高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)3.4力的合成與分解 同步練習(xí)同步講義

2021-2022人教版（2019）高一物理必修一3.4力的合成與分解一、單選題1．將力F分解成和，若已知的大小以及與F的夾角（為銳角），則錯(cuò)誤的是（）A．當(dāng)時(shí)，無(wú)解B．當(dāng)時(shí)，有一解C．當(dāng)時(shí)，有一解D．當(dāng)，有兩解2．已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力大小為，分力的方向與合力F的方向成角，分力的大小為，則（）A．的大小是唯一的 B．的方向是唯一的C．有兩個(gè)可能的方向 D．可取任意方向3．將處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體所受重力按力的效果進(jìn)行分解，圖中錯(cuò)誤的是（）A． B．B．C． D．D．4．作用在同一物體上的兩個(gè)共點(diǎn)力，一個(gè)力的大小是5N，另一個(gè)力的大小是7N，它們合力的大小可能是（）A．1N B．5N C．14N D．35N5．力的合成和分解在生產(chǎn)和生活中有著重要的作用，下列說(shuō)法中正確的是（）A．幼兒園的滑梯很陡，是為了增加小孩滑滑梯時(shí)受到的重力，使小孩下滑得更快B．斜劈頂角越小越容易釘進(jìn)物體，是因?yàn)樾迸斀窃叫?，劈面給物體的壓力越小C．高大的橋要建很長(zhǎng)的引橋，減小斜面的傾角，是為了減小汽車重力平行于橋面的分力，達(dá)到行車方便和安全的目的D．運(yùn)動(dòng)員做引體向上（緩慢上升）動(dòng)作時(shí)，雙臂張開很大的角度時(shí)要比雙臂豎直平行時(shí)覺得手臂用力大，是因?yàn)閺堥_手臂產(chǎn)生的合力增大的緣故6．兩個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為2N和9N，它們的合力大小可能等于()A．1N B．3N C．7N D．13N7．關(guān)于用平行四邊形定則研究力的合成的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．連接橡皮筋與彈簧測(cè)力計(jì)的細(xì)線應(yīng)盡量短B．兩彈簧測(cè)力計(jì)所拉細(xì)線的夾角必須是C．本實(shí)驗(yàn)采用了等效替代的研究方法D．本實(shí)驗(yàn)采用了理想實(shí)驗(yàn)的研究方法8．某同學(xué)在研究力的合成和分解實(shí)驗(yàn)時(shí)，固定好兩只定滑輪，鉤碼通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)滑輪，在細(xì)繩的某處A系上一個(gè)繩套，將彈簧秤鉤在繩套上豎直向下用力拉，使系統(tǒng)平衡，如圖所示。若，每個(gè)鉤碼的重力大小為，不計(jì)摩擦，則關(guān)于彈簧秤的示數(shù)說(shuō)法正確的是（）A． B． C． D．二、多選題9．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)法中正確的是（）A．當(dāng)θ為120°時(shí)，F(xiàn)=G B．不管θ為何值，均有C．當(dāng)θ=0時(shí)， D．θ越大時(shí)，F(xiàn)越小10．關(guān)于兩個(gè)大小不變的力F1、F2及它們的合力F，下列說(shuō)法中正確的是()A．合力F一定與F1、F2共同作用產(chǎn)生的效果相同B．兩力F1、F2一定是同一個(gè)物體受到的力C．兩力F1、F2與F是物體同時(shí)受到的三個(gè)力D．F大小隨F1、F2間夾角的增大而增大11．如圖所示，重力為G的物體靜止在傾角為α的斜面上，將重力為G分解為垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么（）

A．F1就是物體對(duì)斜面的壓力B．物體對(duì)斜面的壓力方向與F1的方向相同，大小為C．F2就是物體受到的靜摩擦力D．物體受到重力、斜面對(duì)物體的支持力、靜摩擦力三個(gè)力的作用12．兩個(gè)力F1和F2間的夾角為θ，兩力的合力為F，以下說(shuō)法正確的是（）A．若F1、F2的大小和方向一定，則F的大小和方向一定B．若F1與F2大小不變，θ角越小，合力F就越大C．如果夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只要增大F2，合力F就必然增大D．合力F的作用效果與兩個(gè)分力F1和F2共同產(chǎn)生的作用效果是相同的三、解答題13．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊（三棱柱）靜止在水平放置的斜面上，斜面的傾角為，通過(guò)將重力分解的方法求斜面對(duì)三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為多少。14．如圖所示，將質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩吊起來(lái)，并靠在光滑的半徑為r的半球體上，繩的懸點(diǎn)A到球面的最小距離為d。求：(1)小球?qū)K子的拉力和對(duì)半球體的壓力；(2)若L變短，問(wèn)小球?qū)K子的拉力和對(duì)半球體的壓力如何變化？15．如圖，傾角為15°的斜面上放著一個(gè)木箱，用100N的拉力F斜向上拉著木箱，F(xiàn)與水平方向成45°角。分別以平行于斜面和垂直于斜面的方向?yàn)閤軸和y軸建立直角坐標(biāo)系，把F分解為沿著兩個(gè)坐標(biāo)軸的分力。試在圖中作出分力和，并計(jì)算它們的大小。16．如圖所示，一個(gè)“Y”形彈弓頂部跨度為L(zhǎng)，兩根相同的輕質(zhì)橡皮條自由長(zhǎng)度均為，在兩橡皮條的末端有一塊軟羊皮（長(zhǎng)度、質(zhì)量均不計(jì)）做成的裹片。若橡皮條的彈力與形變量的關(guān)系滿足胡克定律，且勁度系數(shù)為k。(1)當(dāng)橡皮條長(zhǎng)度均為L(zhǎng)時(shí)，求單根橡皮條的彈力大?。?2)當(dāng)兩根橡皮條長(zhǎng)度均為L(zhǎng)時(shí)發(fā)射彈丸，求發(fā)射時(shí)裹片對(duì)彈丸的作用力大小F。17．如圖所示，一條小船在河中向正東方向行駛，船上掛起一風(fēng)帆，帆受側(cè)向風(fēng)作用，風(fēng)力F1大小為100N，方向?yàn)闁|偏南37°，為了使船受到的合力恰能沿正東方向，岸上一人用一根繩子拉船，繩子取向與河岸垂直。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）(1)在圖中用刻度尺作出相應(yīng)力的平行四邊形；(2)求風(fēng)力和繩子拉力的合力F大小及繩子拉力F2的大小。參考答案1．D【詳解】A．時(shí)，分力和合力不能構(gòu)成三角形，無(wú)解，故A正確．B．當(dāng)時(shí)，兩分力和合力恰好構(gòu)成三角形，有唯一解，故B正確．CD．當(dāng)時(shí)，根據(jù)平行四邊形定則，有兩組解；若F1>F，只有一組解，故C正確，D錯(cuò)誤．此題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選D。2．C【詳解】如圖所示，以F的“箭頭”為圓心，以的大小為半徑畫一個(gè)圓弧，與所在直線有兩個(gè)交點(diǎn)，因此有兩個(gè)可能的方向，的大小有兩個(gè)可能的值，C正確。故選C。3．C【詳解】A．重力產(chǎn)生了使物體下滑的效果及壓斜面的效果；故兩分力即圖中所示；故A正確；

B．重力產(chǎn)生了向兩邊拉繩的效果，故B正確；

C．重力產(chǎn)生了向兩墻壁的擠壓的效果，故兩分力應(yīng)垂直于接觸面；故C錯(cuò)誤；

D．重力產(chǎn)生了拉繩及擠壓斜面的效果，故作圖正確；故D正確；

本題選錯(cuò)誤的；故選C。4．B【詳解】5N和7N的兩個(gè)力的合力范圍是2N~12N，則它們的合力可能為5N。故選B。5．C【詳解】A．幼兒園的滑梯很陡，是為了增加小孩下滑的分力，而其重力不變，故A錯(cuò)誤；B．斜劈頂角越小越容易釘進(jìn)物體，是因?yàn)樾迸斀窃叫?，劈面給物體的壓力越大，故B錯(cuò)誤；C．高大的橋要建很長(zhǎng)的引橋，減小斜面的傾角，根據(jù)力的平行四邊形定則可知，汽車重力沿橋面向下的分力減小，達(dá)到行車方便和安全的目的，故C正確；D．雙臂張開很大的角度時(shí)與雙臂豎直平行時(shí)比較，合力不變，隨著夾角越大，其分力越大，故D錯(cuò)誤。故選C。6．C【詳解】2N和9N的力的合力范圍是7N~11N，則選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。7．C【詳解】A．為了準(zhǔn)確記下拉力的方向，采用兩點(diǎn)描線時(shí)應(yīng)盡量距離大一些，所以連接橡皮筋與彈簧測(cè)力計(jì)的細(xì)線要適當(dāng)長(zhǎng)一些，故A錯(cuò)誤；B．兩彈簧測(cè)力計(jì)所拉細(xì)線的夾角以方便作圖即可，不一定必須是，故B錯(cuò)誤；CD．合力與分力是等效替代關(guān)系，本實(shí)驗(yàn)采用的是等效替代的研究方法，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。8．B【詳解】以A點(diǎn)為研究對(duì)象，受力分析如圖A點(diǎn)受三個(gè)力且處于平衡狀態(tài)F1=3G0，F(xiàn)2=4G0，α=90°由平行四邊形定則可知，F(xiàn)1和F2合力F′=F又由勾股定理可得由三個(gè)力的合力為零，任何兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向知故選B。9．AC【詳解】ABC．兩分力相等，由力的合成可知，θ=120°時(shí)F=F合=Gθ=0時(shí)故AC正確，B錯(cuò)誤。D．在合力一定時(shí)，θ越大，分力越大，故D錯(cuò)誤。故選AC。10．AB【詳解】ABC．只有同一個(gè)物體受到的力才能合成，分別作用在不同物體上的力不能合成；合力是對(duì)原來(lái)幾個(gè)分力的等效替代，兩力可以是不同性質(zhì)的力，但合力不是物體實(shí)際受到的力，只是分力按照效果合成的效果力，所以A、B正確，C錯(cuò)誤；D．合力隨兩分力間夾角的增大而減小，D錯(cuò)誤．故選AB。11．BD【詳解】AB．F1是物體重力的分力，只是方向與物體對(duì)斜面的壓力方向相同，大小相等，均為，但兩個(gè)力不是同一個(gè)力。A錯(cuò)誤，B正確；C．F2是物體重力的分力，不是斜面施加給物體的摩擦力。C錯(cuò)誤；D．物體受到重力、斜面對(duì)物體的支持力、靜摩擦力三個(gè)力的作用。D正確。故選BD。12．ABD【詳解】A．根據(jù)平行四邊形定則，若F1、F2的大小和方向一定，則F的大小和方向一定，A正確；B．若F1與F2大小不變，θ角越小，合力F就越大，故B正確；C．若θ角為鈍角且不變，F(xiàn)1大小不變，增大F2時(shí)，合力F可能先變小后增大，如圖所示，故C錯(cuò)誤；D．合力與分力的作用效果是相同的，故D正確。故選ABD。13．，【詳解】對(duì)物體受力分析:重力、支持力及摩擦力，作出受力圖如圖所示三棱柱受到重力、支持力和摩擦力三個(gè)力的作用而平衡，則14．(1)拉力，壓力；(2)拉力減小，壓力不變；【詳解】(1)受力分析如圖所示：

由圖可知，力三角形△G′NB∽△ABO，則有解得故有牛頓第三定律可得小球?qū)η蛎娴膲毫閷?duì)繩子的拉力為(2)根據(jù)可知，若L變短，小球?qū)K子的拉力變小，對(duì)半球體的壓力不變．15．50N；50N【詳解】將F分解為x方向和y方向，根據(jù)平行四邊形定則，x方向上分力Fx=