2024-2025學年新教材高中物理第三章相互作用-力4力的合成和分解練習含解析新人教版必修第一冊

PAGE6-力的合成和分解課后訓練鞏固提升雙基鞏固學考突破1.關(guān)于矢量和標量,下列說法不正確的是()A.矢量是既有大小又有方向的物理量B.標量只有大小沒有方向C.-10m的位移比5m的位移小D.-10℃的溫度比5℃的溫度低答案:C解析:由矢量和標量的定義可知A、B項正確;-10m的位移比5m的位移大,負號不表示大小,僅表示方向與正方向相反,故C錯誤;溫度是標量,負號表示該溫度比0℃低,正號表示該溫度比0℃高,故-10℃的溫度比5℃的溫度低,D正確。2.(多選)關(guān)于兩個分力F1、F2及它們的合力F,下列說法正確的是()A.合力F肯定與F1、F2共同作用產(chǎn)生的效果相同B.兩力F1、F2肯定是同種性質(zhì)的力C.兩力F1、F2肯定是同一個物體受的力D.兩力F1、F2與合力F可以是物體同時受到的三個力答案:AC解析:兩個分力的作用效果與其合力的作用效果肯定是相同的,合力可以等效替代兩個分力,故A正確;兩力F1、F2可以是同種性質(zhì)的力,也可以不是同種性質(zhì)的力,故B錯誤;兩力F1、F2肯定是同一個物體受的力,作用在不同物體上的力是不能合成的,故C正確;合力的作用效果與幾個分力共同作用的效果相同,兩力F1、F2的合力F可以替代F1、F2產(chǎn)生的共同效果,但是兩力F1、F2與合力F不能是物體同時受到的三個力,故D錯誤。3.重為2N的蘋果從樹上落下的過程中,受到重力和空氣阻力的作用。關(guān)于蘋果所受合力的大小和方向,下列說法正確的是()A.大于2N,方向豎直向上B.小于2N,方向豎直向上C.大于2N,方向豎直向下D.小于2N,方向豎直向下答案:D解析:蘋果向下運動,重力大于空氣阻力,合力小于2N,方向豎直向下,D選項正確。4.物體沿斜面下滑時,常把物體所受的重力分解為()A.使物體下滑的力和斜面的支持力B.平行于斜面的分力和垂直于斜面的分力C.斜面的支持力和水平方向的分力D.對斜面的壓力和水平方向的分力答案:B解析:把重力按作用效果分解為平行于斜面的分力和垂直于斜面的分力,如圖所示,B選項正確。5.(2024山東臨沂期末)將一個10N的力分解為兩個分力,兩個分力的大小可能為()A.30N和5N B.10N和26NC.5N和10N D.100N和115N答案:C解析:依據(jù)|F1-F2|≤F≤|F1+F2|,30N和5N的合力范圍為25~35N,10N和26N的合力范圍為16~36N,5N和10N的合力范圍為5~15N,100N和115N的合力范圍為15~215N,只有C選項的合力可能為10N,故C正確。求解分力的范圍與確定兩個力的合力范圍的方法相同。6.如圖所示,三個共點力F1、F2與F3作用在同一個質(zhì)點上,其中,F1與F2共線且反向,F3與F1垂直,F1=6N、F2=2N、F3=3N。則質(zhì)點所受的合力大小是多少?答案:5N解析:F1與F2的合力F12=F1-F2=4NF12與F3垂直,其合力F合=F122選考奠基素養(yǎng)提升1.有三個共點力F1、F2、F3作用于某一點,其合力為零。已知F3=5N,現(xiàn)保持其余兩力大小和方向不變,只將F3的方向沿逆時針方向繞作用點轉(zhuǎn)動90°,則這三個力的合力大小變?yōu)?)A.10N B.5NC.52N D.仍為零答案:C解析:如圖所示,因F3=5N,故F1與F2的合力F12也為5N,方向與F3的方向相反;轉(zhuǎn)動F3后,F1與F2的合力不變,與轉(zhuǎn)后的F3合成,得合力為52N,故選項C正確。2.把一個力分解為兩個力時()A.一個分力變大,另一個分力肯定要變小B.兩個分力不能同時變大C.無論如何分解,兩個分力不能同時小于這個力的一半D.無論如何分解,兩個分力不能同時等于這個力答案:C解析:由于兩分力的大小與兩分力的夾角有關(guān),所以一個分力變大,另一個可變大,也可變小,故A、B項錯誤;當兩個分力方向相同時,兩個分力取最小值,此時F=F1+F2,明顯F1、F2不能同時小于合力的一半,C項正確;當兩個等大分力的夾角為120°時,兩個分力與合力大小相等,D項錯誤。3.甲、乙兩人用繩子拉船,使船沿OO'方向航行,甲用1000N的力拉繩子,方向如圖所示,則乙的拉力最小值為()A.5003N B.500NC.1000N D.400N答案:B解析:要使船沿OO'方向航行,甲和乙的拉力的合力方向必需沿OO'方向。如圖所示,作平行四邊形可知,當乙拉船的力的方向垂直于OO'時,乙的拉力F乙最小,其最小值為F乙min=F甲sin30°=1000×124.假期里,某同學在廚房幫媽媽做菜,他發(fā)覺菜刀刀刃的前部和后部厚薄不一樣,菜刀橫截面為等腰三角形,刀刃前部的橫截面頂角較小,后部的頂角較大,如圖所示。他先后作出了幾個猜想,其中合理的是()A.刀刃前部和后部厚薄不勻,僅是為了打造便利,外形美觀,跟運用功能無關(guān)B.在刀背上加上同樣的壓力時,分開被切物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)C.在刀背上加上同樣的壓力時,頂角越大,分開被切物體的力越大D.在刀背上加上同樣的壓力時,頂角越小,分開被切物體的力越大答案:D解析:設(shè)頂角為2θ,背寬為d,側(cè)面長為l,如圖甲所示。在刀背上施加壓力F后,產(chǎn)生垂直于側(cè)面的兩個分力F1、F2,在運用菜刀時就是依靠這兩個分力分開被切的物體。由對稱性知,這兩個分力大小相等(F1=F2),因此畫出力分解的平行四邊形,為菱形,如圖乙所示。取這個力平行四邊形的14(圖中陰影部分)考慮,依據(jù)它跟半個劈的直角三角形的相像關(guān)系,有關(guān)系式F1F2=ld2=1sinθ,得F1=F2=F2sin5.(2024江蘇揚州期末)在驗證力的平行四邊形定則的試驗中,某同學將橡皮條的一端固定于A點。(1)用兩只彈簧測力計將橡皮條的另一端拉至O點,其中一只彈簧測力計的示數(shù)如圖所示,則其示數(shù)為N。

(2)在分別讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)F1和F2后,還必需記錄的是。

A.兩細繩套的夾角B.兩條細繩套的方向C.橡皮條伸長后的總長度D.細繩套的長度(3)改用一只彈簧測力計將橡皮條的另一端再次拉到O點,登記彈簧測力計讀數(shù)F'及細繩套的方向。用力的圖示法在紙上畫出表示三個力的箭頭,以F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形,并作出F1和F2之間的對角線F,發(fā)覺對角線F與F'不重合,試驗誤差產(chǎn)生的緣由可能有哪些?(寫出一個緣由即可)。

(4)關(guān)于本試驗,下列說法正確的是。

A.彈簧測力計不須要在試驗前進行校零B.彈簧測力計的讀數(shù)越大越好C.拉兩個細繩套時,兩拉力夾角應(yīng)為90°D.拉細繩套時,拉力應(yīng)與木板平行答案:(1)2.6(2)B(3)彈簧測力計讀數(shù)有誤差、力的方向記錄不精確、作圖不精確等(任填一條,答案合理即可)(4)D解析:(1)彈簧測力計每一小格代表0.2N,則指針指示的讀數(shù)為2.6N。(2)本試驗要驗證力的平行四邊形定則,須要畫出平行四邊形,所以用兩只彈簧測力計將橡皮條的另一端拉至O點后須要記錄O點的位置以及F1和F2的大小和方向,故選項B正確。(3)試驗誤差產(chǎn)生的緣由可能有彈簧測力計讀數(shù)有誤差、力的方向記錄不精確、作圖不精確等。(4)彈簧測力計須要在試驗前進行校零,故A錯誤;彈簧測力計的讀數(shù)并不是越大越好,適當即可,同時留意不要超過量程,故B錯誤;拉兩個細繩套時,兩拉力夾角不肯定為90°,保證畫出的平行四邊形盡量充溢紙面即可,故C錯誤;拉細繩套時,拉力應(yīng)與木板平行,同時還要留意讀數(shù)視線要與刻度垂直,從而減小試驗誤差,故選項D正確。本題考查了“等效法”的應(yīng)用和平行四邊形定則