小為3N，則F2的大小A．一定為2NB．一定為8NC．可能為5ND．可能為1N6本題4分）一物體受到1N、2N、3N、4N四個力作用而保持靜止?fàn)顟B(tài)，如圖，現(xiàn)保持1N、3N、4N三個力的方向和大小不變，而將2N的力繞O點旋轉(zhuǎn)90°,此時作用在物體上的合力大小為()A．2NB．2NC．3ND．3N7本題4分）5個共點力的情況如圖所示，已知F1=F2=F3=F4=F，且這四個力恰好構(gòu)成一個正方形，F(xiàn)5是其對角線。下列說法正確的是()A．F1和F5的合力與F3大小相等，方向相反B．這5個共點力能合成大小為2F、相互垂直的兩個力C．除F5以外的4個力的合力的大小為FD．這5個共點力的合力恰好為F，方向與F1和F3的合力方向相同二、多選題（共18分）8本題6分）將力F分解成F1和F2，若已知F1的大小和F2與F的夾角θ(θ為銳角則下列判斷正確的是()A．當(dāng)F1>Fsinθ時，有兩解B．當(dāng)F1=Fsinθ時，一解C．當(dāng)Fsinθ<F1<F時，有兩解D．當(dāng)F1<Fsinθ時，無解9本題6分）如圖a為我們生活中斧子劈開樹樁的實例，樹樁容易被劈開是因為楔形的斧鋒在砍進木樁時會產(chǎn)生很大的側(cè)向壓力。為了分析斧子對木樁的側(cè)向壓力，可簡化成如圖b，已知斧子是豎直向下且對木樁施加一個豎直向下的力F，斧子楔形的夾角為θ,不計斧子的重力，則正確的是()FA．斧子對木樁的側(cè)向壓力大小為θ2cos(90。2)B．當(dāng)斧鋒夾角θ越大時，斧子對木樁的側(cè)向壓力越大C．斧子對木樁的側(cè)向壓力大小為D．當(dāng)斧鋒夾角θ越小時，斧子對木樁的側(cè)向壓力越大10本題6分）如圖所示，輕質(zhì)細(xì)繩AO和BO相交于O點，其A、B端是固定的，在O點用輕質(zhì)細(xì)繩懸掛質(zhì)量為m的物體，平衡時，AO水平，BO與水平方向的夾角為θ,已知細(xì)繩AO和BO能承受的最大拉力相同，AO和BO的拉力大小分別為F1和F2。則B．F2=C．F1與F2的合力大小為mg，方向豎直向上D．增大物體的質(zhì)量，最先斷的是細(xì)繩AO三、實驗題（共17分）11本題9分）實驗小組的同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置探究“求合力的方法”實驗。圖中橡皮條的一端固定在水平木板上，M、N為彈簧測力計，A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩。請回答下列問題：（1）下列說法中正確的是（選填正確選項前字母）。A．拉橡皮條時，彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行B．兩彈簧測力計系的兩條細(xì)線必須等長C．F1、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測力計的量程D．為減小測量誤差，F(xiàn)1與F2方向間的夾角應(yīng)為90°（2）實驗中，要求先后兩次力的作用效果相同，指的是（選填正確選項A．橡皮條沿同一方向伸長同一長度B．橡皮條沿同一方向伸長C．橡皮條伸長到同一長度D．兩個彈簧測力計拉力F1和F2的大小之和等于一個彈簧測力計拉力F的大?。?）丙圖是測量中彈簧測力計M的示數(shù)，讀出該力大小為N。12本題8分）如圖甲所示，某小組在水平放置的方木板上做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗。實驗的主要過程如下：A．將橡皮筋的一端固定，兩位同學(xué)合作，先同時用兩個力F1、F2將橡皮筋的另一端拉到某一點O，同時記錄F1和F2的大小和方向，再用一個力F'將橡皮筋的端點拉到同一位置O，記錄F′的大小和方向；B．過O點，按統(tǒng)一標(biāo)度作出力F1、F2和F'的圖示如圖乙所示；、F2這兩個力為鄰邊作出平行四邊形，其對角線為如圖乙所示的F?；卮鹣铝袉栴}：（1）下列說法正確的是。、F2之間的夾角最好為120°B．為了避免摩擦力的影響，要斜向上拉彈簧測力計C．用兩個彈簧測力計拉橡皮筋時，需調(diào)整彈簧測力計的拉力大小與方向，直到橡皮筋結(jié)點與事先標(biāo)記的O點重合D．平行四邊形求和的方法適用于某些矢量的求和，速度的合成遵循這種求和的方法，位移以及磁感應(yīng)強度的合成不遵循這種方法（2）對乙圖，F(xiàn)1、F2合力的理論值是，實際測量值是（均選填“F’”（3）實驗小組重新做了一次實驗，如圖丙所示，若圖中每一小格邊長均代表1.5N，則在圖中作出F1與F2的合力為（保留兩位有效數(shù)字）。四、解答題（共37分）13本題12分）如圖所示，在傾角為30°的斜面上，有一垂直于斜面放置的檔板，在檔板和斜面之間有一重為G=20N的光滑圓球。求：（1）球?qū)π泵娴膲毫?。?）球?qū)n板的壓力。14本題12分）如圖所示，在水平地面上放一質(zhì)量為1.5kg的木塊，木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.6，在水平方向上對木塊同時施加相互垂直的兩個拉力F1、F2，已知F1=8N，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力g取10m/s2，sin37。=0.6）求：（1）F1與F2的合力大小和方向；（2）木塊受到的摩擦力大小。15本題13分）如圖所示，水平地面上靜止的物體重G=100N，若受一與水平方向成θ=37。角的拉力F=60N，此時物體所受的摩擦力f=16N已知（1）求物體所受的合力；（2）求物體與地面間的動摩擦因數(shù)；（3）若將拉力改成與水平方向仍成37。角斜向下方的推力F,=60N，其他條件不變，求此時物體所受合力的大小。一、單選題1．作用在同一物體上的兩個共點力，一個力的大小是8N，另一個力的大小是2N，它們合力的大小可能是()A．0B．2NC．10ND．15N【答案】【答案】C【詳解】兩力合成時，合力范圍為故合力范圍為故選C；【點睛】本題考查力的合成與分解中平行四邊形法則，合力與分力之間的聯(lián)系與區(qū)別。2．如圖所示，力F豎直向下作用于物體的O點，要使物體所受合力的方向沿OO1方向，且與豎直方向成60°角，那么必須同時再加一個力F′，這個力的最小值是()A．FB．FC．FD．F【答案】【答案】C【詳解】要使合力沿OO′方向，可有多個合適的F′，當(dāng)F′與OO′垂直時，所加的力F′為最小，故3 FminF,＝F Fmin2故選C。3．某同學(xué)研究兩個共點力的合成時得出合力F隨夾角θ變化的規(guī)律如圖所示。下列說法中正確的是()A．兩個分力分別為3N，4NC．兩個分力分別為3N，5N【答案】【答案】A【詳解】由圖像可知，兩分力夾角為90。時，合力為5N，則222FF-F=1解得FF=4NF2=3N合力的范圍是故選A。4．如圖所示，某質(zhì)點在共點力F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3(互成120°)作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將F1逆時針旋轉(zhuǎn)60°,其它力均保持不變，那么該質(zhì)點的合力大小為()A．F1B．F2-F1C．F3D．F1+F2【答案】【答案】A【詳解】力平衡中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線，故除【詳解】力平衡中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線，故除F1外的兩個力F2、F3的合力F23大小等于F1，方向與F1反向，現(xiàn)將F1逆時針旋轉(zhuǎn)60°,則F1與也等于F1。故選A。5．生活中經(jīng)常用刀來劈開物體。圖中是刀刃的橫截面，F(xiàn)是作用在刀背上的力，若刀刃的橫截面是等腰三角形，刀刃兩側(cè)面的夾角為θ,θ越小，刀刃越鋒利，對外界產(chǎn)生的推力FN就越大，已知刀的重力為G。則的表達式正確的是()NsinθB.D.G+FFN=2sinθ2G+Ftan2FNtan2【答案】B【詳解】受力分析如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得解得FN=2sinθ2故選B。6．關(guān)于兩個分力與它們的合力之間的關(guān)系，下列說法中正確的是()A．合力的作用效果與兩分力共同作用的效果不同B．合力的大小一定等于兩分力大小的代數(shù)和C．合力的大小一定大于它的任一分力大小D．僅增大兩分力中一個分力的大小，合力的大小可能不變【答案】【答案】D【詳解】A．合力的作用效果，與其兩個分力共同作用的效果一定相同，故A錯誤；B．合力與分力的計算遵守的是平行四邊形定則，合力等于分力的矢量和，而不是代數(shù)和，故B錯誤；C．設(shè)兩個分力的大小分別為F1、F2，則合力的大小滿足－F2|≤F合≤|F1＋F2|從中可知合力的大小可以大于任一分力，可等于任一個分力，也可以小于任一個分力，但必須介于|F1－F2|與|F1＋F2|之間，故C錯誤；D．當(dāng)分力之間的夾角為180。時，增大那個較小的分力，當(dāng)增大到該分力比另一分力大的值與剛開始比另一分力小的值相等時，合力的大小不變，但是合力的方向變化了，故D正確。故選D。7．如圖所示，一個大人能提起一桶水并保持水桶靜止，兩個小孩也能共同提起一桶水并保持水桶靜止，下列說法正確的是()A．小孩對水桶施加的兩個力與這兩個力的合力同時作用在水桶上B．大人施加的力與小孩施加的兩個力產(chǎn)生了相同的作用效果C．兩個小孩對水桶施加的力分別為3N和4N，則其合力一定為7ND．大人的拉力一定等于兩個小孩拉力大小之和【答案】【答案】B【詳解】A．小孩對水桶施加的兩個力與這兩個力的合力等效，不是重復(fù)作用在水桶上，選項A錯誤；B．一個大人或兩個小孩都能提起一桶水并保持水桶靜止，則大人提水時施加的一個力與小孩提水時施加的兩個力產(chǎn)生了相同的作用效果，選項B正確；C．若兩個小孩對水桶施加的力分別為3N和4N，則只有當(dāng)兩個分力方向相同時兩個力的合力才為7N，選項C錯誤；D．大人的拉力一定等于兩個小孩拉力的矢量和，而不等于兩個小孩拉力大小之和，故D錯誤。故選B。8．如圖所示，水平地面上質(zhì)量為m的木箱，小明用與水平方向成θ角的斜向上的力F拉木箱，使其向右運動，已知木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,則下列關(guān)于摩擦力f的表達式一定正確的是()A．f=FcosθB．f=μmgC．f=μ(mg-Fsinθ)D．f=μFsinθ【答案】C【詳解】BCD．受力如圖在豎直方向上FN+Fsinθ=mg根據(jù)ffNF=μF=μ(mg-Fsinθ)BD錯誤C正確；A．由于物體不一定做勻速直線運動，故不能根據(jù)共點力的平衡求解摩擦力，A錯誤。故選C。9．力F=20N，將其分解為兩個分力，已知一個分力F1的方向與F的方向之間的夾角為【答案】【答案】A【詳解】由題意，可得F2=Fsin53故選A。10．重力為G的體操運動員在進行自由體操比賽時，有如圖所示的比賽動作，當(dāng)運動員豎直倒立保持靜止?fàn)顟B(tài)時，兩手臂對稱支撐，夾角為θ,則()A．當(dāng)θ=60°時，運動員的右側(cè)手臂對身體的支持力大小為B．當(dāng)θ=60°時，運動員的右側(cè)手臂對身體的支持力大小為GC．當(dāng)θ=90°時，運動員的左側(cè)手臂對身體的支持力大小為GD．當(dāng)θ=120°時，運動員的左側(cè)手臂對身體的支持力大小為G【答案】【答案】D【詳解】對運動員受力分析，根據(jù)力的分解可知當(dāng)θ=60°時解得運動員的右側(cè)手臂對身體的支持力大小為333當(dāng)θ=90°時，有解得運動員的左側(cè)手臂對身體的支持力大小為當(dāng)當(dāng)θ=120°時，有解得運動員的左側(cè)手臂對身體的支持力大小為故選D。11．如圖所示，一個物體在平面直角坐標(biāo)系xOy的坐標(biāo)原點，只受到F1和F2的作用，F(xiàn)=20N，F(xiàn)2=10N，則物體的合力()A．方向沿＋yC．大小等于10NB．方向沿－yD．大小等于10N【答案】【答案】D【詳解】因F2x2則x方向受合力大小為F2x，方向指向x正方向，則兩個力的合力大小為F2，方向與水平方向成45°偏向右下角。故選D。12．如圖所示，五個共點力的合力為0，現(xiàn)在保持其他力不變，進行如下操作，其中正確的是()A．如果撤去F1，物體所受合力大小為2F1，方向和F1方向相反B．如果將F2減半，合力大小為C．如果將F3逆時針旋轉(zhuǎn)90°,合力大小將變?yōu)?F2D．如果將F5逆時針旋轉(zhuǎn)180°,合力大小將變?yōu)?F5【答案】【答案】B【詳解】【詳解】A．五個共點力的合力為0，F(xiàn)2、F3、F4、F5的合力與F1大小相等方向相反，如果撤去F1，物體所受合力大小為F1，方向和F1方向相反，故A錯誤；B．五個共點力的合力為0，F(xiàn)1、F3、F4、F5的合力與F2大小相等方向相反，如果將F2減半，合力大小為2合2222故B正確；CC．五個共點力的合力為0，F(xiàn)1、F2、F4、F5的合力與F3大小相等方向相反，如果將F3逆時針旋轉(zhuǎn)時針旋轉(zhuǎn)90°,合力大小將變?yōu)楹?合2333F2+F23=F3故C錯誤；DD．五個共點力的合力為0，F(xiàn)1、F2、F3、F4、的合力與F5大小相等方向相反，如果將F5逆時針旋轉(zhuǎn)180°,合力大小將變?yōu)镕合45故D錯誤。故選B。13．有三個共點力，F(xiàn)1=2N，F(xiàn)2=3N，F(xiàn)3=4N，它們的合力F的最小值是()【答案】【答案】C【詳解】F1與F2的合力在兩個力反向時最小為1N，合力在兩個力同向時最大為5N，即F1與F2的合力大小介于1N和5N之間。如果F1與F2的合力大小取4N，再與F3反向，三個力的合力就為零，故三個力的合力的最小值為零。故選C。14．兩個力F1和F2間的夾角為θ（0O<θ<180O兩力的合力為F，下列說法錯誤的是A．合力F可以比分力F1和F2都小B．若F1和F2大小不變，θ角越小，合力F就越大C．若合力F增大，θ角不變，分力F1和F2至少有一個增大D．如果夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，合力F就增大【答案】【答案】D【詳解】A．合力F可以比分力F1和F2都小，也可以都大，也可以相等，選項A正確；B．若F1和F2大小不變，θ角越小，合力F就越大，選項B正確；C．若合力F增大，θ角不變，分力F1和F2至少有一個增大，選項C正確；D.如果夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，合力F可能會減小，如圖，選項D錯此題選擇錯誤選項，故選D。二、多選題15．某物體同時受到同一平面內(nèi)的三個共點力作用，在如圖所示的四種情況中（坐標(biāo)紙中每格的邊長表示1N大小的力該物體所受的合外力大小錯誤的是()A．圖甲中物體所受的合外力大小等于4NB．圖乙中物體所受的合外力大小等于2NC．圖丙中物體所受的合外力等于0D．圖丁中物體所受的合外力等于0【答案】【答案】ABC【詳解】A．對甲，先將F1與F3合成，合力為向左的3N，然后再用勾股定理，求得合力等于5N，故A錯誤，符合題意；B．對乙，先將F1與F3沿水平和豎直方向正交分解，水平分量相等，豎直分量分別為1N和2N，再與F2合成，求得合力等于5N，故B錯誤，符合題意；C．對丙，F(xiàn)2和F3的合力與F1等大同向，則三力的合力為2F1=6N，即合力等于6N，故C錯誤，符合題意；D．根據(jù)三角形法則，丁圖中合力等于0，故D正確，不符合題意。故選ABC故選ABC。16．已知力r的一個分力r1與r成45o角，大小未知；另一個分力r2的大小為r，方向未知。則r1的大小可能是()A．rB．rC．rD．r【答案】【答案】AD【詳解】合力和兩個分力恰好組成一個矢量三角形，由余弦定理可得r2=r1+r一2r1rcos45o帶入數(shù)據(jù)解得rr1=r或r1=r故選AD。17．如圖所示是骨折病人的牽引裝置示意圖，繩的一端固定，繞過定滑輪和動滑輪后掛著一個重物，與動滑輪相連的帆布帶拉著病人的腳，整個裝置在同一豎直平面內(nèi)。為了使腳所受的拉力增大，可采取的方法是()A．可以增大重物的質(zhì)量B．可以將病人的腳向右移動C．可以將兩定滑輪的間距變大D．可以將兩定滑輪的間距變小【答案】【答案】AD【詳解】A．腳所受的拉力等于動滑輪兩側(cè)繩子的合力，繩子上的拉力等于重物的重量，所以增大重物的質(zhì)量，可以使腳所受的拉力增大，故A正確；BC．將病人的腳向右移動，或者將兩定滑輪的間距變大，則動滑輪兩側(cè)繩子的夾角2θ增大，由平行四邊形定則可知合力將減小，故BC錯誤；D．將兩定滑輪的間距變小，則動滑輪兩側(cè)繩子的夾角2θ減小，由平行四邊形定則可知合力將增大，故D正確。故選AD。18．一物體受到三個共面共點力F1、F2、F3的作用，三力的矢量關(guān)系如圖所示（小方格邊長相等則下列說法正確的是()A．三力的合力有最大值F1+F2+F3，方向不確定B．三力的合力有唯一值3F3，方向與F3同向C．三力的合力有唯一值2F3，方向與F3同向、F2兩力的合力為2F3，方向與F3同向【答案】【答案】BD【詳解】D．以力F1和F2為鄰邊作平行四邊形，其合力與F3共線，大小F=2F3如圖所示故D正確；ABCABC．F12再與第三個力F3合成求合力F合，可得即三力的合力有唯一值3F3，方向與F3同向。故B正確；AC錯誤。故選BD。19．如圖所示，將一個豎直向下F=180N的力分解成F1、F2兩個分力，F(xiàn)1與F的夾角為α=37°,F2與F的夾角為θ,已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列說法中正確的是A．當(dāng)θ=90°時，F(xiàn)2=240N【答案】【答案】BD【詳解】A．當(dāng)θ=90°時，有Ftanα=F2解得故A錯誤；BB．當(dāng)θ=37°時，有F=2F1cosα,F2=F1解得故B正確；F2=Fsinα解得故C錯誤；DD．當(dāng)F2與F1垂直且F1、F2和F構(gòu)成一個封閉的三角形時F2有最小值，且最小值為F2min=Fsinα解得FF2min=108N故D正確。故選BD。20．如圖所示，作用于O點的三個力平衡。其中一個力為F1，沿-y方向，另一個大小未知的力F2與+x方向夾角θ,下列說法正確的是()A．力F3的最小值為F1cosθB．力F3只可能在第二、三象限C．力F3可能在第三象限的任意區(qū)D．力F3與F2夾角越小，則力F3與F2越小【答案】【答案】AB【詳解】A．由幾何知識知，當(dāng)F2⊥F3時，即虛線位置時，F(xiàn)3有最小值：且最小值為Fcosθ故A正確；BC．三個力平衡時，合力必須為零，任意兩個力的合力與第三個力必須大小相等、方向相反，所以可知：力可能在第二象限的任意方向上，也可能在第三象限，故B正確，C錯誤；DD．根據(jù)平衡條件得知：F3與F2的合力與F1大小相等、方向相反，F(xiàn)1大小不變，所以力F3與F2夾角越小時，F(xiàn)3與F2的合力不變，故D錯誤；故選AB。三、填空題21．作用于O點的五個恒力F1、F2、F3、F4、F5的矢量圖的末端跟O點恰好構(gòu)成一個正六邊形，如圖所示，已知這五個恒力中的最大力F3=4N，這五個力的合力大小是N?！敬鸢浮俊敬鸢浮?2【詳解】根據(jù)幾何知識結(jié)合平行四邊形定則，可得F1和F4的合力是F3，F(xiàn)2和F5的合力是力是F3，所以這五個力的合力大小為22．已知三個共點力F1、F2和F3的大小分別為5N、8N、15N，則它們合力的最大值是N，最小值是N?！敬鸢浮俊敬鸢浮?82【詳解】[1]三個共點力的合力最大值為F=5N+8N+15N=28Nmax[2]5N、8N的合力范圍為8N8N-5N=3N<F合<8N+5N=13N則三個共點力的合力最小值為FFmin=F3-(F1+F2)=15N-(5+8)N=2N23．設(shè)有三個力同時作用在質(zhì)點P上，它們的大小和方向相當(dāng)于正六邊形的兩條邊和一條對角線，如圖所示，F(xiàn)1=F，則F1與F2的合力F3（選填“大于”“小于”“等于”三個力的合力為?！敬鸢浮啃∮?F【詳解】[1]由題意可知FF=F=F而F1與F2間的夾角為120。，則根據(jù)平行四邊形定則可知，這兩個力的合力的大小也為F且與F3共線同向，而根據(jù)力的圖示可知，表示力的線段的長度即表示力的大小，則根據(jù)幾何關(guān)系可知FF=2F因此可知F1與F2的合力小于F3；[2]共線同向的共點力的合成可直接進行相加，即這三個力的合力為3F。四、實驗題24．“研究共點力的合成”實驗裝置水平放置，如圖所示。（1）除上圖裝置，實驗還需要刻度尺等器材，若未提供三角板，使用（填器材名）仍可完成實驗。（2不定項選擇）關(guān)于實驗過程，下列說法正確的有。A．彈簧測力計需在水平方向完成調(diào)零B．測量時，彈簧測力計外殼與白紙盡量不接觸以減小摩擦C．將OB和OC兩段繩子替換成橡皮筋，不會影響實驗結(jié)果D．在記錄彈簧測力計讀數(shù)和力的方向時，應(yīng)用手將結(jié)點固定于O處（3）一位同學(xué)實驗時，未按照規(guī)范進行記錄，他在白紙上的記錄圖如圖所示，其中P1、P2和P3分別是兩個彈簧測力計互成角度拉伸橡皮筋時在細(xì)繩下方標(biāo)記的點，P是單獨用一個彈簧測力計時在細(xì)繩下方標(biāo)記的點，相應(yīng)的彈簧測力計讀數(shù)也標(biāo)在了圖上。用他的記錄圖仍可得到實驗結(jié)果，請幫他盡可能準(zhǔn)確地完成實驗繪圖。（（4）該實驗的結(jié)論是：?！敬鸢浮恐背逤見解析在誤差允許的范圍內(nèi)，力的合成滿足平行四邊形定則【詳解】（1）[1]若未提供三角板，使用直尺作出平行四邊形，仍可完成實驗。（2）[2]A．在豎直方向上使用彈簧測力計，實驗前，彈簧測力計應(yīng)在豎直方向調(diào)零，故A錯誤；B．測量時，彈簧測力計外殼與白紙接觸也不影響測力計的示數(shù)，故B錯誤；C．根據(jù)實驗原理可知，將OB和OC兩段繩子替換成橡皮筋，不會影響實驗結(jié)果，故C正確；DD．在記錄彈簧測力計讀數(shù)和力的方向時，不能用手將結(jié)點固定于O處，應(yīng)該是兩次通過測力計將結(jié)點拉至O點，故D錯誤。故選C。（3）[3]作圖如下（4）[4]該實驗的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)，力的合成滿足平行四邊形定則。25．如圖甲所示，是“探究力的平行四邊形定則”的實驗，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩套的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩套，圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出（1）下列哪一個選項是不必要的實驗要求。（請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母）A．兩個彈簧秤的夾角適當(dāng)大些B．彈簧秤應(yīng)在使用前校零C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行D．改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點在同一位置（2）如圖丙所示，在探究“共點力合成”的實驗中，橡皮條一端固定于P點，另一端連接兩個彈簧秤，分別用F1與F2拉兩個彈簧秤，將結(jié)點拉至O點。現(xiàn)讓F2大小增大，方向不變，要使結(jié)點仍位于O點，則F1的大小及圖中β(β>90°)角的變化可能是。A．增大F1的同時增大β角B．減小F1的同時減小β角C．增大F1的同時減小β角D．減小F1的同時增大β角【答案】【答案】DBC/CB【詳解】（1）[1]ABC．探究力的平行四邊形定則的實驗，為減小實驗誤差，兩個彈簧秤的夾角適當(dāng)大些，彈簧秤應(yīng)在使用前校零，拉線方向應(yīng)與木板平面平行，故ABC是必要的實驗要求；D．改變拉力，進行多次實驗，沒有必要使O點在同一位置，故D是不必要的實驗要求。故選D。（2）[2]AD．根據(jù)平行四邊形定則可知，讓F2大小增大，方向不變，β角不可能增大，故AD錯誤；B．減小F1的同時減小β角，根據(jù)平行四邊形定則做出圖象，如圖1所示，故B正確；C．增大F1的同時減小β角，根據(jù)平行四邊形定則做出圖象，如圖2所示，故C正確。故選BC。五、解答題26．在同一平面內(nèi)共點的四個力F1、F2、F3、F4的大小依次為19N、40N、30N和48N，方向如圖所示，求它們的合力。29【答案】N，方向在F1與F2之間，與F1夾角的正切值為29【詳解】沿【詳解】沿F1方向與F4方向建立直角坐標(biāo)系如圖將F2與F3分解到兩個坐標(biāo)軸上，則沿x方向有FFxF3cos37沿沿y方向有合力大小為 765N設(shè)合力方向與設(shè)合力方向與x軸夾角為θ,則有一、單選題（共28分）1本題4分）關(guān)于合力與分力的關(guān)系，下列說法正確的是()A．合力F總比分力F1和F2中任何一個力都大B．若兩個分力F1、F2的大小一定，則其合力F的大小和方向一定C．若兩個分力F1與F2的大小不變，則兩個分力的夾角越小，其合力F一定越大D．若兩個分力F1與F2的夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只增大F2，則其合力F就一定增大【答案】【答案】C【詳解】A．合力的大小不一定大于每個分力的大小，可以比分力小，也可以與分力相等，故A錯誤；B．由于力是矢量，有大小、有方向，若兩個分力F1、F2的大小一定，但方向不確定，那么其合力F的大小和方向也無法確定，故B錯誤；C．合力與分力的關(guān)系是：F1-F2<F<F1+F2；當(dāng)兩個分力的大小不變，兩個分力的夾角越小，其合力F一定越大，故C正確；D．若兩個分力方向相反，F(xiàn)1與F2的夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只增大F2，合力可能減小，故D錯誤。故選C。2本題4分）某物體同時受到同一平面內(nèi)的三個共點力作用，在如圖所示的四種情況中（坐標(biāo)紙中每格邊長表示1N大小的力對物體所受的合外力說法正確的是()物體所受的合外力大小等于4N物體所受的合外力大小等于2N物體所受的合外力大小等于零物體所受的合外力大小等于零【答案】D【詳解】A．圖A中，先將F1與F3合成為F13，則有F=F方向水平向左，然后再將F13與F2合成，由平行四邊形法則可得，合力的大小為F=FF故A錯誤；B．圖B中，由平行四邊形法則，用作圖的方法，先將F1與F3合成為F13，可得FF方向與F2方向相同，然后再將F13與F2合成，可得合力的大小為FF=F13+F2=5N故B錯誤；C．圖C中，由平行四邊形法則，用作圖的方法，先將F2與F3合成為F23，可得方向與F1方向相同，然后再將F23與F1合成，可得合力的大小為FF=F23+F1=6N故C錯誤；D．圖D中，由平行四邊形法則，用作圖的方法，先將F2與F3合成為F23，可得F23方向與F1方向相反，大小相等，然后再將F23與F1合成，可得合力的大小為零，故D正確。故選D。3本題4分）已知一個力F=20N，可分解為兩個分力F1和F2，已知F1方向與F夾角為30°,則F2的最小值是()【答案】【答案】B【詳解】合力大小為F，F(xiàn)1方向與F夾角為30°,根據(jù)平行四邊形定則作圖，如圖所示可知，另一個分力的最小值為故選B。4本題4分）為保護生態(tài)環(huán)境，學(xué)校組織了植樹活動。小王和小李同學(xué)合作提水，其所用力的情況如圖所示，若桶和水的總重是300N，他倆所用的力大小相等，方向與豎直方向的夾角均是45。，則每人所用力的大小最接近()A．100NB．150NC．212ND．300N【答案】C【詳解】對桶和水整體進行受力分析如圖所示：根據(jù)題意有FF1?sin45°=F2?sin45°F1?cos45°+F2?cos45°=G代入數(shù)據(jù)解得FF1=F2≈212N故C正確，ABD錯誤。故選C。5本題4分）已知共點力F1、F2的合力大小為5N，且F1的大小為3N，則F2的大小A．一定為2NB．一定為8NC．可能為5ND．可能為1N【答案】【答案】C【詳解】由兩個共點力合力的范圍可得2N2N<F2<8N故A、B、D錯誤。故選C。6本題4分）一物體受到1N、2N、3N、4N四個力作用而保持靜止?fàn)顟B(tài)，如圖，現(xiàn)保持1N、3N、4N三個力的方向和大小不變，而將2N的力繞O點旋轉(zhuǎn)90°,此時作用在物體上的合力大小為()A．2NB．2NC．3ND．3N【答案】【答案】B【詳解】由題意可知，四力的合力為零，則可知1N、3N、4N三個力的合力為2N，與2N大小相等、方向相反，則2N的力繞O點旋轉(zhuǎn)90°后，其他三力的合力不變，那么現(xiàn)在變?yōu)?N的兩個力，其夾角成90°,因此這兩個力的合力大小為22N。故選B。7本題4分）5個共點力的情況如圖所示，已知F1=F2=F3=F4=F，且這四個力恰好構(gòu)成一個正方形，F(xiàn)5是其對角線。下列說法正確的是()A．F1和F5的合力與F3大小相等，方向相反B．這5個共點力能合成大小為2F、相互垂直的兩個力C．除F5以外的4個力的合力的大小為FD．這5個共點力的合力恰好為F，方向與F1和F3的合力方向相同【答案】【答案】A【詳解】A．根據(jù)三角形定則得F1和F5的合力應(yīng)該在F1和F5之間，與F3大小相等，方向相反，故A正確；B．F1和F4大小相等方向相同，F(xiàn)2和F3大小相等方向相同，所以除F5以外的4個力能合成大小為2F、相互垂直的兩個力，故B錯誤；C．F1和F4大小相等方向相同，F(xiàn)2和F3大小相等方向相同，所以除F5以外的4個力的合力的大小為22F，故C錯誤；D．除F5以外的4個力的合力的大小為22F，方向與F5方向相反，且F5大小為2F，所以這5個力的合力為2F，方向與F1和F3的合力方向相同，故D錯誤。故選A。二、多選題（共18分）8本題6分）將力F分解成F1和F2，若已知F1的大小和F2與F的夾角θ(θ為銳角則下列判斷正確的是()A．當(dāng)F1>Fsinθ時，有兩解B．當(dāng)F1=Fsinθ時，一解C．當(dāng)Fsinθ<F1<F時，有兩解D．當(dāng)F1<Fsinθ時，無解【答案】【答案】BCD【詳解】AC．當(dāng)F>F1>Fsinθ時，根據(jù)平行四邊形定則，如圖所示有兩組解，當(dāng)有兩組解，當(dāng)F1>Fsinθ時不一定有兩解，若F1>F，只有一組解，A錯誤、C正確；B．當(dāng)F=Fsinθ時，兩分力和合力恰好構(gòu)成直角三角形，有唯一解，B正確；D．F1<Fsinθ時，分力和合力不能構(gòu)成三角形，無解，D正確。故選BCD。9本題6分）如圖a為我們生活中斧子劈開樹樁的實例，樹樁容易被劈開是因為楔形的斧鋒在砍進木樁時會產(chǎn)生很大的側(cè)向壓力。為了分析斧子對木樁的側(cè)向壓力，可簡化成如圖b，已知斧子是豎直向下且對木樁施加一個豎直向下的力F，斧子楔形的夾角為θ,不計斧子的重力，則正確的是()FA．斧子對木樁的側(cè)向壓力大小為θB．當(dāng)斧鋒夾角θ越大時，斧子對木樁的側(cè)向壓力越大C．斧子對木樁的側(cè)向壓力大小為2cos(9。D．當(dāng)斧鋒夾角θ越小時，斧子對木樁的側(cè)向壓力越大【答案】【答案】AD【詳解】如圖所示，根據(jù)力的分解以及對稱性可得斧子對木樁的側(cè)向壓力大小為FF當(dāng)斧鋒夾角θ越小時，N越大，故選AD。2sin10本題6分）如圖所示，輕質(zhì)細(xì)繩AO和BO相交于O點，其A、B端是固定的，在O點用輕質(zhì)細(xì)繩懸掛質(zhì)量為m的物體，平衡時，AO水平，BO與水平方向的夾角為θ,已知細(xì)繩AO和BO能承受的最大拉力相同，AO和BO的拉力大小分別為F1和F2。則B．F2=C．F1與F2的合力大小為mg，方向豎直向上D．增大物體的質(zhì)量，最先斷的是細(xì)繩AO【答案】【答案】BC【詳解】AB．以結(jié)點O為研究對象，分析受力情況：三根細(xì)線的拉力，重物對O點的拉力等于mg；作出力圖如圖：由共點力平衡，結(jié)合正交分解法，得到x方向：FF2cosθ-F1=0y方向：FF2sinθ-mg=0解得：FF故B正確，A錯誤；C．根據(jù)三力平衡條件，F(xiàn)1與F2的合力大小等于mg，方向豎直向上，故C正確；D．因F1<F2，故增大物體的質(zhì)量時，最先斷的是細(xì)繩BO，故D錯誤；故選BC。三、實驗題（共17分）11本題9分）實驗小組的同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置探究“求合力的方法”實驗。圖中橡皮條的一端固定在水平木板上，M、N為彈簧測力計，A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩。請回答下列問題：（1）下列說法中正確的是（選填正確選項前字母）。A．拉橡皮條時，彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行B．兩彈簧測力計系的兩條細(xì)線必須等長C．F1、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測力計的量程D．為減小測量誤差，F(xiàn)1與F2方向間的夾角應(yīng)為90°（2）實驗中，要求先后兩次力的作用效果相同，指的是（選填正確選項A．橡皮條沿同一方向伸長同一長度B．橡皮條沿同一方向伸長C．橡皮條伸長到同一長度D．兩個彈簧測力計拉力F1和F2的大小之和等于一個彈簧測力計拉力F的大?。?）丙圖是測量中彈簧測力計M的示數(shù)，讀出該力大小為N?！敬鸢浮俊敬鸢浮緼C/CAA