高一上学期物理人教版（2019）必修第一册3.4 力的合成与分解 同步练习同步讲义

这是一份高一上学期物理人教版（2019）必修第一册3.4 力的合成与分解 同步练习同步讲义，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．两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（ ）
A．B．C．D．
2．嫦娥五号登陆月球时，从距月面几十千米到几百米的过程中沿图中虚线做匀减速直线运动，这就需要调整发动机的喷气方向，下列四种喷气方向可能使嫦娥五号实现上述运动的是（ ）
A．B．C．D．
3．在验证平行四边形定则的实验中，某同学通过正确操作，作图如图所示，其中不是由弹簧测力计直接测出的力是（ ）
A．B．C．D．
4．物体受到大小分别为5N和10N两个外力作用，其合力大小可能为（ ）
A．0NB．2NC．10ND．50N
5．一物体同时受到两个力的作用，大小分别是6 N和8 N。其合力F大小的范围是（ ）
A．2 N≤F≤10 NB．6 N≤F≤8NC．2 N≤F≤14 ND．8N≤F≤10 N
6．两个共点力的大小分别是18N和10N，它们合力F的取值范围，下列正确的是（ ）
A．8N≤F≤28NB．0≤F≤8N
C．0≤F≤28ND．10N≤F≤28N
7．有一种多功能“人”字形折叠梯，其顶部用活页连在一起，在两梯中间某相对的位置用一轻绳系住，如图所示，可以通过调节绳子的长度来改变两梯的夹角。一质量为m的人站在梯子顶部，若梯子的质量及梯子与水平地面间的摩擦不计，整个装置处于静止状态，则（ ）
A．角越大，梯子对水平地面的作用力越大
B．角越大，梯子对水平地面的作用力越小
C．角越大，绳子的拉力越大
D．角越大，人对梯子的压力越大
8．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．力
9．在共点力合成实验中，测出了两分力和，根据平行四边形定则求合力F，下列作图正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题
10．如图所示是维修汽车所用的简式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是（ ）
A．此时两臂受到的压力大小均为0.5×105N
B．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105N
C．若摇动把手继续顶起汽车，两臂受到的压力将增大
D．若摇动把手继续顶起汽车，两臂受到的压力将减小
11．下列图中物体均处于静止，将物体所受重力或拉力按力的效果进行分解，其中正确的是（ ）
A．B．C．D．
12．关于三个共点力、、合力F的大小，下列说法正确的是（ ）
A．F大小的取值范围一定是
B．合力F可能比分力中的任何一个力都小
C．若，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零
D．若，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零
三、实验题
13．（1）“验证力的平行四边形定则”实验中，部分实验步骤如下，请完成有关内容：
A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端拴上两根细线；
B．其中一根细线挂上5个质量相等的钩码（记录个数），使橡皮筋拉伸，如图甲所示，
记录：__________、__________；
C．将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码（记录个数）用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使__________，记录__________；
（2）如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中__________；
（3）用平木板、细绳套、橡皮筋、测力计等做“验证力的平行四边形定则”的实验，为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是__________
A．用测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且与水平木板平行
B．两细绳套要适当短些
C．同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置
D．用测力计拉两个细绳套时，两拉力夹角越大越好
四、解答题
14．如图，把一个物体放在倾角为的斜面上，物体受重力G（物体还受到其他力的作用，图中没有画出）。现在需要沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向对物体的运动分别进行研究，把重力G沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解为和，求两个分力的大小。
15．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，cs37°=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。
16．用三根细线a、b、c将质量为m的小球1和质量为2m的小球2连接，并悬挂如图所示。两个小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平。（重力加速度为g）求：
(1)细线a、c分别对小球1和2的拉力大小；
(2)细线b对小球2的拉力大小。
参考答案
1．C
【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。
2．C
【详解】
嫦娥五号落月接近段将沿图中虚线做匀减速直线运动，故受到的合力方向与运动方向相反，因受到的重力竖直向下，通过受力分析可知
故选C。
3．A
【详解】
其中F是利用平行四边形定则画出的合力，不是由弹簧测力计直接测出的，A正确。
故选A。
4．C
【详解】
二力合成的范围为
故选C。
5．C
【详解】
合力的最大值为
合力的最小值为
合力的范围为
故选C。
6．A
【详解】
由力的合成取值范围可知
由上可知
故选A。
7．C
【详解】
AB．对人和梯子整体，进行分析，有
根据牛顿第三定律，可知梯子对水平地面的作用力与水平地面对梯子的支持力等大，与角无关。故AB错误；
C．对一侧的梯子，受力分析有人给的沿梯子向下的压力，地面给竖直向上的支持力，绳子给的水平方向的拉力，如图
可知角越大，绳子的拉力越大。故C正确；
D．把人的重力分解成沿梯子的两个分力，有
可知，角越大，人对梯子的压力越小。故D错误。
故选C。
8．D
【详解】
物理量的运算遵循平行四边形法则的是矢量的运算，选项中时间、质量、路程均为标量，力为矢量。
故选D。
9．C
【详解】
根据平行四边形定则可知，合力是以两分力为邻边做平行四边形所夹的对角线。
故选C。
10．BD
【详解】
A．将汽车对千斤顶的压力分解为沿两臂的两个分力，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，有
解得
故A错误；
B．根据相互作用力的性质，可知千斤顶对汽车的支持力为1.0×105N。故B正确；
CD．继续摇动把手，两臂靠拢，夹角减小，根据上一选项分析可知F不变，当夹角减小时F1减小，故C错误；D正确
故选BD。
11．ABC
【详解】
A．图中重力产生使物体下滑和挤下斜面的效果，A正确；
B．图中拉力产生使物体沿水平方向前进和沿竖直方向提拉物体的效果，B正确；
C．球的重力产生挤压墙壁和拉伸绳子的效果，C正确；
D．球的重力产生挤压竖直挡板和斜面的效果，G1应与竖直挡板垂直，G2应与斜面垂直，D错误。
故选ABC。
12．BC
【详解】
A．三个力的合力最小值不一定为零，三个力最大值等于三个力之和，故A错误；
B．合力可能比三个力都大，也可能比三个力都小，故B正确；
C．若F1:F2:F3=4:6:8,设F1=4F，则F2=6F，F3=8F，F1F2的合力范围为2F~10F，8F在此合力范围之内，三个力的合力能为零，故C正确；
D．若F1:F2:F3=4:6:11,设F1=4F，则F2=6F，F3=11F，F1F2的合力范围为2F~10F，11F不在此合力范围之内，三个力的合力不可能为零，故D错误；
故选BC。
13．结点的位置O 细线的方向 两次结点位置重合 两细线方向 90° AC
【详解】
本实验是验证力的平行四边形定则，首先要记录两个分力的大小和方向，利用力图示选用恰当的标度将三个力画出来，画出来的是合力的实际值，然后根据平行四边形画出合力的理论值，通过比较实际值和理论值的关系来进行验证。
（1）[1][2][3][4]根据实验原理，此时需要记录的是：钩码个数即拉力的大小，拉力的方向即细线的方向以及橡皮筋与细线结点的位置O。本实验采用“等效替代”方法，因此在用两个绳套拉橡皮筋时，要将橡皮筋与细线结点拉到原来相同的结点O处，同时需要记录钩码个数即拉力大小与方向。
（2）[5]三力大小满足，则两分力夹角必为90°。
（3）[6]为了减少实验误差，拉橡皮筋的细线要长些，标记拉力方向的两点要远些，同时拉动弹簧秤时，拉力应该沿弹簧的轴线，且与水平木板平行。两次橡皮条与细线的结点相同，但是在拉动弹簧秤的时候，两个细线之间的夹角在60°~120°较为合适，不是越大越好。故选AC。
14．，
【详解】
把重力G沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解为和，如图所示
由直角三角形边角关系可得
15．(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。
16．（1），；（2）
【详解】
两小球皆静止，故都处于平衡态，合外力为零。
(1)将球1和球2当做一个整体，受力分析如图，Fa与Fc的合力与重力等大反向
所以有
Fa==2mg
Fc=3mg=mg
(2)隔离分析小球2，受力分析如图，G2与Fc的合力与Fb等大反向
所以
Fb==mg