2021-2022学年粤教版（2019）必修第一册 3.4力的合成 跟踪训练（word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）必修第一册
3.4力的合成
跟踪训练（解析版）
1．一个竖直向下的180N的力分解为两个分力，一个分力在水平方向上并且大小为240N，则另一个分力的大小为（　　）
A．60N
B．240N
C．300N
D．420N
2．有两个力，它们的合力为0.现在把其中一个向东6N的力改为向南（大小不变），它们的合力大小为（　　）
A．6N
B．6N
C．12N
D．0
3．一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
N
B．6
N≤F≤8N
C．2
N≤F≤14
N
D．8N≤F≤10
N
4．下面关于合力与分力的叙述中正确的是（　　）
A．一个物体受到几个力的作用，同时也受到这几个力的合力的作用
B．合力可能小于它的任何一个分力
C．合力的大小一定等于两个分力的代数和
D．合力的大小随两分力夹角增大而增大
5．物体同时受到同一平面内的三个力作用，下列几组力中，它们的合力不可能为零的是（　　）
A．5N
、
7N
、
8
N
B．2N
、
3N
、
5N
C．1N
、
5N
、
10
N
D．1N
、
10N
、
10N
6．已知两个力的合力大小为18N，则这两个力不可能是（　　）
A．10N，20N
B．18N，18N
C．8N，7N
D．20N，28N
7．作用在一个物体上的两个共点力的合力的大小随两个分力之间的角度变化的关系如图所示，关于两个分力F1、F2的大小，下列选项正确的是（　　）
A．F1=10N、F2=20N
B．F1=12N、F2=18N
C．F1=14N、F2=16N
D．F1=15N、F2=15N
8．如图所示，重力G=20N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N，方向向右的水平力F的作用，则物体所受合力大小和方向是（　　）
A．12N，水平向右
B．8N，水平向左
C．2N，水平向右
D．8N，水平向右
9．作用于同一点的两个力，大小分别为F1=6N，F2=3N，这两个力的合力F与F1的夹角为，则可能为（　　）
A．25°
B．35°
C．45°
D．55°
10．如图甲为射箭比赛时的场景。已知弓的顶部跨度为l，且拉弓过程中l保持不变；弦均匀且弹性良好，其自由长度也为l，劲度系数为k；射箭时弦和箭可等效为图乙情景：箭在弦的正中间，弦夹在类似动滑轮的附加装置上，将箭发射出去。发射箭时弦的最大长度为，设弦的弹力满足胡克定律，则箭被发射瞬间所受的弹力为（　　）
A．
B．
C．
D．
11．同一平面内互成120°夹角的两个共点力的大小分别为，则两个力的合力大小为（　　）
A．
B．
C．
D．
12．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4N
B．乙图中物体所受的合外力大小等于2N
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
13．小陶、小盛两人共提一桶水匀速走向教室，如图所示，水和水桶的总质量为m，两人拉力方向与竖直方向都成θ角，大小都为F，则下列说法中正确的是（　　）
A．不管θ为何值，
B．当θ为30°时，F=mg
C．当θ=45°时，F=mg
D．θ越大时，F越大
14．2020年11月18日，东北大部分地区发生罕见强雨雪风冻天气，一日之内温度骤降16℃，给生产生活带来诸多不便。如图所示，共享单车上结冻的冰柱都呈现水平方向。若仅从受力角度分析，下列推理可能正确的是（　　）
A．风力水平向左
B．风力水平向右
C．风力斜向左上
D．风力斜向右下
15．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
16．两个力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
17．作用在同一物体上的两个力的大小分别为F1=20N、F2=20N。先用作图法求出两个力的夹角分别为60°、90°、120°时合力的大小和方向，再通过计算法求解。
18．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。
19．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，cos37°=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。
20．两个大小相等的共点力F1、F2，当它们间的夹角为90°时合力大小为20N，则当它们间夹角为120°时，合力的大小为多少？
参考答案
1．C
【详解】
将竖直向下的180N的力分解，其中一个方向水平，大小为240N，由力的三角形定则作图如图所示，其中F=180N，F1=240N，则另一个分力
F2=N=300N
故C正确。
2．B
【详解】
两个力合力为0，其中一个向东的力为6N，则另一个力向西且大小也为6N，将向东的6N的力改为向南，则向西的6N的力与向南的6N的力的合力大小为6N。
故选B。
3．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。
4．B
【详解】
A．合力和分力是等效替代的关系，不是同时作用在物体上。A错误；
B．如两个等大反向的力，其合力为零。所以合力可能小于它的任何一个分力。B正确；
C．只有在两分力同向时，合力才等于分力的代数和，其他情况都不是。C错误；
D．根据余弦定理可知，合力的大小随两分力夹角增大而减小。D错误。
故选B。
5．C
【详解】
A．5N和7N的合力范围为：2N～12N，8N在合力范围里，故三个力的合力可能为0；故A正确；
B．2N和3N的合力范围为：1N～5N，5N在合力范围里，故三个力的合力可能为0；故B正确；
C．1N和5N的合力范围为：4N～6N，10N不在合力范围里，故三个力的合力不可能为0；故C错误；
D．1N和10N的合力范围为：9N～11N，10N在合力的范围里，故三个力的合力可能为0．故D正确；
本题选择不能为0的，故选C。
6．C
【详解】
两个力合力范围F1+F2≥F≥|F1-F2|，两个力的合力大小为18N，代入数据可得
A．30N≥F≥10N，故A正确；
B．36N≥F≥0N，故B正确；
C．15N≥F≥1N，故C错误；
D．48N≥F≥8N，故D正确；
本题选不可能的故选C。
7．A
【详解】
当二力的方向的夹角为0或2π时，二力在同一直线上且方向相同，此时二力的合力最大
F1+F2=30
当二力的方向的夹角为π时，二力在同一条直线上且方向相反，此时二力的合力最小
|F2-F1|=10
联立解得
F2=20N
F1=10N
故选A。
8．A
【详解】
由于物体向左运动，则滑动摩擦力的方向向右，所以物体所受合力为
方向水平向右，所以A正确；BCD错误；
故选A。
9．A
【详解】
当F2与F垂直时，F1与F的夹角最大，最大值为
即最大夹角为30°。
故选A。
10．C
【详解】
设发射时，箭两侧弦的夹角为，由几何关系可知
可知，，箭被发射瞬间所受的弹力为两侧弦拉力的合力，即
C正确。
故选C。
11．B
【详解】
两个力合力的方向在两个分力夹角的平分线上，大小为
故选B。
12．D
【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。
13．D
【详解】
由题可知小陶、小盛的手臂对水桶的拉力大小为F，两人拉力方向与竖直方向都成θ角，根据对称性可知，结合平衡条件得
解得
当θ＝0°时，cosθ值最大，则；当θ＝30°时，；当θ＝45°时，；当θ为60°时，
；当θ越大时，则F越大；故ABC错误，D正确；
故选：D。
14．C
【详解】
雨滴在重力和风力作用下，沿水平方向，由图可知，冰柱的左边更细，由平行四边形定则可知，风力斜向左上。
故选C。
15．C
【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。
16．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。
17．见解析
【详解】
(1)当两个力的夹角为60°时
作图法：选择适当标度，做出力的图示，如图所示
用刻度尺量出合力为标度的3.46倍，故
用量角器量出F合与F1的夹角为30°。
计算法：如图所示为菱形，两对角线垂直平分，故，合力为
(2)当两个力的夹角为90°时
作图法：选择适当标度，做出力的图示，如图所示
用刻度尺量出合力为标度的2.82倍，故
用量角器量出F合与F1的夹角为45°。
计算法：如图所示为正方形，故，合力为
(3)当两个力的夹角为120°时
作图法：选择适当标度，做出力的图示，如图所示
用刻度尺量出合力为标度的2倍，故
用量角器量出F合与F1的夹角为60°。
计算法：如图所示，平行四边形的一半为等边三角形，故，合力为
18．(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。
19．(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
20．10N
【详解】
它们间的夹角为90°时有
，
，
解得
当它们间夹角为120°时，合力的大小为