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11页。试卷主要包含了4力的合成与分解，6，cs37°=0等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．将力F分解成和，若已知的大小以及与F的夹角（为锐角），则错误的是（ ）
A．当时，无解
B．当时，有一解
C．当时，有一解
D．当，有两解
2．已知两个共点力的合力大小为，分力的方向与合力F的方向成角，分力的大小为，则（ ）
A．的大小是唯一的B．的方向是唯一的
C．有两个可能的方向D．可取任意方向
3．将处于静止状态的物体所受重力按力的效果进行分解，图中错误的是（ ）
A．B．B．
C．D． D．
4．作用在同一物体上的两个共点力，一个力的大小是5N，另一个力的大小是7N，它们合力的大小可能是（ ）
A．1NB．5NC．14ND．35N
5．力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是（ ）
A．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑滑梯时受到的重力，使小孩下滑得更快
B．斜劈顶角越小越容易钉进物体，是因为斜劈顶角越小，劈面给物体的压力越小
C．高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，是为了减小汽车重力平行于桥面的分力，达到行车方便和安全的目的
D．运动员做引体向上（缓慢上升）动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是因为张开手臂产生的合力增大的缘故
6．两个共点力的大小分别为2 N和9 N，它们的合力大小可能等于( )
A．1 NB．3 NC．7 ND．13N
7．关于用平行四边形定则研究力的合成的实验，下列说法正确的是（ ）
A．连接橡皮筋与弹簧测力计的细线应尽量短
B．两弹簧测力计所拉细线的夹角必须是
C．本实验采用了等效替代的研究方法
D．本实验采用了理想实验的研究方法
8．某同学在研究力的合成和分解实验时，固定好两只定滑轮，钩码通过细绳绕过滑轮，在细绳的某处A系上一个绳套，将弹簧秤钩在绳套上竖直向下用力拉，使系统平衡，如图所示。若，每个钩码的重力大小为，不计摩擦，则关于弹簧秤的示数说法正确的是（ ）
A．B．C．D．
二、多选题
9．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大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是（ ）
A．当θ为120°时，F=GB．不管θ为何值，均有
C．当θ=0时，D．θ越大时，F越小
10．关于两个大小不变的力F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的是( )
A．合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同
B．两力F1、F2一定是同一个物体受到的力
C．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力
D．F大小随F1、F2间夹角的增大而增大
11．如图所示，重力为G的物体静止在倾角为α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（ ）
A．F1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，大小为
C．F2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
12．两个力F1和F2间的夹角为θ，两力的合力为F，以下说法正确的是（ ）
A．若F1、F2的大小和方向一定，则F的大小和方向一定
B．若F1与F2大小不变，θ角越小，合力F就越大
C．如果夹角θ不变，F1大小不变，只要增大F2，合力F就必然增大
D．合力F的作用效果与两个分力F1和F2共同产生的作用效果是相同的
三、解答题
13．如图所示，质量为m的物块（三棱柱）静止在水平放置的斜面上，斜面的倾角为，通过将重力分解的方法求斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为多少。
14．如图所示，将质量为m的小球，用长为L的轻绳吊起来，并靠在光滑的半径为r的半球体上，绳的悬点A到球面的最小距离为d。求：
(1)小球对绳子的拉力和对半球体的压力；
(2)若L变短，问小球对绳子的拉力和对半球体的压力如何变化？
15．如图，倾角为15°的斜面上放着一个木箱，用100N的拉力F斜向上拉着木箱，F与水平方向成45°角。分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为x轴和y轴建立直角坐标系，把F分解为沿着两个坐标轴的分力。试在图中作出分力和，并计算它们的大小。
16．如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的轻质橡皮条自由长度均为，在两橡皮条的末端有一块软羊皮（长度、质量均不计）做成的裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k。
(1)当橡皮条长度均为L时，求单根橡皮条的弹力大小；
(2)当两根橡皮条长度均为L时发射弹丸，求发射时裹片对弹丸的作用力大小F。
17．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sin37°=0.6，cs37°=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。
参考答案
1．D
【详解】
A．时，分力和合力不能构成三角形，无解，故A正确．
B．当时，两分力和合力恰好构成三角形，有唯一解，故B正确．
CD．当时，根据平行四边形定则，有两组解；若F1>F，只有一组解，故C正确，D错误．
此题选择错误的选项，故选D。
2．C
【详解】
如图所示，以F的“箭头”为圆心，以的大小为半径画一个圆弧，与所在直线有两个交点，因此有两个可能的方向，的大小有两个可能的值，C正确。
故选C。
3．C
【详解】
A．重力产生了使物体下滑的效果及压斜面的效果；故两分力即图中所示；故A正确；
B．重力产生了向两边拉绳的效果，故B正确；
C．重力产生了向两墙壁的挤压的效果，故两分力应垂直于接触面；故C错误；
D．重力产生了拉绳及挤压斜面的效果，故作图正确；故D正确；
本题选错误的；故选C。
4．B
【详解】
5N和7N的两个力的合力范围是2N~12N，则它们的合力可能为5N。
故选B。
5．C
【详解】
A．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩下滑的分力，而其重力不变，故A错误；
B．斜劈顶角越小越容易钉进物体，是因为斜劈顶角越小，劈面给物体的压力越大，故B错误；
C．高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，根据力的平行四边形定则可知，汽车重力沿桥面向下的分力减小，达到行车方便和安全的目的，故C正确；
D．双臂张开很大的角度时与双臂竖直平行时比较，合力不变，随着夹角越大，其分力越大，故D错误。
故选C。
6．C
【详解】
2 N和9 N的力的合力范围是7N~11N，则选项C正确，ABD错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．为了准确记下拉力的方向，采用两点描线时应尽量距离大一些，所以连接橡皮筋与弹簧测力计的细线要适当长一些，故A错误；
B．两弹簧测力计所拉细线的夹角以方便作图即可，不一定必须是，故B错误；
CD．合力与分力是等效替代关系，本实验采用的是等效替代的研究方法，故C正确，D错误。
故选C。
8．B
【详解】
以A点为研究对象，受力分析如图
A点受三个力且处于平衡状态
F1=3G0，F2=4G0，α=90°
由平行四边形定则可知，F1和F2合力F′=F又由勾股定理可得
由三个力的合力为零，任何两个力的合力与第三个力等大反向知
故选B。
9．AC
【详解】
ABC．两分力相等，由力的合成可知，θ=120°时
F=F合=G
θ=0时
故AC正确，B错误。
D．在合力一定时，θ越大，分力越大，故D错误。
故选AC。
10．AB
【详解】
ABC．只有同一个物体受到的力才能合成，分别作用在不同物体上的力不能合成；合力是对原来几个分力的等效替代，两力可以是不同性质的力，但合力不是物体实际受到的力，只是分力按照效果合成的效果力，所以A、B正确，C错误；
D．合力随两分力间夹角的增大而减小，D错误．
故选AB。
11．BD
【详解】
AB．F1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错误，B正确；
C．F2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。
12．ABD
【详解】
A．根据平行四边形定则，若F1、F2的大小和方向一定，则F的大小和方向一定，A正确；
B．若F1与F2大小不变，θ角越小，合力F就越大，故B正确；
C．若θ角为钝角且不变，F1大小不变，增大F2时，合力F可能先变小后增大，如图所示，故C错误；
D．合力与分力的作用效果是相同的，故D正确。
故选ABD。
13．，
【详解】
对物体受力分析:重力、支持力及摩擦力，作出受力图如图所示
三棱柱受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用而平衡，则
14．(1)拉力，压力；(2)拉力减小，压力不变；
【详解】
(1)受力分析如图所示：
由图可知，力三角形△G′NB∽△ABO，则有
解得
故有牛顿第三定律可得小球对球面的压力为

对绳子的拉力为

(2)根据
可知，若L变短，小球对绳子的拉力变小，对半球体的压力不变．
15．50N；50N
【详解】
将F分解为x方向和y方向，根据平行四边形定则，x方向上分力
Fx=Fcs（45°-15°）=Fcs30°=50N
则y方向分力
Fy=Fsin（45°-15°）=Fsin30°=50N
16．(1)；(2)
【详解】
(1)设单根橡皮条的伸长量为，则由胡克定律有
解得。
(2)两根橡皮条长度均为L时，两根橡皮条的夹角，则有
解得。
17．(1) ；(2)80N，60N
【详解】
(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
绳子拉力F2的大小为