3.4力的合成 同步练习能力提升-2021-2022学年高一上学期物理教科版（2019）必修第一册（word含答案）

第三章相互作用第四节力的合成高一物理上学期必修第一册同步练习能力提升（教科版2019）
练习
一、单选题，共12小题
1．在验证平行四边形定则的实验中，某同学通过正确操作，作图如图所示，其中不是由弹簧测力计直接测出的力是（　　）
A． B． C． D．
2．如图所示，某质点在共点力F1、F2、F3作用下处于静止状态，现将F1逆时针旋转60°，其他力均保持不变，那么该质点所受合力大小为（　　）
A．F1 B．F2＋F1 C．F3 D．F1＋F3
3．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
4．如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片。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，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为1.5L（弹性限度内），则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为（　　）
A． B． C．kL D．2kL
5．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
6．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
7．有五个力作用于一点O，这五个力构成一个正六边形的两邻边和三角对角线，如图所示，则这五个力的合力是F3的（　　）
A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．5倍
8．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°
9．一物体静止于水平桌面上，两者之间的最大静摩擦力为5N，现使水平面内三个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为2 N、2 N、3 N。下列关于物体的受力情况和运动情况判断不正确的是（　　）
A．物体所受静摩擦力可能为2 N B．物体所受静摩擦力可能为4 N
C．物体可能仍保持静止 D．物体一定被拉动
10．一个竖直向下的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
11．2020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
12．两个共点力的大小分别为3N和4N，它们的合力不可能是（　　）
A．1N B．2N C．7N D．9N
二、多选题，共4小题
13．同一平面内方向未知的三个共点力大小分别为7N、8N、9N，三个力的合力大小可能为（　　）
A．0N B．8N C．9N D．26N
14．两个力和之间的夹角为，其合力为，下列说法正确的是（　　）
A．合力和分力、同时作用在受力物体上
B．合力总比分力和中的任何一个力都大
C．若和大小不变，角越大，则合力就越小
D．若夹角大于90°，大小不变，增大，合力不一定增大
15．同一平面内的两个共点力大小分别为和，则这两个力合力的可能值是（　　）
A． B． C． D．
16．一可看作质点物体静止于水平桌面上，两者之间的最大静摩擦力为 5 N，现将水平面内三个力同时作用于该物体，三个力的大小分别为 2 N、2 N、3 N。下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是（　　）
A．物体所受静摩擦力可能为7N B．物体所受摩擦力可能为2N
C．物体可能不受摩擦力 D．物体一定被拉动
三、填空题，共2小题
17．如果一个力作用在物体上，它产生的________跟几个力共同作用的效果_______，这个力就叫做那几个力的合力。用一个力来代替几个力的条件是_____________。
18．已知三个力大小为、、，方向互成角且在同一平面内，则三个力的合力大小为___________N。
四、解答题，共2小题
19．两人在河两岸用绳子拉小船使其在河流中行驶，甲的拉力是200N，方向与航向间的夹角为60°，乙的拉力是200N．要使小船能在河流中间沿直线行驶，那么乙用力的方向如何？小船受到两拉力的合力是多少？
20．医生在治疗腿脚骨折时，常用如图所示的牵引方法。试算出图中伤腿所受的拉力。（取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2）
试卷第1页，共3页
参考答案
1．A
【详解】
其中F是利用平行四边形定则画出的合力，不是由弹簧测力计直接测出的，A正确。
故选A。
2．A
【详解】
由题意可知，F2与F3的合力与F1等大反向，所以当F1逆时针旋转60°时，根据几何关系可知此时质点所受共点力等效于两个大小为F1、方向成120°夹角的合力，则该质点所受合力大小为
故选A。
3．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。
4．B
【详解】
根据胡克定律知，每根橡皮条的弹力
设此时两根橡皮条与合力的夹角为θ，根据几何关系知
根据平行四边形定则知，弹丸被发射过程中所受的最大弹力
故选B。
5．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。
6．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。
7．B
【详解】
根据平行四边行定则可知，F1与F4合成，合力为F3，F2 与F5合成，合力为F3，再将这两个合力与F3合成，得五个力的合力为3F3。
故选B。
8．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。
9．D
【详解】
由题意可知三个力的合力大小范围是
当三个力的合力小于或等于物体与水平桌面间的最大静摩擦力时，物体将保持静止，此时物体所受静摩擦力大小范围是
综上所述可知ABC正确，D错误。
故选D。
10．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。
11．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。
12．D
【详解】
两个共点力的大小分别为3N和4N，当他们方向相同时，合力最大为7N，当他们方向相反时，合力最小为1N，它们的合力不可能是9N。
故选D。
13．ABC
【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
二力合成时，合力范围为
先合成两个力，如果合力范围包括第三个力，则三力可以平衡，合力最小为0，所以7N、8N、9N，三个力的合力最小为0。
故选ABC。
14．CD
【详解】
A．合力和分力在作用效果上相等，不是同时作用在物体上的力，故A错误；
B．合力与分力是等效关系，合力F的范围为
|F1-F2|≤F≤F1+F2
可知合力不一定大于任一分力，也有可能小于某一分力，故B错误；
C．由力的合成法则可知，F1、F2大小不变，合力F的大小随F1、F2间夹角增大而减小，随F1、F2间夹角减小而增大，故C正确；
D．如果夹角θ的范围为
90°＜θ＜180°
根据平行四边形定则作图，如图
从图中可以看出，合力先减小后增加，存在相等的可能，故D正确。
故选CD。
15．ABC
【详解】
两力合成时，合力范围为
所以
故选ABC。
16．BC
【详解】
A．两者之间的最大静摩擦力为 5 N，则物体所受静摩擦力不可能为7N，A错误；
B．2N和2N的合力范围为[0，4N]，3N在此范围内，故当两个2N合力为3N时，再与第三个力大小相等方向相反，则三个力的合力为0，故2N，2N，3N三个力的合力范围为[0，7N]；2N在三个力的合力范围内，故当三个力的合力为2N时，物体所受静摩擦力为2N，B正确；
C．由B的分析可知，三个力的合力可能为零，则物体可能不受摩擦力作用，C正确；
D．当三个力的合力小于最大静摩擦力5N时，物体仍保持静止状态，不会被拉动，D错误。
故选BC。
17．效果 相同 力的作用线通过同一点
【详解】
[1][2]如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。
[3]用一个力来代替几个力的条件是力的作用线通过同一点。
18．1
【详解】
由题意，根据平行四边形定则知，F2、F3的合力大小为4N，方向与F1相反方向，则三个力的合力大小
F=(4－3)N=1N
方向与F1相反方向
19．乙用力的方向与航向成斜向右下30°角，400N。
【详解】
要使小船能在河流中间沿直线行驶，则两人拉船的情况如下图所示
设乙用力的方向与航向的夹角为，又F甲＝200N，F乙＝200N
根据几何关系有：
解得
故乙用力的方向与航向成斜向右下30°角；
根据平行四边形定则有得甲、乙两个人的拉力的合力为
F＝＝N＝400N.
20．80N
【详解】
设绳子张力为F，则
图中伤腿所受的拉力大小等于伤腿靠近的滑轮两侧绳子的拉力的合力大小，即
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页