【教科版 (2019) 】3.4力的合成 高中物理必修一 同步课时练（含解析）

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3.4力的合成同步练习教科版（ 2019）高中物理必修第一册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷 ( http: / / www.21cnjy.com )为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。2·1·c·n·j·y
一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）
1. 年月日，港珠澳跨 ( http: / / www.21cnjy.com )海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索所有索塔两侧钢索均处在同一竖直面内斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是【出处：21教育名师】
A. 增加钢索的数量可减小索塔受到的 ( http: / / www.21cnjy.com )向下的压力
B. 为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度
C. 索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下
D. 为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布
2. 用两个相同且不计重力的细绳，悬挂同一广告招牌，如图所示的四种挂法中，细绳受力最小的是
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B.
C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D.
3. 年月日，港珠澳跨海 ( http: / / www.21cnjy.com )大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索所有钢索均处在同一竖直面内斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是
A. 增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的 ( http: / / www.21cnjy.com )压力
B. 为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度
C. 索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下
D. 为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布
4. 如图所示，小娟、小明两人共提一桶水匀 ( http: / / www.21cnjy.com )速前行。已知两人手臂对桶的拉力大小相等且为，两人手臂间的夹角为，水和水桶总重量为，则下列说法中错误的是www-2-1-cnjy-com
A. 当时，
B. 当时，
C. 当时，
D. 越大，越大
5. 关于摩擦力和合力的概念，下列说法正确的是
A. 合力一定比分力和中的任何一个力都大
B. 在进行力的合成与分解时，都应遵循平行四边形定则或三角形定则
C. 用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向悬空静止，瓶子所受摩擦力与握力成正比
D. 滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，所以滑动摩擦力方向一定与物体运动方向相反21*cnjy*com
6. 草原上三只狼在争抢食物，三只狼沿水平方向 ( http: / / www.21cnjy.com )作用力大小为、和，狼的方位不确定，三只狼合力的最大值和最小值分别为
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
7. 某同学在单杠上做引体向上，在下列选项中双臂用力最小的是．
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. ( http: / / www.21cnjy.com )
C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D. ( http: / / www.21cnjy.com )
8. 运动员双手握住单杠，双臂平行，使身体悬空当两手间的距离增大时，每只手臂的力及它们的合力的大小变化情况为 【来源：21·世纪·教育·网】
A. 增大，增大 B. 增大，减小
C. 增大，不变 D. 减小，不变
9. 一个质点受到两个互成锐角的力，由静止开始运动，若运动中保持两个力的方向不变，但突然增大，则质点此后
A. 一定做匀变速曲线运动
B. 在相等时间内速度变化不一定相等
C. 可能做变加速曲线运动
D. 一定做匀变速直线运动
10. 两个力和间的夹角为，两个力的合力为。以下说法正确的是
A. 若变，角越小，合力就越小
B. 合力至少比分力和中的一个力大
C. 合力可能与和中的某一个力垂直
D. 如果夹角不变，只要某一个分力变大，合力就必然增大
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
11. 下列各组的三个点力，合力可能为的有
A. ，， B. ，，
C. ，， D. ，，
12. 一物体在三个共点力作用下处于平衡状态，其中、，则第三个力的大小可能等于
A. B. C. D.
13. 下列关于合力与分力的说法中，正确的是
A. 合力是原来几个力的等效代替，合力的作 ( http: / / www.21cnjy.com )用效果与分力的共同作用效果相同
B. 两个力夹角为，它们的合力随增大而增大
C. 合力的大小总不会比分力的代数和大
D. 不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算
14. 两个力和间的夹角为，两个力的合力为。以下说法正确的是：
A. 若变，角越小，合力就越大
B. 合力总比分力和中的任何一个力都大
C. 如果夹角不变，大小不变，只要增大，合力就必然增大
D. 合力可能比分力中的任何一个力都小21·cn·jy·com
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
15. 在“探究求合力的方法”实验中，选用量程为的弹簧测力计做该实验．下图中，甲同学的与方向的夹角约为，乙同学的与方向的夹角约为，丙同学的与方向的夹角约为，其中操作不合适的是 选填“甲”“乙”或“丙”同学，原因是 ．
( http: / / www.21cnjy.com )
16. 在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧测力计．
( http: / / www.21cnjy.com )
为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：
弹簧
弹簧的伸长量
用作图法求得该弹簧的劲度系数_______；
某次实验中，弹簧测 ( http: / / www.21cnjy.com )力计的指针位置如上图所示，其读数为___________；同时利用中结果获得弹簧上的弹力值为，请画出这两个共点力的合力；
由图得到_________．
四、综合题（本大题共2小题，共24.0分）
17. 做以下四个实验：验证力的平行四边形定则；研究匀变速直线运动；验证机械能守恒定律；研究平抛物体的运动．21cnjy.com
要用弹簧秤的实验是______；要用打点计时器的实验是______；要用斜槽的实验是______。只填字母代号www.21-cn-jy.com
在测定匀变速直线运 ( http: / / www.21cnjy.com )动的加速度的实验中，得到一条理想的纸带，按每打五个点取一个记数点的方法标出记数点如图甲已测得，在测时，刻度尺的示数如图乙所示，则________；时间间隔______；根据上述数据算得加速度的大小为_____．21·世纪*教育网
18. 某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为的弹簧测力计两个，橡皮条带两个较长的细绳套，刻度尺，图钉若干个。
具体操作前，同学们提出了如下关于减小误差的建议，其中正确的有______。
A.用测力计拉细绳套时，拉力应沿测力计的轴线，且与水平木板平行
B.两细绳套必须等长
C.同一组实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置
D.用测力计拉两个细绳套时，两拉力夹角越大越好
该小组的同学用同一套器材做了三次实验，他们都把橡皮筋的一端固定在木板上的点，橡皮筋的另一端通过细绳套连接弹簧测力计，用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的点，如图所示，此时细绳都与木板平行，用和表示拉力的方向和大小。
( http: / / www.21cnjy.com )
第一次实验中的和的方向互相垂直，，，如图甲所示。
第二次实验中的和方向间的夹角约为，，如图乙所示。
第三次实验中的和方向间的夹角约为，，如图丙所示。
这三次操作不合适的是第______次填“一”、“二”、“三”，原因是______。
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答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
做出示意图，将钢索的拉力进行合成，合力竖直向下，根据平行四边形定则作图后根据几何关系列式求解。
本题的关键将钢索、的拉力、进行合成，然后根据正弦定理列式研究。
【解答】
A.钢索拉力的水平分力相互抵消，竖直分力之和与重力大小相等，即钢索对索塔向下的压力恒定不变，故A错误。
B.合力一定，分力间的夹角越小，则分力越小。为了减小钢索承受的拉力，应该增大索塔的高度，达到减小钢索间夹角的目的，故B错误。
C.根据对称性可知，索塔两侧钢索对称分布，拉力大小相同时，水平分力抵消，钢索对索塔的合力竖直向下，故C正确。
D.如图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )
将钢索、的拉力、进行合成，合力竖直向下，结合正弦定理可知：，得： ： ，故索塔两侧的钢索不必对称分布，故D错误。
故选：。 【来源：21cnj*y.co*m】
2.【答案】
【解析】
【分析】
当合力一定时，两分力的夹角越小，分力 ( http: / / www.21cnjy.com )越小，两分力的夹角越大，分力越大。
解决本题的关键知道合力和分力遵循平行四边形定则，合力一定，分力夹角越大，分力越大。21*cnjy*com
【解答】
镜框受重力和两根绳子的拉力处于平衡，合 ( http: / / www.21cnjy.com )力等于，知两根绳子拉力的合力等于重力，绳子的夹角越小，绳子拉力越小，故B正确，ACD错误。
故选B。

3.【答案】
【解析】
【分析】
做出示意图，将钢索的拉力进行合成，合力竖直向下，根据平行四边形定则作图后根据几何关系列式求解。
本题的关键将钢索、的拉力、进行合成，然后根据正弦定理列式研究。
【解答】
A.钢索拉力的水平分力相互抵消，竖直分力之和与重力大小相等，即钢索对索塔向下的压力恒定不变，故A错误。
B.合力一定，分力间的夹角越小，则分力越小。为了减小钢索承受的拉力，应该增大索塔的高度，达到减小钢索间夹角的目的，故B错误。
C.根据对称性可知，索塔两侧钢索对称分布，拉力大小相同时，水平分力抵消，钢索对索塔的合力竖直向下，故C正确。
D.如图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )
将钢索、的拉力、进行合成，合力竖直向下，结合正弦定理可知：，得： ： ，故索塔两侧的钢索不必对称分布，故D错误。
故选：。
4.【答案】
【解析】
【分析】
分析水桶的受力情况，分析平衡 ( http: / / www.21cnjy.com )条件，求解小娟、小明的手臂受到的拉力大小与重力的关系。由于两人手臂均与竖直方向成角，根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，从而根据列式，即可求解。
本题主要考查合力的大小与分力间夹角的关系、平衡条件的应用。
【解答】
设小娟、小明的手臂对水桶的拉力大小为，由题小娟、小明的手臂夹角成角，根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，则根据平衡条件得：
解得：，
当时，值最大，则，即为最小，
当为时，，
当为时，，
当越大时，则越大，故A错误，BCD正确。
本题选说法中错误的，故选A。

5.【答案】
【解析】
【分析】
明确分力与合力的关系及力的合成 ( http: / / www.21cnjy.com )的平行四边形定则；摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，掌握求解摩擦力的方法。
本题主要考查力的合成与分解和两种摩擦力。
【解答】
A.合力与分力的大小关系是：合力的大小可以大于、等于、小于分力的大小，故A错误；
B.力的合成与分解遵循平行四边形定则或三角形定则，故B正确；
C.用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向悬空静止，瓶子所受摩擦力是静摩擦力，利用二力平衡，静摩擦力等于重力，与握力无关，故C错误；
D.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，所以滑动摩擦力方向一定与物体相对运动方向相反，故D错误。
故选B。 21世纪教育网版权所有
6.【答案】
【解析】
【试题解析】
【分析】
当三个力同向的时候，合力最大，第三个力 ( http: / / www.21cnjy.com )在另外的两个力合力的范围内的时候，它们的总的合力可以为零，此时合力最小。
求三个力的合力的时候，一定能要注意三个力的合力有可能为零的情况。
【解答】这三个力的方向不确定，因此根 ( http: / / www.21cnjy.com )据力的合成的知识可知，最大值为，由于与的合力范围是到，因此三个力的最小值可以为零，故A正确，BCD错误。
故选A。

7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查物体的受力平衡和合力 ( http: / / www.21cnjy.com )分力的关系，人受到三个力，重力和两个拉力．将重力按照力的效果进行分解，运用“大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大”的结论，即可以判断。
本题运用“大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大”结论判断。
【解答】
将人所受的重力按照效果进行分解， ( http: / / www.21cnjy.com )由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，由选项可知选项的夹角最大因而图中人双臂用力最大，选项中的夹角为度，可知图中人双臂用力最小，故B正确，ACD错误。
故选B。

8.【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查力的合成， ( http: / / www.21cnjy.com )注意结合平衡条件分析。
两手间距增大时，增大了手臂之间的夹角，两只手臂所受的力的合力仍与运动员重力平衡，据此分析解答．
【解答】由平衡条件，合力的大小等于运动员所受的重力，故F不变，当两手间的距离变大时，由平行四边形定则知，变大，C正确．
9.【答案】
【解析】
【分析】
质点做直线运动还是曲线 ( http: / / www.21cnjy.com )运动，就看合力的方向与速度的方向是否在同一条直线上，在同一条直线上，就做直线运动，不在一条直线上，质点就做曲线运动。
质点做直线运动还是曲线运动，就看合力的方向与速度的方向是否在同一条直线上，在同一条直线上，就做直线运动，不在一条直线上，质点就做曲线运动。
【解答】
解：质点原来是静止的，在、的合力的作用下开始运动，此时质点做的是直线运动，运动一段时间之后，物体就有了速度，而此时将突然增大，变大了，它们的合力也就变了，原来合力的方向与速度的方向在一条直线上，质点做的是直线运动，把改变之后，合力的大小变了，合力的方向也变了，就不再和速度的方向在同一条直线上了，所以此后质点将做曲线运动，由于、都是恒力，改变之后它们的合力还是恒力，质点的加速度就是定值，所以在相等的时间里速度的变化一定相等，故质点是在做匀变速曲线运动，故A正确，BCD错误。
故选A。
10.【答案】
【解析】
【分析】
合力与分力的关系遵循平行四边形定则，根据平行四边形定则判断合力的变化。
本题关键要明确合力与分力的概念，知道合力与分力遵循平行四边形定则，是等效替代关系。
【解答】
A.若和的大小不变，角越小，根据平行四边形定则知，合力变大，故A错误；
B.合力可能比分力都大，可能比分力都小，可能与分力相等，故B错误；
C.根据平行四边形法则可知，合力可能与和中的某一个力垂直，如图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )
故C正确；
D.如果夹角不变，若某一个分力变大，合力可能先减小后增大，也可能一直增大或减小，如图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )
故D错误。
故选C。2-1-c-n-j-y

11.【答案】
【解析】
【分析】
要使三力的合力为 ( http: / / www.21cnjy.com )零，应保证任意两力之和可以大于等于第三力，任意两力之差小于等于第三力。
判断三力合力是否为零可以利用数学中三边组成平行三角形的方法，只要三边能组成三角形，则合力一定能为零。
【解答】
A.、的合力范围为，在合力范围之内，所以三个力的合力可能为零，故A正确；
B.、的合力范围为，不在合力范围之内，所以三个力的合力不能为零，故B错误；
C.、的合力范围为，不在合力范围之内，所以三个力的合力不可能为零，故C错误；
D.、的合力范围为，在合力范围之内，所以三个力的合力能为零，故D正确。
故选AD。 21教育网
12.【答案】
【解析】
【分析】
三力合成，先将其 ( http: / / www.21cnjy.com )中的两个力合成，再与第三个力合成，合成时，三力同向合力最大，两个力合成的合力有个范围，用与第三个力最接近的数值与第三个力合成求最小合力。
三力平衡，三个力中任意两个力的合力必然与第三个力等值、反向、共线。
【解答】
解：，，其合力最大值是，最小值是，可知两个力的范围是，则由题可知的大小可能是、，故BC正确，AD错误。
故选BC。 21教育名师原创作品
13.【答案】
【解析】
【分析】
合力与分力具有等效替代的性质；两 ( http: / / www.21cnjy.com )力不在同一直线上时要利用平行四边形定则求出合力；两个力的合力可以大于任一分力，也可以小于任一分力，还可以等于某一分力，并且在两力同向时合力最大，反向时合力最小；只有共点力才能进行合成运算。
解此题关键是要理解合力的大小范围：大于两力之差，小于两力之和，本题关键抓住合力与分力是等效替代关系，力的合成遵循平行四边形定则。
【解答】
A.如果一个力与几个力的效果相同，则这一个力称为那几个力的合力，故合力与分力有共同的作用效果，故A正确；
B.由平行四边形定则可得，当夹角增大时，它们的合力随夹角的增大而减小，故B错误；
C.两个分力、与合力的大小关系与两个分力方向间的夹角有关：当，则合最大；当，则最小，所以两个力的合力可以大于任一分力，也可以小于任一分力，还可以等于某一分力，并且在两力同向时合力最大，反向时合力最小，所以合力的大小总不会比分力的代数和大，故C正确；
D.能进行力的合成的运算，必须是共点力，所以不是同时作用在同一物体上的力不能进行力的合成的运算，故D错误。
14.【答案】
【解析】
【分析】
由力的合成方法可知，二力合成时，夹角越大，合 ( http: / / www.21cnjy.com )力越小，两力合力的范围；一个合力与几个分力共同作用的效果相同，合力可以大于分力，可以小于分力，也可以等于分力。
本题考查对合力与分力关系的理解能力，合力与分力是等效的，合力的范围在两个分力之差与之和之间。二力合成时，夹角越大，合力越小。
【解答】
A.若和，角越小，合力越大，故A正确；
B.由力的合成方法可知，两力合力的范围，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，故B错误；
C.如果夹角不变，大小不变，只要增大，合力可以减小，也可以增大，故C错误；
D.二力平衡时，合力为零，此时合力比分力中的任何一个力都小，故D正确。
故选AD。

15.【答案】甲；两个力的合力超过了弹簧测力计的量程。
【解析】
【分析】
本题考查了“探究求合力的方法 ( http: / / www.21cnjy.com )”的实验，理解实验原理、掌握实验注意事项，会处理实验数据是关键。
【解答】
甲同学的两个力的合力
乙同学的两个力的合力
丙同学的两个力的合力
所以甲同学的两个力的合力大于弹簧测力计的量程，其操作不合适。
故答案为：甲；两个力的合力超过了弹簧测力计的量程。
16.【答案】以内都算对；
有效数字位数正确，范围内都算对
合力图示如图所示
( http: / / www.21cnjy.com )
在范围内都算对。
【解析】
【分析】
通过描点法作出图象，图象的斜率表示； 读数时要估读一位，画出力的图示，作出平行四边形，对角线表示合力； 量出对角线的长度，根据比例尺得出合力的大小。在“探究弹簧弹力与弹簧伸长的关系”的实验中进行数据处理时，注意将物理问题与数学知识有机结合起来，会用作图法求合力。
【解答】
根据描点法作出图象如图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )
根据图象得： ；
弹簧秤的读数为：，根据力的图示法，作出两个分力，和，以这两个边为邻边，作出平行四边形，对角线即为合力；
( http: / / www.21cnjy.com )
由平行四边形定则作平行四边形的对角线，利用比例计算，，长，，长，长，则。
17.【答案】；；；
；；。
【解析】
【分析】
本题考查几个 ( http: / / www.21cnjy.com )力学实验，熟悉所给出的力学实验的原理和待测量，是考查基础实验的好题，不难。
弹簧秤是测力工具，打点计时器是计时工具，，可以间接的测量物体运动速度大小，斜槽是小球下滑的轨道，对各个实验逐个分析即可正确解答。
【解答】
验证力的平行四边形定则，需要弹簧秤；研究匀变速直线运动需要打点计时器；；验证机械能守恒定律需要打点计时器；研究平抛物体的运动，需要斜槽。
故答案为：；；。
【分析】
本题考查测定匀变速直线运动的加速度，以及刻度尺读数，打点计时器测时间，基础题。
利用毫米刻度尺读出计数点的距离，根据打点计时器记录时间，应用运动学公式推论，求出加速度，要注意单位的换算。
【解答】
在测时，刻度尺的示数如图乙所示，则；
每打五个点取一个记数点，相邻的计数点时间间隔是；
根据运动学公式推论，得： 。
故答案为：；；。
18.【答案】 二 、的合力已超出弹簧测力计的量程
【解析】解：、为了减小实验中摩 ( http: / / www.21cnjy.com )擦对测量结果的影响，拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板，故A正确；
B、为减小实验过程中的偶然误差，就要设法减小读数误差，两个分力的大小不一定要相等，绳子的长短对分力大小和方向亦无影响，故B错误；
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，故C正确；
D、用测力计拉两个细绳套时，两拉力夹角要适中，不是越大越好，故D错误。
故选：
由两分力的大小及对应的角度可得其合力的大小，故可知第二次实验中、的合力已超出弹簧测力计的量程，所以操作不正确的是第二次。
故答案为： 二、的合力已超出弹簧测力计的量程
为了使两根弹簧秤拉力的作用效果与一根弹簧秤拉力的作用效果相同，两次橡皮条伸长的长度相同，且拉到同一个结点，为了减小实验误差，拉橡皮条的细绳要长些，标记方向的两点要远些，为了减小实验误差，用测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且与水平板平行，因此正确解答本题的关键是：理解实验步骤和实验目的，了解整个实验过程的具体操作，以及这些具体操作的意义。
抓住弹簧测力计的量程，通过平行四边形定则求出合力的大小，从而判断弹簧测力计能否测量合力的大小。
解决本题的关键知道“互成角度的两个力的合成”实验的原理，知道用两根弹簧秤拉和用一根弹簧秤拉，都必须将绳子的结点拉到同一点，保证产生相同的作用效果。通过作出力的图示来验证“力的平行四边形定则”，重点是如何准确作出力的图示。同时值得注意其中有一力大小与方向均已一定，从而减少实验的操作步骤
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