3.4力的合成与分解 同步练习--（2019） 新人教版高中物理高一上学期必修一(1).doc

1、2021-2022人教版（2019）高一物理必修一3.4力的合成与分解一、单选题1某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中（坐标纸中每格边长表示1N大小的力），该物体所受的合外力大小正确的是（）A甲图中物体所受的合外力大小等于4NB乙图中物体所受的合外力大小等于2NC丙图中物体所受的合外力大小等于0D丁图中物体所受的合外力大小等于02关于分力和合力，以下说法不正确的是（）A合力的大小可能等于某一个分力的大小B合力的作用效果跟它的几个分力共同作用的效果相同C合力的大小一定大于任何一个分力D合力的大小可能小于它的任一个分力3如图所示，一长直木板的上表面一端放有一小木块，当木

2、板以远离木块的另一端O为轴，由水平位置缓慢向上转动（角变大）时，木块受到的摩擦力Ff随转过的角度变化的图像，可能正确的是（）ABCD4生活中常用刀或斧来劈开物体。如图所示为刀刃的横截面，F是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，刀刃两侧面的夹角为2，则可知刀劈开物体时对其侧向推力F1、F2的大小为（）AF1F2BF1F2CF1F2DF1F25两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为120时，合力大小为F；当它们的夹角为90时，合力大小为（）ABCD6下列关于力的合成与分解的说法，正确的是（）A两个分力的大小和方向一定时，合力也是确定的B两个力的合力，不可能小于某一个分力C5N、2

3、N、6N三个共点力的最大合力为13N，最小合力为1ND物体静止在斜面上受的重力可以分解为使物体沿斜面下滑的力和物体对斜面的压力7两个共点力，分别为3N和7N，其合力大小可能是（）A0NB3NC5ND21N8如图所示，被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球。若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的（）A1和4B3和4C1和3D3和2二、多选题9三个共点力作用于一个物体，下列每一组力中合力可以为零的是（）A2 N，3 N，4 NB4 N，5 N，10 NC2N，3N，6ND10 N，10 N，10 N10小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图所示，已知两人手臂上的拉力

4、大小相等且为F，两人手臂间的夹角为，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是（）A当为120时，F=GB不管为何值，均有C当=0时，D越大时，F越小11如图所示，建筑装修中，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石施加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则磨石受到的摩擦力是（）A（Fmg）cosB（Fmg）sinC（Fmg）cosD（Fmg）12如图所示，重力为G的物体静止在倾角为的斜面上，将重力为G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么（）AF1就是物体对斜面的压力B物体对斜面的压力方向与F1的方向相同

5、，大小为CF2就是物体受到的静摩擦力D物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力三个力的作用三、实验题13（1）图为“探究两个互成角度力的合成规律”的实验装置示意图，橡皮条的一端固定在木板上A位置，另一端系有轻质小圆环：轻质细绳OB和OC一端系在小圆环上，另一端分别系在弹簧测力计的挂钩上。现用弹簧测力计通过细绳拉动小圆环，使橡皮条沿平行木板平面伸长至O位置。对于上述实验过程，下列说法中正确的是（_）A只需要记录弹簧测力计的示数BOB和OC绳拉力的方向应与木板平面平行C只需要记录OB和OC绳的长度和弹簧测力计拉力方向D需要记录两个弹簧测力计的示数和拉力方向E.OB和OC两绳之间的夹角越大越好F.

6、OB和OC两绳之间的夹角越小越好（2）该实验中某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示1N，两力的合力用F表示，F1、F2与F的夹角分别为1和2，下列说法正确的是（_）AF1=2N BF=6NC1=45 D12四、解答题14三个共点力大小分别为，三力在同一水平面内互成120角，如图所示，求其合力的大小。15两个大人和一个小孩拉一条船沿河岸前进。两个大人对船的拉力分别是F1和F2，其大小和方向如图所示。今欲使船沿河中心线行驶，求小孩对船施加的最小拉力的大小和方向。16如图所示，细绳OA与竖直方向成45角，细绳OB水平；细绳OA、OB所能承受的最大拉力均为100

7、N，细绳OC能够承受足够大的拉力，重力加速度g取10 m/s2求：(1)当所悬挂重物的重力为50 N时，细线OA、OB的拉力分别是多大？(2)为使细绳OA、OB均不被拉断，则细绳OC下端所悬挂重物的最大重力应为多大？17如图所示，一物体受四个力的作用：重力G=100N、与水平方向成37角的拉力F=60N、水平地面的支持力FN=64N、水平地面的摩擦力f=16N，已知sin37=0.6，cos37=0.8，求：(1)力F在竖直方向的分力和水平方向的分力；(2)物体所受到的合力大小及方向。试卷第5页，总6页参考答案1D【详解】A对（甲），先将F1与F3合成，然后再用勾股定理，求得合力等于5N，故A

8、错误；B对（乙），先将F1与F3沿水平和竖直方向正交分解，再合成，求得合力等于5N，故B错误；C对（丙），可将F3沿水平和竖直方向正交分解，求得合力等于6N，故C错误；D根据三角形法则，（丁）图中合力等于0，故D正确。故选D。2C【详解】ACD合力的大小可能等于、小于或大于某一个分力的大小，选项AD正确，不符合题意，C错误，符合题意；B合力的作用效果跟它的几个分力共同作用的效果相同，选项B正确，不符合题意；故选C。3C【详解】木块开始时受到的摩擦力为静摩擦力，对物体受力分析，正交分解可得静摩擦力大小为Ff=mgsin由此可知，随着角增大，静摩擦力大小增大；当木块相对木板滑动时受到的摩擦力变为滑

9、动摩擦力，对物体受力分析可知，滑动摩擦力大小为Ff=mgcos又知角在增大，滑动摩擦力变小。故C正确。4A【详解】将力F根据平行四边形定则分解如图由几何知识得，侧向推力的大小为故选A。5C【详解】当两个等大的力的夹角120时，合力为当两个力的夹角为90时，根据平行四边形定则，由勾股定理得合力大小F，故ABD错误，C正确。故选C。故选D。6A【详解】A据平行四边形定则可知，两个分力的大小和方向一定时，合力也是确定的，A正确；B两个力的合力，大于等于两个力之差，小于等于两个力之和，故可能小于某一个分力，B错误；C5N、2N、6N三个共点力，当三个力方向相同时合力取得最大值，为13N，当5N、2N的

10、合力为6N时且与6N的力方向相反时总的合力取得最小值，为0，C错误；D物体静止在斜面上受的重力可以分解为使物体沿斜面下滑的力和挤压斜面的力，导致斜面和物体发生形变而产生支持力和压力，D错误。故选A。7C【详解】根据知合力的范围为在合力范围内的大小都有可能，故C正确ABD错误。故选C。8B【详解】小球重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，故应按此两个方向分解，分别是3和4，故B正确，ACD错误。故选B。9AD【详解】A2N和3N的合力的范围是1NF5N，4N在这个范围内，合力可以为零，所以A正确；B4N和5N的合力的范围是1NF9N，10N不在这个范围内，合力不可以为零，所以B错误；

11、C2N和3N的合力的范围是1NF5N，6N不在这个范围内，合力不可能为零，所以C错误；D10N和10N的合力的范围是0NF20N，10N在这个范围内，合力可以为零，所以D正确；故选AD。10AC【详解】ABC两分力相等，由力的合成可知，=120时F=F合=G=0时故AC正确，B错误。D在合力一定时，越大，分力越大，故D错误。故选AC。11AB【详解】A对磨石进行受力分析，如图所示，由平衡条件得，沿斜壁方向选项A正确；BCD垂直于斜壁方向故摩擦力选项B正确，CD错误。故选AB。12BD【详解】ABF1是物体重力的分力，只是方向与物体对斜面的压力方向相同，大小相等，均为，但两个力不是同一个力。A错

12、误，B正确；CF2是物体重力的分力，不是斜面施加给物体的摩擦力。C错误；D物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力三个力的作用。D正确。故选BD。13BD C 【详解】(1) 1AC实验中需记录弹簧测力计拉力的大小和方向还有结点的位置，故A错误，C错误；B为保证拉力的方向为在纸面上画出的方向，OB和OC绳拉力的方向应与木板平面平行，故B正确；D为了在纸面上出力的图示，所以需要记录两个弹簧测力计的示数和拉力方向，故D正确EOB和OC两绳之间的夹角大小要适当，并非越大越好，也不是越小越好，选项EF错误；故选BD(2) 2根据平行四边形定则，作出两个力的合力，如图由图可知合力F=12N根据几何关系

13、知F1与F的夹角分别为1=45从图上可知，12故C正确，ABD错误1417.3N【详解】可以利用三力的对称关系求解。由于三个大小相等的力互成120角时的合力为零，可将图中的40N和30N的力分别看成是20N与20N和20N与10N的合力。去掉三个大小相等、互成120角的20N的力，原题三力合成就等效为两个互成120角的20N与10N力的合成。再将20N的力等效为两个同向10N的力，先将互成120角的两个大小均为10N的力合成。最终三力的合成问题变成互成60角的两个10N力的合成，如图所示，由图中的几何关系得15186.4 N，垂直于河中心线指向F2一侧【详解】根据题意建立如图所示的直角坐标系。

14、则有F1yF1sin60200 NF2yF2sin30160 N欲使船沿河中心线行驶，y轴方向需受力平衡，所以当小孩对船施加的拉力方向沿y轴负方向时其大小最小，此时，FF1yF2y(200-160) N186.4 N方向为垂直于河中心线指向F2一侧。16(1)TOA=50 N TOB=50 N (2)G=100 N【分析】选结点O为研究对象，受力分析后应用平衡条件判断那根绳子先断，根据先断的绳子能承受的最大拉力求出最大重力【详解】(1) 选结点O为研究对象，受力分析并合成如图：当重物为50N时，细线OA的拉力F1= OB的拉力F2=G=50N；(2) 当OC下端所悬物重不断增大时，细线OA、OB所受的拉力同时增大由于OA上的拉力F1大于OB上的拉力，所以在物重逐渐增大时，细线OA先被拉断再假设OA线上的拉力刚好达到最大值F2max处于将被拉断的临界状态，根据平衡条件有F1sin45=G；得悬挂最大重力为【点睛】本题为平衡条件的应用，关键点时判断那根绳子先断，分别用两根绳子能承受的最大拉力求出重物的重力，取小的即可17(1)竖直方向上，水平方向上；(2)合力大小，方向水平向右。【详解】(1)力F在竖直方向的分力和水平方向的分力(2)竖直方向上水平方向上物体所受到的合力大小方向水平向右。答案第9页，总1页