3.4力的合成 课时练（Word版含解析）

2021-2022学年教科版（2019）必修第一册
3.4力的合成
课时练（解析版）
1．有两个力，一个是10N，一个是2N，它们的合力大小不可能是（　　）
A．6N
B．8N
C．10N
D．12N
2．同一平面内的两个力，大小分别为3N、4N，若二力同时作用于某一物体，则该物所受二力合力的最大值和最小值分别为（　　）
A．7N、1N
B．7N、3N
C．5N、3N
D．5N、0N
3．力的合成和分解是我们受力分析过程中重要的方法，下图是探究合力和分力关系的示意图，根据图中内容回答问题。本实验需要两次拉伸橡皮条：一次是通过细线用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，另一次是通过细线用一个弹簧测力计拉橡皮条，关于这两次拉伸，下列说法中正确的是（
）
A．要求将橡皮条拉到相同的长度
B．要求图乙中两个弹簧测力计所成角度为90°
C．要求将橡皮条和细绳的结点O拉到相同的位置
D．要求图乙中两个弹簧测力计读数相同
4．当颈椎肥大压迫神经时，需要用颈部牵拉器牵拉颈部，以缓解神经压迫症状。如图所示为颈部牵拉器牵拉颈椎肥大患者颈部的示意图。图中牵拉细绳为跨过3个小滑轮的同一根绳子，牵拉绳分别为水平、竖直方向，牵拉物P的质量为m，不计小滑轮重力，则牵拉器作用在患者头部的合力大小为（　　）
A．mg
B．2mg
C．mg
D．mg
5．下列几组共点力分别作用在一个物体上，有可能使物体处于平衡状态的是：（　　）
A．7
N，5
N，3
N
B．3
N，4
N，8
N
C．4
N，10
N，5
N
D．4
N，12
N，7
N
6．两共点力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
7．作用在表物体上两个力，大小分别为和，则它们的合力最大值和最小值分别是（
）
A．和
B．和0
C．和
D．和0
8．如图，两个共点力互相垂直，F1=3N，F2=4N，它们的合力大小为（　　）
A．1N
B．5N
C．6N
D．12N
9．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。
10．小明同学做“探究求合力的方法”的实验情况如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，图是在白纸上根据实验结果画出的图。关于本实验以下说法正确的是（　　）
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条必须与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧秤之间夹角必须取90°
11．合力和分力的关系正确的是（　　）
A．合力总是大于每一个分力
B．合力至少比一个分力大
C．分力增大时，合力一定增大
D．两分力大小一定，夹角增大（≤180°），它们的合力一定减小
12．两个共点力F1与F2的合力大小为6N，则F1与F2的大小可能是（　　）
A．F1＝2N，F2＝3N
B．F1＝4N，F2＝4N
C．F1＝15N，F2＝8N
D．F1＝15N，F2＝15N
13．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一定不随F1、F2的变化而变化
14．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮 条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置某同学在做该实验时认为其中正确的是　　
A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果更好
B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些
D．拉力和的夹角越大越好
15．如图所示的各个图中，分别画出的三个力是共点力吗？
16．水平面上有一直角坐标系，在原点处有一物块，其质量m=2
kg，受到位于坐标平面内的三个共点力的作用而处于静止状态。其中F1=2N沿x轴正方向，F2=4N
沿y轴负方向，F3末知。从t=0时刻起，F1停止作用，到第2
s末F1恢复作用，F2
停止作用，则第4
s末此物块的位置坐标是
参考答案
1．A
【详解】
这两个力的合力范围为
故BCD均是可能的，只有A不可能，BCD可能；
故选A。
2．A
【详解】
当两个力同向时，合力最大，为两力之和，即合力最大值为7N；当两个力方向相反时，合力最小，为两力之差，即合力最小值为1N。
故选A。
3．C
【详解】
AC．本实验采用“等效法”，要求两次拉伸橡皮条时效果相同（橡皮条的拉伸方向和伸长量相同），即要求细绳的结点拉到相同的位置，故A错误，C正确。
BD．两弹簧拉力大小和夹角大小适度即可，大小不一定相等，夹角也不一定为90°，故BD错误。
故选C。
4．D
【详解】
同一根绳子上的拉力是处处相等的，那么竖直向上的力FT2=2mg，水平拉力FT1=mg，由平行四边形定则，将两力进行合成，如图所示
则有牵拉器作用在患者颈部的合力大小
故选D。
5．A
【详解】
A．7N和5N的合力范围为[2N，12N]，3N在两个力的合力范围之内，则三个力的合力可能为零，能使物体处于平衡状态，故A正确；
B．3N、4N的合力范围为[1N，7N]，8N不在两个力的合力范围之内，则三个力的合力不可能为零，不能处于平衡状态，故B错误；
C．4N、10N的合力范围为[6N，14N]，5N不在两个力的合力范围之内，则三个力的合力不可能为零，不能处于平衡状态，故C错误；
D．4N、12N的合力范围为[8N，16N]，7N不在两个力的合力范围之内，则三个力的合力不能为零，不能使物体处于平衡状态，故D错误。
故选A。
6．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。
7．A
【详解】
两个力的合力取值范围为，故和的合力最大值和最小值分别为和，故A正确；
故选A。
8．B
【详解】
两共点力的合力为
故选B。
9．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。
10．C
【详解】
A.
两根细绳可以不等长，A错误；
B.
橡皮条可以不在两绳夹角的平分线上，B错误；
C.
为了减小力的测量误差，在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，C正确；
D.
实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧秤之间夹角可以不等于90°，D错误。
故选C。
11．D
【详解】
ABC．力的合成遵循平行四边形定则，从中可以知道合力的范围是
所以合力的大小可以比分力大也可以比分力小，也可以比任何一个分力小或与分力相等，ABC错误；
D．当分力大小不变时合力大小随两分力夹角的增大而减小，随夹角的减小而增大，D正确。
故选D。
12．BD
【详解】
A．F1=2N，F2=3N，合力大小的取值范围为
不可能是6N，故A错误；
B．F1=4N，F2=4N，合力大小的取值范围为
可能是6N，故B正确；
C．F1=15N，F2=8N，合力大小的取值范围为
不可能是6N，故C错误；
D．F1=15N，F2=15N，合力大小的取值范围为
可能是6N，故D正确。
故选BD。
13．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，但合力与分力不能同时存在，故AB正确C错误。
D.
依据矢量合成法则，合力随两分力的变化而变化，故D错误。
14．ABC
【详解】
A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果更好，故A正确．
B．作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别，同时为了减小因摩擦造成的误差，故应使各力尽量与木板面平行，以及读弹簧秤示数时，视线要正对刻度，故B正确．
C．在实验中必须确保橡皮筋拉到同一位置，即一力的作用效果与两个力作用效果相同，且拉力适当大一些，减小测量的误差，故C正确．
D．两个拉力的夹角过大，合力会过小，量取理论值时相对误差变大，夹角太小，会导致作图困难，也会增大偶然误差，故D错误．
故选ABC．
【点睛】
本题主要考查验证力的平行四边形定则的误差分析及数据的处理，应通过实验原理及数据的处理方法去思考减少实验误差的方法．
15．甲、乙是共点力，丙图的三个力不是共点力
【详解】
图甲中，重力G的作用点在O点，绳对小球的拉力的作用点在A点，墙对小球的压力的作用点在B点，虽然三个力的作用点不同，但三力的作用线相交于O点，所以这三个力是共点力；
图乙中的三个力G、、作用点不同，且三个力的作用线在物体之内无交点，但相交于物体之外的点，所以这三个方总是共点力；
图丙中的三个力的作用线相互平行，不可能相交于同一点，所以这三个力不是共点力。
16．（-6，4）
【详解】
F1停止作用后，物体受到的合力
方向沿x负方向，由牛顿第二定律
解得
位移
此时速度为
F2停止作用，物体受到的合力
方向沿y轴正方向，此时的加速度
在y方向的位移
在x轴方向上
所以
由此可知物块出现在（-6，4）位置。
考点：曲线运动；运动的合成。
【名师点睛】
本题关键明确物体各个方向上的运动规律；物体在三个力作用下平衡时，三个力的合力为零，任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，停止其中一个力，那另外两个力的合力与这个力大小相等，方向相反。