第04講 力的合成和分解（分層練習(xí)）2024-2025學(xué)年高一物理同步課堂（人教版2019必修第一冊）解析版

第第頁第04講力的合成和分解1．下列四組共點力分別作用在同一個物體上，不可能使物體保持靜止狀態(tài)的是（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】A．3N、5N的合力范圍為，1N的力不在這個合力范圍之內(nèi)，三力不可以平衡，不可能使物體保持靜止狀態(tài)，故A符合題意；B．4N、6N的合力范圍為，2N的力在這個合力范圍內(nèi)，三力可以平衡，故B不符合題意；C．4N、5N的合力范圍為，3N的力在這個合力范圍內(nèi)，三力可以平衡，故C不符合題意；D．4N、4N的合力范圍為，4N的力在這個合力范圍內(nèi)，三力可以平衡，故D不符合題意。故選A。2．分力和合力大小關(guān)系為（）A．合力總是大于每一個分力B．合力至少比一個分力大C．兩分力大小不變，夾角（在0°～180°范圍內(nèi)）增大時，合力一定增大D．兩分力和的夾角不變，大小不變，增大，合力的大小可能不變【答案】D【詳解】AB．隨兩分力夾角的不同，合力的大小也不同，合力可能大于每一個分力，也可能小于每一個分力，故AB錯誤；C．根據(jù)平行四邊形定則，如果兩分力大小不變，當(dāng)夾角（在0°～180°范圍內(nèi)）增大時，合力一定減小，故C錯誤；D．當(dāng)分力之間的夾角不變，如果夾角為180°，當(dāng)分力增大時，合力的大小可能不變，但方向變化了，故D正確。故選D。3．如圖所示，作用在一個物體上的六個共點力的大小分別為F、2F、3F、4F、5F、6F，相鄰兩力間的夾角均為60°，其合力大小為（）A．F B．2FC．6F D．0【答案】D【詳解】豎直方向兩力的合力為3F，豎直向上；3F與6F兩力的合力為3F，沿6F的方向；2F與5F兩力的合力為3F，沿5F的方向。將同一直線上的力合成后，物體受力如圖所示由幾何關(guān)系可知，三力大小相等，夾角為120°，合力為零。故選D。4．弩是一種裝有臂的弓，主要由弩臂、弩弓、弩箭和弩機等部分組成。當(dāng)弩發(fā)射時先張開弦，將其持于弩機的“牙”上，將箭矢裝于“臂”上的箭槽內(nèi)，通過“望山”進行瞄準后，扳動“懸刀”使“牙”下縮，弦脫鉤，利用張開的弓弦急速回彈形成的動能，高速將箭射出。如圖所示，某次發(fā)射弩箭的瞬間（“牙”已經(jīng)下縮），兩端弓弦的夾角為120°，弓弦上的張力大小為，則此時弩箭收到的弓弦的作用力大小為（）

A． B． C． D．【答案】C【詳解】根據(jù)力合成的平行四邊形定則，可有如圖所示，由圖可得

，ABD錯誤，C正確。故選C。5．如圖所示，小物塊靜止在光滑水平冰面上，要使小物塊沿方向運動，在施加水平向左拉力的同時還需要再施加一個力，的最小值為（

）A． B． C． D．【答案】A【詳解】已知的方向，要使小物塊沿方向運動，即和的合力沿方向，根據(jù)力的三角形定則，如圖可知的最小值為故選A。6．如圖所示，將光滑斜面上的物體的重力分解為、兩個力，下列結(jié)論正確的是（）A．就是物體受到的下滑力B．物體受、、三個力作用C．物體受、兩個力作用D．、二個分力共同作用的效果跟支持力N的作用效果相同【答案】C【詳解】A．、是重力的分力，不是物體實際受到的力，故A錯誤；BC．物體受、兩個力作用，故B錯誤，C正確；D．、二個分力共同作用的效果跟重力的作用效果相同，故D錯誤。故選C。7．某質(zhì)點在同一平面內(nèi)同時受三個共點力作用的四種情況分別如圖甲、乙、丙、丁所示，已知圖中每個正方形方格的邊長表示大小為1N的力，則關(guān)于該質(zhì)點所受合外力大小的說法錯誤的是（）A．圖甲中質(zhì)點所受的合外力大小等于4NB．圖乙中質(zhì)點所受的合外力大小等于5NC．圖丙中質(zhì)點所受的合外力等于0D．圖丁中質(zhì)點所受的合外力等于3N【答案】ACD【詳解】A．對甲，先將與合成，合力為向左的3N，然后再用勾股定理，求得、、的合力等于5N，故A錯誤；B．對乙，先將與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，再與合成，求得合力等于5N，故B正確；C．對丙，和的合力與等大同向，則三力的合力為，即合力等于6N，故C錯誤；D．根據(jù)三角形法則，丁圖中合力等于0，故D錯誤。本題選錯誤的，故選ACD。8．傳統(tǒng)手工榨油利用“油錘”撞擊“進樁”擠壓油餅出油，如圖甲所示。假設(shè)“進樁”為等腰三角形木楔，簡化模型如圖乙所示，木楔的頂角為，現(xiàn)在木楔右端施加力F，方向如圖所示，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力N，則（

）A．若F一定，越小N越大 B．若F一定，越大N越大C．若一定，F(xiàn)越大N越大 D．若一定，F(xiàn)越小N越大【答案】AC【詳解】選木楔為研究對象，木楔受到的力有水平向左的F和兩側(cè)給它的與木楔斜面垂直的彈力，由于木楔處于平衡狀態(tài)，所以兩側(cè)給它的與木楔斜面垂直的彈力與F沿兩側(cè)分解的分力是大小相等的，力F的分解如圖所示根據(jù)題意有，所以所以由公式可知，當(dāng)F一定時，越小越大；當(dāng)一定時，F(xiàn)越大N越大。故選AC。9．如圖，將力（大小、方向已知）分解為兩個分力和，已知和F的夾角，，。關(guān)于分力以下說法正確的是（）A．當(dāng)時，有唯一解 B．當(dāng)時，有兩個解C．當(dāng)時，有兩個解 D．當(dāng)時，有唯一解【答案】CD【詳解】力的示意圖如圖所示：當(dāng)時，分力和合力不能構(gòu)成三角形，無解；當(dāng)時，兩分力和合力恰好構(gòu)成直角三角形，有唯一解；當(dāng)時，根據(jù)平行四邊形定則，有兩組解；若時，只有一組解。故選CD。10．家里的書桌離墻太近，某同學(xué)想將書桌向外移動一點，但她力氣太小，推不動。于是，她找來兩塊相同的木塊，搭成一個人字形架，然后往中央一站，書桌真的移動了。下列說法中正確的是（）A．這是因為在人字形架的夾角很大的情況下，該同學(xué)的重力沿木塊方向的分力很大B．這是因為在人字形架的夾角很大的情況下，該同學(xué)的重力沿木塊方向的分力很小C．人字形架的夾角越大，越容易推動書桌D．人字形架的夾角越大，越難推動書桌【答案】AC【詳解】重力的大小和方向始終不變，分解到兩木板方向時，設(shè)人字形架的夾角為，由平衡條件可得該同學(xué)的重力沿木塊方向的分力為可知，人字形架的夾角越大，該同學(xué)的重力沿兩木板方向的作用力越大，越容易推動書桌。。故選AC。11．千廝門嘉陵江大橋是中國重慶市境內(nèi)連接渝中區(qū)與江北區(qū)的過江通道，位于嘉陵江水道之上，為重慶市區(qū)北部城市次干道路的組成部分。其索塔兩側(cè)鋼索均處在同一豎直面內(nèi)，其索塔與鋼索如圖所示，假設(shè)此時橋上沒有人、車和輕軌通過，下列說法正確的是（）A．為了減小鋼索承受的拉力，可以適當(dāng)升高索塔的高度B．增加鋼索的數(shù)量可減小索塔受到的向下的壓力C．只有塔兩側(cè)鋼索對稱且拉力大小相同時，鋼索對索塔的合力才豎直向下D．為了使索塔受到鋼索的合力豎直向下，索塔兩側(cè)的鋼索可以不對稱分布【答案】AD【詳解】A．鋼索對大橋拉力的合力一定，適當(dāng)升高索塔的高度，可以使鋼索之間的夾角減小，從而減小鋼索承受的拉力，故A正確；B．增加鋼索的數(shù)量可減小每條鋼索的拉力，但索塔受到的向下的壓力大小始終等于橋和鋼索的總重力大小，增加鋼索數(shù)量后壓力會增大，故B錯誤；CD．索塔受到鋼索的合力方向與兩側(cè)鋼索拉力的大小以及鋼索與豎直方向的夾角所共同決定，所以為了使索塔受到鋼索的合力豎直向下，索塔兩側(cè)的鋼索不一定要對稱分布，故C錯誤，D正確。故選AD。12．將一個質(zhì)量為m的鉛球放在傾角為的光滑斜面上，并用光滑的豎直擋板擋住，鉛球處于靜止狀態(tài)。重力加速度為g，關(guān)于鉛球?qū)醢宓膲毫蛯π泵娴膲毫Φ南铝姓f法中正確的是（）

A．鉛球?qū)醢宓膲毫蛯π泵娴膲毫ο嗟菳．鉛球?qū)π泵娴膲毫Υ笮镃．若逆時針緩慢轉(zhuǎn)動豎直擋板直至水平，過程中鉛球?qū)醢鍓毫Φ淖钚≈禐镈．若逆時針緩慢轉(zhuǎn)動豎直擋板直至水平，過程中鉛球?qū)π泵娴膲毫ο葴p小后增大【答案】BC【詳解】AB．將鉛球的重力按作用效果分解為壓擋板的壓力和壓斜面的壓力，如下圖所示

根據(jù)幾何知識可得，故A錯誤，B正確；CD．若逆時針緩慢轉(zhuǎn)動豎直擋板直至水平，則力的分解過程如下圖所示

由幾何知識可知，當(dāng)與垂直時，此時鉛球?qū)醢鍓毫Φ淖钚≈禐橛蓤D可知，逆時針緩慢轉(zhuǎn)動豎直擋板直至水平，過程中鉛球?qū)π泵娴膲毫χ饾u減小，故C正確，D錯誤。故選BC。13．在做“研究共點力的合成”實驗中(1)實驗的目的是：。(2)實驗中如圖甲所示，橡皮筋繩的一端固定在A點，另一端被兩個彈簧秤拉到O點，兩彈簧秤讀數(shù)分別為F1和F2，拉力方向分別與AO線夾角為1和2，以下說法正確的是__________。A．合力F必大于F1或F2B．若用兩只彈簧秤拉時作出的合力與用一只彈簧秤拉時的拉力不完全重合，說明力的合成的平行四邊形定則不一定是普遍成立的C．若F1和F2方向不變，而大小各增加1N，則合力F的方向不變，大小也增加1ND．O點位置不變，合力不變(3)實驗中如圖乙所示，是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖示。圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是。(4)本實驗采用的科學(xué)方法是（）A．理想實驗法 B．等效替代法C．控制變量法 D．建立物理模型法(5)實驗中不是用來減小誤差的措施是（）A．兩個分力F1、F2的大小要盡量大些B．如果手頭只有一個彈簧秤，通過改變方法也可以完成實驗C．拉橡皮筋時，彈簧秤、橡皮條、細繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行D．AO間距離要適當(dāng)，使得產(chǎn)生的拉力值要稍大些【答案】(1)研究合力與兩個分力的關(guān)系(2)D(3)F/(4)B(5)B【詳解】（1）實驗的目的是研究合力與兩個分力的關(guān)系。（2）A．合力F的大小與兩分力大小關(guān)系取決于兩分力的夾角，所以合力的大小不一定大于F1或F2。故A錯誤；B．若用兩只彈簧秤拉時作出的合力與用一只彈簧秤拉時的拉力不完全重合，在誤差允許范圍內(nèi)，說明力的合成的平行四邊形定則是普遍成立的。故B錯誤；C．若F1和F2方向不變，而大小各增加1N，則合力的方向不一定不變，大小也不一定增加1N。故C錯誤；D．O點位置不變，則橡皮繩的拉力不變，即合力不變。故D正確。故選D。（3）圖乙中的F與F′兩力中，F(xiàn)是兩個分力合力的理論值，F(xiàn)′是合力的實際值，則F′方向一定沿AO方向。（4）合力與分力的關(guān)系是等效替代的關(guān)系，本實驗采用的主要科學(xué)方法是等效替代法。故選B。（5）A．為了減小實驗的誤差，分力的大小不要太大，也不要太小。故A正確，與題意不符；B．如果手頭只有一個彈簧秤，通過改變方法也可以完成實驗，但是這種做法與減小實驗誤差沒有幫助。故B錯誤，與題意相符；C．拉橡皮筋時，彈簧秤、橡皮條、細繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行，可以減小誤差。故C正確，與題意不符；D．AO間距離要適當(dāng)，使得產(chǎn)生的拉力值要稍大些，減小誤差。故D正確，與題意不符。本題選錯誤的故選B。14．某同學(xué)如圖甲，用量程為的彈簧測力計，測量一個超出其量程的物體的重力：（1）將表面印有等距圓環(huán)的白紙固定在豎直放置的木板上；（2）三根細線分別與彈簧測力計一端、一個圖釘、待測重物相連，彈簧測力計的另一端固定，通過改變圖釘在木板的位置調(diào)節(jié)細線，使細線的結(jié)點與圓環(huán)的圓心位置重合；（3）標出、、的拉力方向，記錄彈簧測力計的讀數(shù)N；（4）①根據(jù)共點力平衡條件和平行四邊形定則，用“力的圖示”在圖乙中作出、拉力的合力；②由作圖結(jié)果可得重物的重力為N（結(jié)果保留一位小數(shù)）。（5）保持結(jié)點和圖釘?shù)奈恢貌蛔?，將彈簧測力計從圖甲所示位置逆時針旋轉(zhuǎn)到水平位置的過程中，彈簧測力計的示數(shù)將。A．逐漸增大

B．先增大后減小

C．逐