高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 力的合成和分解测试题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 力的合成和分解测试题，共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．合力至少比一个分力大
B．加速度减小，物体的速度可能增加
C．物体受到的重力是地球施加的，物体只在重心处受到重力作用
D．静摩擦力一定是静止的物体受到的，滑动摩擦力一定是运动的物体受到的
2．两个力F1和F2间的夹角为θ，两力的合力为F，以下说法错误的是（ ）
A．若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越大
B．合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大
C．合力F可能比分力F1和F2中的任何一个力都小
D．如果夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，则合力F大小可能不变
3．下列物理量的运算，遵循平行四边形法则的是（ ）。
A．时间B．质量C．路程D．平均速度
4．两个共点力大小都是60N，要使这两个力的合力是30N，这两个力的夹角θ应满足下列哪一项（ ）
A．θ=60°B．θ=45°C．θ=30°D．cs()=0.25
5．两个大小相等的共点力、，当它们间夹角为90°时合力大小为10N，则它们间夹角为120°时，合力的大小为（ ）
A．20NB．C．D．
6．在“探究求合力的方法”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．实验中不需要记录结点O的位置
B．为减小误差，弹簧测力计必须与木板平行
C．图乙中F的方向一定沿橡皮筋的方向
D．实验中只需要记录两弹簧测力计的示数
7．在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，用甲、乙两个测力计通过细线拉橡皮条的结点，使其到达O点，此时α+β=90°，如图所示，然后保持乙的示数不变，而使α角减小，为保持结点位置不变，可采用的办法是（ ）
A．减小甲的示数同时减小β角
B．增大甲的示数同时减小β角
C．增大甲的示数同时增大β角
D．减小甲的示数同时增大β角
8．如图所示为体操男子吊环比赛中某个动作的模拟图，运动员静止不动，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角。则下列判断正确的是（ ）
A．两根吊带的拉力大小不一定相等
B．两个吊环对运动员的作用力的合力一定竖直向上
C．吊环对手的作用力与手对吊环的作用力是一对平衡力
D．从图示状态，运动员将两吊带缓慢向两边撑开的过程中，吊带上的张力缓慢增大
二、多选题
9．一个的力可以分解为下面哪两个力？（ ）
A．和B．和C．和D．和
10．有两组共点力：甲组中三个力的大小分别为6N、8N、12N，乙组中三个力的大小分别为5N、7N、14N，那么下列判断中正确的是（ ）
A．甲、乙两组力合力的最大值相同B．甲、乙两组力合力的最小值相同
C．甲组力合力的最小值不可能等于零D．乙组力合力的最小值为2N
11．作用在同一物体上的三个共点力，大小分别是5N、8N和9N。则这三个力的合力大小可能为（ ）
A．24NB．4NC．0D．23N
12．要把一个已知力F分解为两个分力F1和F2，在下列哪些情况下一定得到唯一的解（ ）
A．已知F1和F2的方向B．已知F1或F2的大小和方向
C．已知F1的方向和F2的大小D．已知F1和F2的大小
三、解答题
13．两个孩子共提一桶水时，要想省力，两个孩子拉力间的夹角应大些还是小些？为什么？
14．如图所示，三个力作用于同一点O点，大小分别为F1＝10 N，F2＝20 N，F3＝30 N，且F1与F3夹角为120°，F2与F3夹角为150°，求三个力的合力．

15．生活中经常用刀来劈开物体，如图所示是刀刃的横截面，F是竖直向下作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，刀刃两侧的夹角为，（不考虑刀自身的重力）。
求：
（1）刀劈物体时对物体侧向推力的大小
（2）说明为什么刀越锋利，越容易将物体劈开。
参考答案：
1．B
【详解】A．随两分力夹角的不同，合力的大小也不同，合力可能大于分力，也可能小于分力，故A错误；
B．当加速度方向与速度方向相同，加速度减小，速度在增加，故B正确；
C．物体的重力是由地球的吸引而产生的，但物体各部分都受重力，故C错误；
D．受到静摩擦力作用的物体可能是运动的，比如与传送带一起向上运动的物体；受到滑动摩擦力作用的物体可能是相对其他物体运动，但对地可能是静止的，故D错误；
故选B。
2．B
【详解】A．若F1和F2的大小不变，θ角越小，根据平行四边形定则知，合力变大，故A正确，不符合题意；
BC．合力可能比分力大，可能比分力小，可能与分力相等，故B错误，符合题意；C正确，不符合题意；
D．若夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，根据平行四边形定则知，合力大小一定变化，故D正确，不符合题意。
本题选错误的，故选B。
3．D
【详解】矢量的运算遵循平行四边形法则，平均速度为矢量，时间、质量、路程均为标量。
故选D。
4．D
【详解】由题意，已知两个分力均为F=60N，合力
F合=2Fcs()
解得
cs()=0.25
故选D。
5．B
【详解】两个等大的力它们间夹角为90°时合力大小为10N，根据平行四边形定则有
解得
当它们间夹角为120°时，根据平行四边形定则，可得合力大小为
故选B。
6．B
【详解】A．实验中要使每次合力与两个分力产生相同的效果，必须每次将橡皮筋拉到同样的位置，从而确保每次橡皮筋产生拉力的大小和方向都相同，所以实验中需要记录结点O的位置，故A错误；
B．为减小误差，弹簧测力计必须与木板平行，故B正确；
C．图乙中F是通过平行四边形定则得出的合力的理论值，而F′是用一只弹簧测力计拉橡皮筋时所作拉力的图示，F′的方向一定沿橡皮筋的方向，考虑到实验存在误差，F的方向不一定沿橡皮筋的方向，故C错误；
D．实验中不仅需要记录两弹簧测力计的示数，还需要记录细绳套的方向，从而确定力的大小和方向，故D错误。
故选B。
7．A
【详解】保持乙的示数不变，减小甲的夹角α角，如果甲的示数不变合力将变大致使结点往右前偏移，要使结点回到原点，只有在减小甲的示数的同时减小β，故A正确，BCD错误。
故选A。
8．B
【详解】A．因为两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角，所以两根吊带的拉力大小一定相等。A错误；
B．运动员静止不动，所以合力为零，则两个吊环对运动员的作用力的合力与重力平衡，即方向竖直向上。B正确；
C．吊环对手的作用力与手对吊环的作用力是一对作用力与反作用力。C错误；
D．从图示状态，运动员将两吊带缓慢向两边撑开的过程中，吊带与竖直方向的夹角先减小后增大，则吊带上的张力先减小后增大。D错误。
故选B。
9．CD
【详解】合力与分力满足的是平行四边形定则，平行四边形的对角线表示的是合力的大小和方向。两个分力的之差应小于10N，两个分力之和应大于10N；特殊情况下，如果两个分力的方向相同，则两个分力之和等于10N，如果两个分力的方向相反，两个分力之差等于10N，故AB错误，CD正确。
故选CD。
10．AD
【分析】考查力的合成。
【详解】甲组中三个力的合力的最大值为，最小值为0N，乙组中三个力的合力最大值为，最小值为2N。故A、D正确，B、C错误。
故选AD。
11．BC
【详解】根据题意，由平行四边形定则可知，三个共点力的合力的最大值为
由于
则此三个共点力的合力可以为0，则合力范围是
故选BC。
12．AB
【详解】A、已知平行四边形的对角线和两个分力的方向，只能作唯一的平行四边形，故分解唯一；
B、已知对角线和平行四边形的一条边，这种情况下也只能画唯一的平行四边形，故B分解唯一；
C、已知F1的方向与F夹角为θ，根据几何关系，当F2＜Fsinθ此时无解，故C错误；
D、已知两个分力的大小，根据平行四边形的对称性，此时分解有对称的两解，故D错误．
故选AB
【点睛】本题考查分解的唯一性，掌握力的分解满足平行四边形有定则是关键，能根据给出的关系分析满足条件的平行四边形是否唯一．
13．见解析
【详解】两个人拉力的合力一定，与水的重力等值反向，夹角越小，两个拉力越小，如图所示
可知夹角越小，拉力越小。所以夹角应小些。
14． 方向偏右与 成 角
【详解】解：以O点为原点，F3为y轴负方向建立直角坐标系，如图甲所示，则F1与x轴夹角为30°，F2与x轴的夹角为60°.
分别把各个力分解到两个坐标轴上．
F1x＝F1cs 30°，F1y＝F1sin 30°；
F2x＝F2cs 60°，F2y＝F2sin 60°；
F3x＝0，F3y＝－F3.
分别求出x轴和y轴上的合力．
Fx＝F1x＋F2x＋F3x＝5 N－10 N≈－1.34 N.
Fy＝F1y＋F2y＋F3y＝10 N－25 N≈－7.68 N.
计算x轴和y轴上的合力Fx、Fy的合力的大小和方向、即三个力的合力的大小和方向，如图乙所示．

合力的大小为F合＝≈7.8 N.
合力与F3的夹角θ满足，查表得合力方向为F3向左偏12°.
15．（1）；（2）刀越锋利，θ越小，刀对物体侧向推力FN越大，所以物体越容易劈开。
【详解】（1）由几何知识可得
（2）刀越锋利，越小，刀对物体侧向推力越大，所以物体越容易劈开。