3.4 力的合成与分解 随堂检测—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册 (word含答案)
文档属性
| 名称 | 3.4 力的合成与分解 随堂检测—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册 (word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 366.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-11 06:36:40 | ||
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文档简介
力的合成与分解
一、单选题
1．一个力F分解为两个力F1和F2，下列说法错误的是（ ）
A．F是物体实际受到的力 B．物体同时受到F1、F2和F三个力的作用
C．F1、F2的共同作用效果与F相同 D．F1、F2和F满足平行四边形定则
2．物体同时受到三个共点力作用，下列几组力中合力不可能为零的是（ ）
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
3．两个大小相等的共点力F1和F2，当它们之间的夹角为90°时，合力大小为10 N，则当它们之间的夹角为120°时，合力的大小为（ ）
A．10 N B．10 N C．15 N D．20 N
4．两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．
5．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．
6．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．
7．如图所示为门锁关门时的示意图，锁舌尖角为，此时锁壳挤压锁舌的力为40N，锁舌表面较光滑，摩擦不计，则关门时弹簧对锁舌的作用力为（，）（ ）
A．24N，拉力 B．24N，推力 C．32N，拉力 D．32N，推力
8．将物体所受重力按力的作用效果进行分解，下列图中错误的是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图所示，小明用绳拉着装满沙子的车，拉力F与水平方向成角，若将该力沿水平和竖直方向分解，则它的水平分力为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
10．如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ角之间的关系图像（0°≤θ≤360°），下列说法中正确的是（ ）
A．合力大小的变化范围是0≤F≤10 N B．合力大小的变化范围是2 N≤F≤14 N
C．这两个分力的大小分别为6 N和8 N D．这两个分力的大小分别为2 N和8 N
11．对两个大小不等的共点力进行合成，则（ ）
A．合力一定大于每个分力
B．合力可能同时垂直于两个分力
C．合力的方向可能与一个分力的方向相反
D．两个大小不变的分力的夹角在0°到180°之间变化时，夹角越小，合力越大
12．两个共点力的大小分别是F1=6N和F2=8N，它们的合力可能等于（ ）
A．1N B．4N C．7N D．15N
13．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
14．作用在向一物体上的下列几组力中，可能使物体做匀速直就运动的是（ ）
A．3N，4N，5N B．2N，3N，6N
C．4N，6N，9N D．4N，6N，11N
15．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
16．物体在以下三个力作用下，可能做匀速直线运动的是（ ）
A．8N、8N、8N B．10 N、7 N、15 N
C．5 N、10N、20N D．5 N、9 N、15N
解答题
17．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。
18．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，cos37°=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。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
【详解】
由力的等效性，把一个力F分解为两个力F1和F2，其中F是物体实际受到的力，与F1、F2的共同作用效果相同，遵循平行四边形定则。故ACD正确，与题意不符；B错误，与题意相符。
故选B。
2．A
【详解】
A．1N和5N合成时，合力最大为6N，最小为4N，不可以为10N，所以三个力的合力不可能为零。故A正确；
B．5N和7N合成时，合力最大为12N，最小为2N，可以为8N，所以三个力的合力可能为零。故B错误；
C．2N和3N合成时，合力最大为5N，最小为1N，可以为5N，所以三个力的合力可能为零，故C错误；
D．1N和10N合成时，合力最大为11N，最小为9N，可以为10N，所以三个力的合力可能为零。故D错误。
故选A。
3．A
【详解】
当两个力之间的夹角为90°时，如图甲所示，根据平行四边形定则可知
F1＝F2＝10 N
当这两个力的夹角为120°时，如图乙所示，根据平行四边形定则可知
F合＝10 N
故选A。
4．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。
5．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。
6．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。
7．B
【详解】
此时锁壳挤压锁舌的力为40N，锁舌表面较光滑，摩擦不计，则关门时锁壳挤压锁舌的力沿弹簧方向的分力为
方向向右，则弹簧对锁舌的作用力为24N，为推力作用。
故选B。
8．C
【详解】
物体所受重力按力的作用效果进行分解中，A、B、D均符合题意，C中的重力应分解为水平向左的分力和垂直斜面向下的分力，故ABD正确，C错误。
故选C。
9．B
【详解】
根据力的正交分解法，可知它的水平分力为
故选B。
10．BC
【详解】
CD．由题图可知，当两分力夹角为180°时，两分力的合力为2 N，则有
|F1－F2|＝2N
而当两分力夹角为90°时，两分力的合力为10 N，则有
＝10N
联立解得这两个分力大小分别为6 N、8 N。故C正确；D错误；
AB．当两个分力方向相同时，合力最大，为14N；当两个分力方向相反时，合力最小，为2 N，合力在最大值与最小值之间。故A错误；B正确。
故选BC。
11．CD
【详解】
A．不在同一条直线上的两个力合成时，遵循平行四边形定则，故合力可能大于、小于或等于任意一个分力。故A错误；
B．合力是两分力构成的平行四边形的对角线，而对角线不可能同时垂直于两个边。故B错误；
C．当两分力方向相反时，则合力可以与一个分力的方向相反。故C正确；
D．两个大小不变的分力的夹角在0°到180°之间变化时，其合力随两分力夹角的减小而增大。故D正确。
故选CD。
12．BC
【详解】
当两分力方向相同时，合力最大为14N，当两分力方向相反时，合力最小为2N，故可能等于4N，7N，不可能等于1N，15N，BC正确。
故选BC。
13．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。
14．AC
【详解】
A．3N和4N的合力的范围是1N≤F≤7N，再与5N合成，则三个力的合力范围为0N-12N，合力可能为零，能使物体做匀速直线运动，故A符合题意；
B．2N和3N的合力的范围是1N≤F≤5N，再与6N合成，则三个力的合力范围为1N-11N，合力不可能为零，故不能使物体做匀速直线运动，故B不符合题意；
C．4N和6N的合力的范围是2N≤F≤10N，再与9N合成，则三个力的合力范围为0N -19N，合力可能为零，能使物体做匀速直线运动，故C符合题意；
D．4N和6N的合力的范围是2N≤F≤10N，再与11N合成，则三个力的合力范围为1N-21N，合力不可能为零，故不能使物体做匀速直线运动，故D不符合题意。
故选AC。
15．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。
16．AB
【详解】
A．8N和8N的合力为0~16N，另一个力8N，在这一范围内，故合力可以为零，故可以做匀速直线运动，故A正确；
B．10N和7N的合力为3~17N，另一个力15N，在这一范围内，故合力可以为零，故可以做匀速直线运动，故B正确；
C．5N和10N的合力为5~15N，另一个力20N，不在这一范围内，故合力不可能为零，故不可以做匀速直线运动，故C错误；
D．5N和9N的合力为4~14N，另一个力15N，不在这一范围内，故合力不可能为零，故不可以做匀速直线运动，故D错误。
故选AB。
17．，
【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
18．(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。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．一个力F分解为两个力F1和F2，下列说法错误的是（ ）
A．F是物体实际受到的力 B．物体同时受到F1、F2和F三个力的作用
C．F1、F2的共同作用效果与F相同 D．F1、F2和F满足平行四边形定则
2．物体同时受到三个共点力作用，下列几组力中合力不可能为零的是（ ）
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
3．两个大小相等的共点力F1和F2，当它们之间的夹角为90°时，合力大小为10 N，则当它们之间的夹角为120°时，合力的大小为（ ）
A．10 N B．10 N C．15 N D．20 N
4．两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．
5．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．
6．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．
7．如图所示为门锁关门时的示意图，锁舌尖角为，此时锁壳挤压锁舌的力为40N，锁舌表面较光滑，摩擦不计，则关门时弹簧对锁舌的作用力为（，）（ ）
A．24N，拉力 B．24N，推力 C．32N，拉力 D．32N，推力
8．将物体所受重力按力的作用效果进行分解，下列图中错误的是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图所示，小明用绳拉着装满沙子的车，拉力F与水平方向成角，若将该力沿水平和竖直方向分解，则它的水平分力为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
10．如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ角之间的关系图像（0°≤θ≤360°），下列说法中正确的是（ ）
A．合力大小的变化范围是0≤F≤10 N B．合力大小的变化范围是2 N≤F≤14 N
C．这两个分力的大小分别为6 N和8 N D．这两个分力的大小分别为2 N和8 N
11．对两个大小不等的共点力进行合成，则（ ）
A．合力一定大于每个分力
B．合力可能同时垂直于两个分力
C．合力的方向可能与一个分力的方向相反
D．两个大小不变的分力的夹角在0°到180°之间变化时，夹角越小，合力越大
12．两个共点力的大小分别是F1=6N和F2=8N，它们的合力可能等于（ ）
A．1N B．4N C．7N D．15N
13．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
14．作用在向一物体上的下列几组力中，可能使物体做匀速直就运动的是（ ）
A．3N，4N，5N B．2N，3N，6N
C．4N，6N，9N D．4N，6N，11N
15．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
16．物体在以下三个力作用下，可能做匀速直线运动的是（ ）
A．8N、8N、8N B．10 N、7 N、15 N
C．5 N、10N、20N D．5 N、9 N、15N
解答题
17．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。
18．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，cos37°=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。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
【详解】
由力的等效性，把一个力F分解为两个力F1和F2，其中F是物体实际受到的力，与F1、F2的共同作用效果相同，遵循平行四边形定则。故ACD正确，与题意不符；B错误，与题意相符。
故选B。
2．A
【详解】
A．1N和5N合成时，合力最大为6N，最小为4N，不可以为10N，所以三个力的合力不可能为零。故A正确；
B．5N和7N合成时，合力最大为12N，最小为2N，可以为8N，所以三个力的合力可能为零。故B错误；
C．2N和3N合成时，合力最大为5N，最小为1N，可以为5N，所以三个力的合力可能为零，故C错误；
D．1N和10N合成时，合力最大为11N，最小为9N，可以为10N，所以三个力的合力可能为零。故D错误。
故选A。
3．A
【详解】
当两个力之间的夹角为90°时，如图甲所示，根据平行四边形定则可知
F1＝F2＝10 N
当这两个力的夹角为120°时，如图乙所示，根据平行四边形定则可知
F合＝10 N
故选A。
4．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。
5．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。
6．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。
7．B
【详解】
此时锁壳挤压锁舌的力为40N，锁舌表面较光滑，摩擦不计，则关门时锁壳挤压锁舌的力沿弹簧方向的分力为
方向向右，则弹簧对锁舌的作用力为24N，为推力作用。
故选B。
8．C
【详解】
物体所受重力按力的作用效果进行分解中，A、B、D均符合题意，C中的重力应分解为水平向左的分力和垂直斜面向下的分力，故ABD正确，C错误。
故选C。
9．B
【详解】
根据力的正交分解法，可知它的水平分力为
故选B。
10．BC
【详解】
CD．由题图可知，当两分力夹角为180°时，两分力的合力为2 N，则有
|F1－F2|＝2N
而当两分力夹角为90°时，两分力的合力为10 N，则有
＝10N
联立解得这两个分力大小分别为6 N、8 N。故C正确；D错误；
AB．当两个分力方向相同时，合力最大，为14N；当两个分力方向相反时，合力最小，为2 N，合力在最大值与最小值之间。故A错误；B正确。
故选BC。
11．CD
【详解】
A．不在同一条直线上的两个力合成时，遵循平行四边形定则，故合力可能大于、小于或等于任意一个分力。故A错误；
B．合力是两分力构成的平行四边形的对角线，而对角线不可能同时垂直于两个边。故B错误；
C．当两分力方向相反时，则合力可以与一个分力的方向相反。故C正确；
D．两个大小不变的分力的夹角在0°到180°之间变化时，其合力随两分力夹角的减小而增大。故D正确。
故选CD。
12．BC
【详解】
当两分力方向相同时，合力最大为14N，当两分力方向相反时，合力最小为2N，故可能等于4N，7N，不可能等于1N，15N，BC正确。
故选BC。
13．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。
14．AC
【详解】
A．3N和4N的合力的范围是1N≤F≤7N，再与5N合成，则三个力的合力范围为0N-12N，合力可能为零，能使物体做匀速直线运动，故A符合题意；
B．2N和3N的合力的范围是1N≤F≤5N，再与6N合成，则三个力的合力范围为1N-11N，合力不可能为零，故不能使物体做匀速直线运动，故B不符合题意；
C．4N和6N的合力的范围是2N≤F≤10N，再与9N合成，则三个力的合力范围为0N -19N，合力可能为零，能使物体做匀速直线运动，故C符合题意；
D．4N和6N的合力的范围是2N≤F≤10N，再与11N合成，则三个力的合力范围为1N-21N，合力不可能为零，故不能使物体做匀速直线运动，故D不符合题意。
故选AC。
15．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。
16．AB
【详解】
A．8N和8N的合力为0~16N，另一个力8N，在这一范围内，故合力可以为零，故可以做匀速直线运动，故A正确；
B．10N和7N的合力为3~17N，另一个力15N，在这一范围内，故合力可以为零，故可以做匀速直线运动，故B正确；
C．5N和10N的合力为5~15N，另一个力20N，不在这一范围内，故合力不可能为零，故不可以做匀速直线运动，故C错误；
D．5N和9N的合力为4~14N，另一个力15N，不在这一范围内，故合力不可能为零，故不可以做匀速直线运动，故D错误。
故选AB。
17．，
【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
18．(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。
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