必修 第一册第三章 相互作用——力4 力的合成和分解练习

这是一份必修 第一册第三章 相互作用——力4 力的合成和分解练习，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题共7小题，每题6分，共42分)
1．(2021·浙江高一月考)下列关于物理学思想方法的叙述不正确的是( C )
A．在探究两个互成角度的力的合成规律实验中，用到了等效替代法
B．在推导匀变速直线运动的位移与时间的关系时，用到了微元法
C．在通过平面镜观察桌面的微小形变实验中，用到了控制变量法
D．在研究与理解瞬时速度时，用到了极限的思想
解析：力与分力的作用效果是相同的，合力与分力可以相互替代，“探究两个互成角度的力的合成规律”实验应用等效替代法，故A正确，A项不符合题意；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故B正确，B项不符合题意；在通过平面镜观察桌面的微小形变实验中，用到了放大法，故C错误，C项符合题意；根据速度定义式v＝eq \f(Δx,Δt)，当Δt极小时表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故D正确，D项不符合题意。
2．(2020·浙江温州五校联合体)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1 N的大小的力)，该物体所受的合外力大小正确的是( D )
A．甲图中物体所受的合外力大小等于4 N
B．乙图中物体所受的合外力大小等于2 N
C．丙图中物体所受的合外力大小等于0
D．丁图中物体所受的合外力大小等于0
解析：用作图法可得甲图中合力等于5 N，乙图中合力等于5 N，丙图中合力等于6 N，丁图中合力等于0，故选D。
3．(2020·北京市东城区高一上学期期末)作用在同一个物体上的两个共点力，它们的方向之间的夹角是90°，其中一个力大小是3 N，另一个力大小是4 N，则这两个力的合力大小为( C )
A．1 N B．3 N
C．5 N D．7 N
解析：根据平行四边形定则得，因为它们之间的夹角是90°，所以F合＝eq \r(F\\al(2,1)＋F\\al(2,2))＝5 N，故C正确，A、B、D错误。
4．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( B )
A．1和4B．3和4
C．2和4D．3和2
解析：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，A、C、D错误，故选B。
5．(2021·夏津第一中学高一月考)图中的大力士用绳子拉动汽车，绳中的拉力为F，绳与水平方向的夹角为θ。若将F沿水平方向和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为( A )
A．Fsin θ B．Fcs θ
C．eq \f(F,sin θ) D．eq \f(F,cs θ)
解析：如图所示，将F分解为水平方向和竖直方向，根据平行四边形定则，竖直方向上分力Fy＝Fsin θ，故选A。
6．(多选)如图所示，某同学用同一弹簧测力计按图甲、乙两种方式测量某小桶的重力，甲图中系小桶的轻绳较长，下列说法中正确的是( BD )
A．甲图中弹簧测力计的示数比乙图中的大
B．两图中弹簧测力计的示数一样大
C．甲图中绳的拉力比乙图中的大
D．乙图中绳的拉力比甲图中的大
解析：由题意可知，弹簧秤是测量小桶的重力，而与绳子的长短无关，故A错误，B正确；合力一定，当两绳的夹角越大时，分力也越大，甲图中绳的拉力之间的夹角小于乙图中的夹角，则甲图中绳的拉力比乙图中的小，故C错误，D正确；故选B、D。
7．(多选)2021·广西玉林市高一期末)我国快递行业使用的智能快递分拣机器人如图所示，该机器人可识别包裹信息，将不同目的地的包裹分类寄送。机器人运动时顶部水平，到达卸货地点时，顶部后侧缓慢抬起(相当于倾角不断变大的斜面)，下列说法正确的是( BD )
A．机器人抬起包裹，包裹还未滑动时不受摩擦力
B．包裹的质量越大，机器人使其运动起来的难度就越大
C．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受静摩擦力
D．机器人卸货时，包裹能够加速下滑是因为滑动摩擦力比包裹所受重力沿斜面的分力小
解析：机器人抬起包裹，有向下运动的趋势，受到静摩擦力作用，A错误；包裹的质量越大，惯性越大，使其运动起来的难度也就越大， B正确；包裹随机器人做匀速直线运动时，没有相对运动和相对运动趋势，不受静摩擦力， C错误；包裹加速下滑时，把重力分解，重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力，D正确。
二、非选择题(共18分)
8．(9分)如图所示，表面光滑、质量不计的尖劈插在缝A、B之间，在尖劈背上加一压力F，则尖壁对A侧压力和B侧压力为多大？
解析：将力F沿垂直劈两侧面分解，如图所示。
则tan α＝eq \f(F,F1)
sin α＝eq \f(F,F2)
所以F1＝eq \f(F,tan α)
F2＝eq \f(F,sin α)
答案：eq \f(F,sin α) eq \f(F,tan α)
9．(9分)(2021·南京市第五高级中学高一期末)如图所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力F1大小为100 N，方向为东偏南37°，为了使船受到的合力恰能沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直。(已知sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8)
(1)在图中用刻度尺作出相应力的平行四边形；
(2)求风力和绳子拉力的合力F大小及绳子拉力F2的大小。
答案：(1)
(2)80 N,60 N
解析：(1)如图所示
(2)如图做出平行四边形，可得风力和绳子拉力的合力F为F＝F1cs 37°＝80 N，绳子拉力F2的大小为F2＝F1sin 37°＝60 N。
eq \f( 等级考训练,15分钟·满分40分)
一、选择题(本题共4小题，每题7分，共28分)
1．如图所示，表示五个共点力的有向线段恰好分别构成正六边形的两条邻边和三条对角线，已知F1＝10 N。则这五个共点力的合力大小为( C )
A．0B．30 N
C．60 ND．90 N
解析：如图所示，F1和F4的合力等于F3，F2与F5的合力等于F3，由于F3＝2F1＝20 N，所以这五个力的合力为3F3＝60 N。
2．(2021·山西省长治市第二中学校高一月考)三个共点力F1、F2、F3可用如图所示的有向线段表示，它们围成封闭的三角形。则这三个力的合力最大的是( D )
A． B．
C． D．
解析：F1和F2的合力为－F3，合力等于0；F1和F3的合力为F2，合力等于2 F2；F1和F2的合力为F3，合力等于2 F3；F2和F3的合力为F1，合力等于2 F1。由上可知2F1最大，故选D。
3．(多选)(2021·四川广安市高一期末)如图是斧头劈木桩的情景，斧头的纵面是一个等腰三角形，顶角为θ。使用时，垂直斧背加一个力F，这个力产生两个作用效果，使斧头挤压木桩的两个劈开面。下列叙述正确的是( BC )
A．若F一定，θ越大则木桩的两个劈开面受到的挤压力越大
B．若F一定，θ越小则木桩的两个劈开面受到的挤压力越大
C．若θ一定，F越大则木桩的两个劈开面受到的挤压力越大
D．若θ一定，F越小则木桩的两个劈开面受到的挤压力越大
解析：若F一定，θ越小，则木桩与两个劈面的夹角越大，根据平行四边形定则可知，木桩的两个劈开面受到的挤压力越大，故A错误，B正确；若θ一定，F越大，根据平行四边形定则可知，则木桩的两个劈开面受到的挤压力越大，故C正确，D错误。
4．(多选)(2021·山东聊城市高一期末)如图所示，直升机沿着水平方向向前飞行时，旋翼平面与水平方向成θ角，旋翼与空气相互作用产生的作用力F与机翼平面垂直，以下说法正确的是( BC )
A．飞机的重力G＝F
B．飞机的重力G＝Fcs θ
C．飞机水平前进的动力为Fsin θ
D．飞机水平前进的动力为Ftan θ
解析：飞机在水平方向前飞行时，竖直方向受力平衡，则G＝Fcs θ
在水平方向有F′＝Fsin θ，所以飞机水平前进的动力为Fsin θ，所以AD错误，BC正确。
二、非选择题(共12分)
5．(12分)在我国东北寒冷的冬季，狗拉雪橇是人们出行的常见交通工具，如图所示，一质量为30 kg的小孩坐在10.6kg的钢制滑板的雪橇上，狗用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇，雪橇与冰道间的动摩擦因数为0.02，求狗要用多大的力才能够拉雪橇匀速前进。(取sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g＝10 m/s2)
答案：10 N
解析：对小孩和雪橇整体受力分析如图所示，雪橇匀速运动时有
竖直方向：(M＋m)g＝F N＋Fsin 37°①
水平方向：Fcs 37°＝Ff②
又Ff＝μF N③
由①②③得：狗拉雪橇匀速前进要用力为
F＝eq \f(μM＋mg,cs 37°＋μsin 37°)＝10 N