3.4力的合成 达标作业（Word版含解析）

2021-2022学年教科版（2019）必修第一册
3.4力的合成
达标作业（解析版）
1．“研究共点力的合成”实验中用到的物理思想方法是（　　）
A．等效替代法
B．控制变量法
C．建立物理模型法
D．微小量放大法
2．如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形，且三个力的大小关系是F1A．
B．
C．
D．
3．两个分力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则（　　）
A．F1、F2同时增大一倍，F增大二倍
B．F1、F2同时增加10N，F也增加10N
C．F1增加10N，F2减少10N，F一定不变
D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大
4．两共点力F1、F2的合力最大值为14N，最小值为2N。若F1、F2的夹角为90°，合力的大小为（　　）
A．7N
B．8N
C．9N
D．10N
5．同一平面内的三个力，大小分别为6
N、10N、13N，若这三个力同时作用于某一物体，则该物体所受这三个力的合力的最大值和最小值分别为（　　）
A．29N　
3
N
B．16
N　
3
N
C．16N
　6N
D．29N　
0
6．下列说法不正确的是（　　）
A．物理模型在物理研究中起了非常重要的作用，其中“质点”就是理想化的模型
B．伽利略利用斜面研究自由落体运动时，使用了“合理外推”的方法
C．力的合成与分解，利用了等效替代的思想方法
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分为很多小段，每小段看作是匀速直线运动，再把各段位移相加，这是利用了理想模型的思想方法
7．两个共点力，大小分别是4N和9N，则它们的合力大小（
）
A．最小是4N
B．最大是9N
C．可能是4N
D．可能是9N
8．作用在同一物体上相互垂直的两个共点力，大小分别为3N和4N，则两个力的合力大小为
A．1N
B．2N
C．5N
D．7N
9．物体只受到下列三力作用能处于平衡状态的是（
）
A．10
N
10
N
50
N
B．10
N
10
N
40
N
C．10
N
10
N
30
N
D．10
N
10
N
20
N
10．有两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为60°时合力的大小为F，则当它们的夹角为90°时，合力的大小为（
）
A．
B．
C．
D．
11．关于两个共点力的合成，说法正确的是（
）
A．合力必大于分力
B．合力必大于两个分力的大小之和
C．合力大小随两个分力的夹角增大而减小
D．合力可以和其中一个分力相等，但小于另一个分力。
12．关于合力与分力的关系及共点力的平衡．下列说法正确的是（　　）
A．合力与它的两个分力的效果一定不同
B．合力与它的两个分力的方向一定不同
C．处于共点力平衡状态的物体一定是静止的
D．若质点在三个力作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力与另外一个力等大反向
13．下列各组共点力中，可能平衡的是（　　）
A．3N、4N和5N
B．6N、10N和1N
C．9N、9N和9N
D．3N、5N和8N
14．如图所示，为减少“探究求合力的方法”中的实验误差，下列说法正确的是（　　）
A．作力的图示时，各力的比例标度应相同
B．弹簧秤必须与木板保持平行
C．用铅笔沿着绳子划线，记录拉力的方向
D．实验中所用的两根细线尽量短一点
15．两个共点力的大小分别为F1=3N、F2=4N，求下列两种情况时它们合力的大小：
(1)两共点力的方向相同；
(2)两共点力垂直。
16．在一条小河中有一条小船，船受到一个与河岸成30°角的拉力的作用。
(1)若要使船沿与河岸平行的方向前进，需要另加一个力的作用，则这个力向什么方向加可以最省力？该力的大小为多少？
(2)若施加的另一个力与F等大，仍要船沿与河岸平行方向前进，且船受到水的阻力为500N，则船所受合力为多大？
参考答案
1．A
【详解】
“研究共点力的合成”实验中用到的物理思想方法是等效替代法。
故选A。
2．B
【详解】
A．由图可知，、的合力大小等于，合力方向与的方向相同，故A图合力的大小为；
B．由图可知，、的合力大小等于，合力方向与的方向相反，故B图合力的大小为0；
C．由图可知，、的合力大小等于，合力方向与的方向相同，故C图合力的大小为；
D．由图可知，、的合力大小等于，合力方向与的方向相同，故D图合力的大小为；
又知道，综上所述，故这三个力的合力最小的是B图，ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3．D
【详解】
A．根据平行四边形定则，F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，故A错误；
B．F1、F2同时增加10N，若方向相同，则F增加20N，若方向相反，则F不变，故B错误；
C．只有方向相同时，F1增加10N，F2减少10N，F才会一定不变，故C错误；
D．若方向相反，小的分力稍微增大时，其合力可能减小。较大的力增大时，其合力增大，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
两共点力F1、F2的合力最大值为14N，则
F1+F2=14N
最小值为2N，则
F1-F2=2N
解得
F1=8N，F2
=6N
则若F1、F2的夹角为90°，合力的大小为
故选D。
5．D
【详解】
当三个力作用在同一直线、同方向时，三个力的合力最大，即
F=6N+10N+13N=29N
当三个力作用在一个物体上，不在一条直线，并且夹角可以改变，总能使物体处于静止状态，即任意两个力的和均大于第三个力，任意两个力之差小于第三个力，故此时三个力的合力为零，即它们合力的最小值为0。
故选D。
6．D
【详解】
A．物理模型在物理研究中起了非常重要的作用，其中“质点”就是理想化的模型，实际生活中并不存在，故A正确，不符合题意；
B．伽利略利用斜面研究自由落体运动时，使用了“外推”的方法，即当斜面的倾角为时，物体在斜面上的运动就变成了自由落体运动，故B正确，不符合题意；
C．合力与分力是等效替代的关系，在研究力的合成与分解和运动的合成与分解时都运用了“等效替代”的方法，故C正确，不符合题意；
D．在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一段近似看作匀速直线运动，再把各段位移相加，这里运用了微元法，故D错误，符合题意。
故选D。
7．D
【解析】
两力合成时，合力范围为：|F1 F2| F F1+F2；
故合力范围为：5N F 13N；所以可能的为D.
故选D.
8．C
【详解】
两个分力垂直，则合力为
.
A．1N，与结论不相符，选项A错误；
B．2N，与结论不相符，选项B错误；
C．5N，与结论相符，选项C正确；
D．7N，与结论不相符，选项D错误；
故选C.
9．D
【详解】
A．10N与10N合成最大20N，最小0N，不可能为50N，因此不可与第三个力平衡的，故A错误；
B．10N和10N合成最大20N，最小0N，不可能为40N，因此不可与第三个力平衡的，故B错误；
C．10N和10N合成最大20N，最小0N，不可能为30N，因此不可与第三个力平衡的，故C错误；
D．10N和10N合成最小0N，最大20N，当取20N时，可能与第三个力平衡，故D正确；
故选D。
10．C
【详解】
当它们的夹角为60°时，由力的平行四边形定则和数学知识可得
解得
则当它们的夹角为90°时，可得
故选C。
11．C
【解析】
【详解】
AD．根据力的合成法则可知，合力可以大于分力，也可以小于或等于分力，故AD错误。
B．当两个力同向时，合力最大，等于两个力的大小之和。故B错误。
C．根据平行四边形定则可知，合力的大小随两个力的夹角的增大而减小，故C正确；
故选C。
12．D
【详解】
A．当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果和原来几个力的共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力就叫做这个力的分力，故A错误；
B．合力与它的两个分力的方向可以共线，或者不共线，故B错误；
C．处于共点力平衡状态的物体可以是匀速直线运动或静止，故C错误；
D．若质点在三个力作用下处于平衡状态，则三个力的合力为零，根据合成法可知任意两个力的合力与另外一个力等大反向，故D正确。
故选D。
13．ACD
【详解】
A．3N与4N合成最大值为7N，最小值为1N，可以与5N的力平衡，A正确；
B．6N与10N合成最大值为16N，最小值为4N，不可以与1N的力平衡，B错误；
C．9N与9N合成最大值为18N，最小值为0，可以与9N的力平衡，C正确；
D．3N与5N合成最大值为8N，最小值为2N，可以与8N的力平衡，D正确。
故选ACD。
14．AB
【详解】
A.为了利用作图法求解合力，图中各个力的大小所用的比例标度相同，这样才能用力的长短表示力的大小，故A正确；
B.为了使各个力在同一平面内，故弹簧秤应与木板保持平行，故B正确；
C.记录方向时，通过在细线下方描点的方法进行,不能沿绳子划线，故C错误；
D.实验中所用的两根细线适当长一点可以减少因描点不准确而带来的误差，故D错误。
故选AB。
15．(1)7N；(2)5N
【详解】
(1)当两共点力的方向相同时，它们的合力大小为
(2)当这两个共点力垂直时，它们的合力大小为
16．(1)500N，垂直于河岸向下；(2)。
【详解】
(1)若使船沿平行河岸方向前进，所加力与原力F的合力方向应平行于河岸，这有无数种情况，如图所示画出了其中的三种
由图中的几何关系可知，只有当所加的力垂直于河岸时，才最省力。解直角三角形：
，
方向如图所示垂直于河岸向下；
(2)根据题意可知小船合力为：
解得
。