3.4力的合成和分解同步练习基础过关——2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.4力的合成和分解同步练习基础过关——2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 203.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-16 19:29:13 | ||
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文档简介
第三章相互作用--力第四节力的合成和分解高一上学期必修第一册同步练习基础过关（人教版2019）
练习
一、单选题，共10小题
1．下列关于力的说法中，正确的是
A．两个相互接触的物体间一定有弹力作用
B．重力、弹力、摩擦力都是矢量
C．如果一个力分解成两个分力，则分力的大小一定小于原来的力的大小
D．当物体受到静摩擦力时，静摩擦力的大小一定不变
2．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，下列实验器材中不需要的是（ ）
A．秒表 B．铁架台 C．刻度尺 D．钩码
3．下列说法正确的是（ ）
A．合力一定大于其中一个分力而小于另一个分力
B．两个共点分力之间夹角不变，分力变大时它们的合力也变大
C．三个共点力大小分别为4N、5N、9N，它们之间夹角可以变化，则合力最大是18N，最小1N
D．合力和它的两个分力是一种等效替代关系，大小遵循平行四边形定则
4．下面关于合力与分力的大小关系，下列叙述正确的是( )
A．合力必定大于分力 B．合力至少大于某个分力
C．合力可以比任意一个分力都小，而且可能为零 D．合力不可能和两个分力的大小都相等
5．有两个共点力，大小分别是3N和5N，则它们的合力大小（ ）
A．最大为10N B．最小为2N
C．可能为15N D．可能为1N
6．某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印．再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数，即为冲击力最大值．下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法不相同的是
A．建立“合力与分力”的概念
B．建立“点电荷”的概念
C．建立“平均速度”的概念
D．研究串、并联电路建立“总电阻”的概念
7．如图所示,木块在拉力F作用下,沿着水平地面向右做减速直线运动,则力F与摩擦阻力的合力方向为( )
A．水平向左
B．向上偏左
C．竖直向上
D．可以在竖直向上和力方向之间
8．对于矢量和标量的说法正确的是（ ）
A．有大小和方向的物理量就是矢量
B．力、位移和路程都是矢量
C．矢量合成必须遵循平行四边形定则
D．矢量和标量的运算法则相同
9．一个物体受到同一平面的几个共点力作用处于静止状态，若将其中水平向右的力F大小不变而将其方向逆时针转过，其余的力不变，则此时物体所受的合力的大小为( )
A．F B．2F C．F D．F
10．一物体同时受到三个共点力作用，大小分别为4N、6N、7N，则这三个力的合力最大值和最小值分别为
A．17N，0 B．5N，3N C．9N，0 D．17N，3N
二、多选题，共5小题
11．已知合力的大小和方向求两个分力时，下列说法中正确的是( )
A．若已知两个分力的方向，分解是唯一的
B．若已知一个分力的大小和方向，分解是唯一的
C．若已知一个分力的大小及另一个分力的方向，分解是唯一的
D．此合力可以分解成两个与合力等大的分力
12．关于合力与其两个分力的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同
B．合力和分力同时作用在物体上
C．合力大于它的任一分力
D．合力大小可能等于某一分力的大小
13．两共点力的大小分别为F1、F2，它们合力的大小为F，下列说法中正确的有（ ）
A．F可能比F1、F2都小 B．F可能比F1、F2都大
C．F1、F2不可能都小于F D．F1、F2不可能都大于F
14．作用在同一质点的三个力，大小分别为、、，它们的合力可能的是（ ）
A．
B．
C．
D．
15．用力Fl单独作用于某物体上可产生加速度为3m/s2，力F2单独作用于这物体可产生加速度为5m/s2，若F 、F2同时作用于该物体，可能产生的加速度大小为( )
A．1m/s2 B．4m/s2 C．7m/s2 D．10m/s2
三、填空题，共3小题
16．如图所示，质点A受到F1和F2两个力的作用，其中F1=8N； F2=6N，方向与F1垂直，这两个力的合力的大小F=__________N．
17．观察情景，写出如图所示中各自运用了什么物理原理。
图甲中巧移重物运用的原理是______________；
图乙中飞车过河运用的原理是__________。
18．作用在同一个平面内，大小分别为5 N、7 N、9 N 的三个共点力，其合力的大小范围是：________≤F ≤_________。
四、解答题，共2小题
19．如图所示，A、B两球完全相同，质量均为，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根原长为、劲度系数为的轻弹簧，静止时细线竖直方向的夹角，重力加速度为，，。求：
（1）细线的拉力T；
（2）弹簧的长度L。
20．如图，质量为10kg的物在水平面上向右滑行，物体与水平面间的动摩擦因数μ为0.2，物体还受到一个向左的拉力F=4N，求：
(1)物体受到的摩擦力大小和方向；
(2)物体在水平方向上受到的合力的大小和方向。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
【详解】
A、弹力产生的条件是相互接触且挤压，故两个相互接触的物体间不一定有弹力作用．故A错误．B、重力、弹力、摩擦力都是力，故都是矢量．C、合力与分力符合平行四边形定则，合力可以大于、等于、小于分力，故C错误．D、静摩擦力大小由力的平衡条件来确定，随着外力的变化而变化，故D错误．故选B．
【点睛】
解决本题的关键掌握弹力和摩擦力的产生条件，以及它们的方向．知道有摩擦力，必有弹力；有弹力，不一定有摩擦力．
2．A
【详解】
试题分析：根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的测量器材．
解：探究弹力和弹簧伸长的关系时，需要测量弹簧的弹力和形变量，需要刻度尺、铁架台、钩码，不需要测量时间，所以不需要秒表．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
【点评】此题主要考查的是学生对实验中实验器材的用途和实验器材的选择的掌握，难度不大，关键知道实验的原理，确定所需测量的物理量．
3．D
【详解】
A．合力不一定大于其中一个分力，也不一定小于另一个分力，故A错误；
B．当分力之间的夹角不变，例如为180°，分力增大时，合力的大小可能不变，也可能减小，故B错误；
C．三个共点力大小分别为4N、5N、9N，它们之间夹角可以变化，则合力最大是18N，最小0N，故C错误；
D．合力和它的两个分力是一种等效替代关系，大小遵循平行四边形定则，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】
ABC、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，甚至为零，故AB错误，C正确；
D、当两个大小相等的分力，且夹角120°时，其合力可以和两个分力的大小都相等，故D错误．
5．B
【详解】
两个共点力F1、F2合力范围，故3N、5N两力的合力范围为，故B正确ACD错误．
故选B。
6．B
【解析】
【详解】
该问题的研究方法是等效法；合力和分力是等效的，它们是等效替代的关系，故A不符合题意．点电荷是一种理想化的模型，是采用的理想化的方法，故B符合题意．建立“平均速度”的概念也是等效的思想，选项C不符合题意；研究串、并联电路建立“总电阻”的概念也是等效思想，选项D不符合题意；故选B.
7．B
【详解】
木块向右做匀减速直线运动，受到重力、拉力F、地面的支持力和摩擦力四个力作用，加速度方向向左，由牛顿第二定律知其合力方向向左．由于F有竖直向上的分力，所以地面对木块的支持力小于重力，则支持力和重力的合力方向竖直向下，根据平行四边形定则可知力F与摩擦阻力的合力方向向上偏左，故ACD错误，B正确．
故本题正确答案选B．
8．C
【详解】
A．有大小和方向，相加时遵守平行四边形定则的物理量叫做矢量，A错误；
B．路程是标量，B错误；
CD．矢量与标量的根本区别是运算法则不同，C正确D错误。
故选C。
9．C
【详解】
力平衡中任意几个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故除F外的其余的力的合力大小等于F，方向与F反向，故等效成物体受两个互成的大小等于的力作用；根据平行四边形定则可知，两个大小相等且互成的力合成时，合力在两个分力的角平分线上，故此时物体所受到的合力大小为，故选项C正确．
10．A
【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+7N+4N=17N
4N、6N的最大值为10N，最小值为2N，因此7N在最大与最小之间，因此三个力合力能够为零，则合力最小值为0；故A正确BCD错误。
11．ABD
【分析】
合力与分力是等效替代关系，它们之间符合平行四边形定则或三角形定则，从而即可求解．
【详解】
A、B、根据平行四边形定则可知，如果力的分解唯一的，则以合力F为邻边的平行四边形只有一个，或只能画出一个力三角形，根据以上分析可知，已知一个力的大小和方向或已知两个力的方向，力F的分解是唯一的，故A正确，B正确；
C、若已知一个分力的大小及另一个分力的方向，分力可能有两个解，故C错误；
D、合力有可能分解成两个与合力等大的分力，此时两个分力夹角为120°，或者合力与两个分力构成等边三角形，故D正确；
故选ABD．
【点睛】
在涉及力的分解问题特别是求极值的问题时，用三角形定则比用平行四边形定则更方便灵活．
12．AD
【详解】
试题分析：合力与几个分力时等效替代的关系，所以A正确，合力和分力不能同时存在，B错误，合力可能大于任意一个分力，比如当两分力的夹角为零时，合力可能小于任意一个分力，比如当两分力的夹角为钝角时，合力可能等于分力，C错误D正确，
考点：本题考查了对合力与分力关系的理解，
点评：合力与分力的关系满足关系式
13．AB
【详解】
当两力方向相反时，F可能比F1、F2都小，F1、F2可能都大于F；当两力方向相同时，F比F1、F2都大。
故选AB。
14．BC
【详解】
三力不能组成三角形，故合力不可能为零；根据合成法则可知三个力合力最小值1N，三力的最大值为20N+15N+4N=39N；所以合力范围是：，故BC正确，AD错误．
15．BC
【详解】
解:设物体的质量为m,由牛顿第二定律得: ；
则合力的取值范围 ,
所以加速度的范围 故BC正确；
综上所述本题答案是:BC
16．10
【详解】
由平行四边形法则可得，合力
17．力的分解 利用物体的惯性
【详解】
[1]图甲中巧移重物运用的原理是利用力的分解，即加一个小的合力获得一个较大的分力；
[2]图乙中飞车过河运用的原理是利用物体的惯性。
18． 0 21N
【解析】三个共点力的方向都相同的时候合力最大，所以最大值为5N+7N+9N=21N，5N和7N和合力的范围是2N≤F≤12N，9N在这个范围内，所以合力可以为零，所以合力的最小值为0，所以三个力的合力的范围为0≤F≤21N。
19．（1）5N；（2）0.1m
【详解】
A物体的受力如图所示
（1）由平衡知识可知绳子的拉力
（2）弹簧弹力
根据胡克定律，弹簧的压缩量
由以上各式解得
20．(1)20N，水平向左；(2)24N，水平向左
【详解】
(1)滑动摩擦力的大小
方向与相对运动方向相反，所以为水平向左。
(2)物体的受力如图
则
方向水平向左。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
练习
一、单选题，共10小题
1．下列关于力的说法中，正确的是
A．两个相互接触的物体间一定有弹力作用
B．重力、弹力、摩擦力都是矢量
C．如果一个力分解成两个分力，则分力的大小一定小于原来的力的大小
D．当物体受到静摩擦力时，静摩擦力的大小一定不变
2．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，下列实验器材中不需要的是（ ）
A．秒表 B．铁架台 C．刻度尺 D．钩码
3．下列说法正确的是（ ）
A．合力一定大于其中一个分力而小于另一个分力
B．两个共点分力之间夹角不变，分力变大时它们的合力也变大
C．三个共点力大小分别为4N、5N、9N，它们之间夹角可以变化，则合力最大是18N，最小1N
D．合力和它的两个分力是一种等效替代关系，大小遵循平行四边形定则
4．下面关于合力与分力的大小关系，下列叙述正确的是( )
A．合力必定大于分力 B．合力至少大于某个分力
C．合力可以比任意一个分力都小，而且可能为零 D．合力不可能和两个分力的大小都相等
5．有两个共点力，大小分别是3N和5N，则它们的合力大小（ ）
A．最大为10N B．最小为2N
C．可能为15N D．可能为1N
6．某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印．再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数，即为冲击力最大值．下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法不相同的是
A．建立“合力与分力”的概念
B．建立“点电荷”的概念
C．建立“平均速度”的概念
D．研究串、并联电路建立“总电阻”的概念
7．如图所示,木块在拉力F作用下,沿着水平地面向右做减速直线运动,则力F与摩擦阻力的合力方向为( )
A．水平向左
B．向上偏左
C．竖直向上
D．可以在竖直向上和力方向之间
8．对于矢量和标量的说法正确的是（ ）
A．有大小和方向的物理量就是矢量
B．力、位移和路程都是矢量
C．矢量合成必须遵循平行四边形定则
D．矢量和标量的运算法则相同
9．一个物体受到同一平面的几个共点力作用处于静止状态，若将其中水平向右的力F大小不变而将其方向逆时针转过，其余的力不变，则此时物体所受的合力的大小为( )
A．F B．2F C．F D．F
10．一物体同时受到三个共点力作用，大小分别为4N、6N、7N，则这三个力的合力最大值和最小值分别为
A．17N，0 B．5N，3N C．9N，0 D．17N，3N
二、多选题，共5小题
11．已知合力的大小和方向求两个分力时，下列说法中正确的是( )
A．若已知两个分力的方向，分解是唯一的
B．若已知一个分力的大小和方向，分解是唯一的
C．若已知一个分力的大小及另一个分力的方向，分解是唯一的
D．此合力可以分解成两个与合力等大的分力
12．关于合力与其两个分力的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同
B．合力和分力同时作用在物体上
C．合力大于它的任一分力
D．合力大小可能等于某一分力的大小
13．两共点力的大小分别为F1、F2，它们合力的大小为F，下列说法中正确的有（ ）
A．F可能比F1、F2都小 B．F可能比F1、F2都大
C．F1、F2不可能都小于F D．F1、F2不可能都大于F
14．作用在同一质点的三个力，大小分别为、、，它们的合力可能的是（ ）
A．
B．
C．
D．
15．用力Fl单独作用于某物体上可产生加速度为3m/s2，力F2单独作用于这物体可产生加速度为5m/s2，若F 、F2同时作用于该物体，可能产生的加速度大小为( )
A．1m/s2 B．4m/s2 C．7m/s2 D．10m/s2
三、填空题，共3小题
16．如图所示，质点A受到F1和F2两个力的作用，其中F1=8N； F2=6N，方向与F1垂直，这两个力的合力的大小F=__________N．
17．观察情景，写出如图所示中各自运用了什么物理原理。
图甲中巧移重物运用的原理是______________；
图乙中飞车过河运用的原理是__________。
18．作用在同一个平面内，大小分别为5 N、7 N、9 N 的三个共点力，其合力的大小范围是：________≤F ≤_________。
四、解答题，共2小题
19．如图所示，A、B两球完全相同，质量均为，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根原长为、劲度系数为的轻弹簧，静止时细线竖直方向的夹角，重力加速度为，，。求：
（1）细线的拉力T；
（2）弹簧的长度L。
20．如图，质量为10kg的物在水平面上向右滑行，物体与水平面间的动摩擦因数μ为0.2，物体还受到一个向左的拉力F=4N，求：
(1)物体受到的摩擦力大小和方向；
(2)物体在水平方向上受到的合力的大小和方向。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
【详解】
A、弹力产生的条件是相互接触且挤压，故两个相互接触的物体间不一定有弹力作用．故A错误．B、重力、弹力、摩擦力都是力，故都是矢量．C、合力与分力符合平行四边形定则，合力可以大于、等于、小于分力，故C错误．D、静摩擦力大小由力的平衡条件来确定，随着外力的变化而变化，故D错误．故选B．
【点睛】
解决本题的关键掌握弹力和摩擦力的产生条件，以及它们的方向．知道有摩擦力，必有弹力；有弹力，不一定有摩擦力．
2．A
【详解】
试题分析：根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的测量器材．
解：探究弹力和弹簧伸长的关系时，需要测量弹簧的弹力和形变量，需要刻度尺、铁架台、钩码，不需要测量时间，所以不需要秒表．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
【点评】此题主要考查的是学生对实验中实验器材的用途和实验器材的选择的掌握，难度不大，关键知道实验的原理，确定所需测量的物理量．
3．D
【详解】
A．合力不一定大于其中一个分力，也不一定小于另一个分力，故A错误；
B．当分力之间的夹角不变，例如为180°，分力增大时，合力的大小可能不变，也可能减小，故B错误；
C．三个共点力大小分别为4N、5N、9N，它们之间夹角可以变化，则合力最大是18N，最小0N，故C错误；
D．合力和它的两个分力是一种等效替代关系，大小遵循平行四边形定则，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】
ABC、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，甚至为零，故AB错误，C正确；
D、当两个大小相等的分力，且夹角120°时，其合力可以和两个分力的大小都相等，故D错误．
5．B
【详解】
两个共点力F1、F2合力范围，故3N、5N两力的合力范围为，故B正确ACD错误．
故选B。
6．B
【解析】
【详解】
该问题的研究方法是等效法；合力和分力是等效的，它们是等效替代的关系，故A不符合题意．点电荷是一种理想化的模型，是采用的理想化的方法，故B符合题意．建立“平均速度”的概念也是等效的思想，选项C不符合题意；研究串、并联电路建立“总电阻”的概念也是等效思想，选项D不符合题意；故选B.
7．B
【详解】
木块向右做匀减速直线运动，受到重力、拉力F、地面的支持力和摩擦力四个力作用，加速度方向向左，由牛顿第二定律知其合力方向向左．由于F有竖直向上的分力，所以地面对木块的支持力小于重力，则支持力和重力的合力方向竖直向下，根据平行四边形定则可知力F与摩擦阻力的合力方向向上偏左，故ACD错误，B正确．
故本题正确答案选B．
8．C
【详解】
A．有大小和方向，相加时遵守平行四边形定则的物理量叫做矢量，A错误；
B．路程是标量，B错误；
CD．矢量与标量的根本区别是运算法则不同，C正确D错误。
故选C。
9．C
【详解】
力平衡中任意几个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故除F外的其余的力的合力大小等于F，方向与F反向，故等效成物体受两个互成的大小等于的力作用；根据平行四边形定则可知，两个大小相等且互成的力合成时，合力在两个分力的角平分线上，故此时物体所受到的合力大小为，故选项C正确．
10．A
【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+7N+4N=17N
4N、6N的最大值为10N，最小值为2N，因此7N在最大与最小之间，因此三个力合力能够为零，则合力最小值为0；故A正确BCD错误。
11．ABD
【分析】
合力与分力是等效替代关系，它们之间符合平行四边形定则或三角形定则，从而即可求解．
【详解】
A、B、根据平行四边形定则可知，如果力的分解唯一的，则以合力F为邻边的平行四边形只有一个，或只能画出一个力三角形，根据以上分析可知，已知一个力的大小和方向或已知两个力的方向，力F的分解是唯一的，故A正确，B正确；
C、若已知一个分力的大小及另一个分力的方向，分力可能有两个解，故C错误；
D、合力有可能分解成两个与合力等大的分力，此时两个分力夹角为120°，或者合力与两个分力构成等边三角形，故D正确；
故选ABD．
【点睛】
在涉及力的分解问题特别是求极值的问题时，用三角形定则比用平行四边形定则更方便灵活．
12．AD
【详解】
试题分析：合力与几个分力时等效替代的关系，所以A正确，合力和分力不能同时存在，B错误，合力可能大于任意一个分力，比如当两分力的夹角为零时，合力可能小于任意一个分力，比如当两分力的夹角为钝角时，合力可能等于分力，C错误D正确，
考点：本题考查了对合力与分力关系的理解，
点评：合力与分力的关系满足关系式
13．AB
【详解】
当两力方向相反时，F可能比F1、F2都小，F1、F2可能都大于F；当两力方向相同时，F比F1、F2都大。
故选AB。
14．BC
【详解】
三力不能组成三角形，故合力不可能为零；根据合成法则可知三个力合力最小值1N，三力的最大值为20N+15N+4N=39N；所以合力范围是：，故BC正确，AD错误．
15．BC
【详解】
解:设物体的质量为m,由牛顿第二定律得: ；
则合力的取值范围 ,
所以加速度的范围 故BC正确；
综上所述本题答案是:BC
16．10
【详解】
由平行四边形法则可得，合力
17．力的分解 利用物体的惯性
【详解】
[1]图甲中巧移重物运用的原理是利用力的分解，即加一个小的合力获得一个较大的分力；
[2]图乙中飞车过河运用的原理是利用物体的惯性。
18． 0 21N
【解析】三个共点力的方向都相同的时候合力最大，所以最大值为5N+7N+9N=21N，5N和7N和合力的范围是2N≤F≤12N，9N在这个范围内，所以合力可以为零，所以合力的最小值为0，所以三个力的合力的范围为0≤F≤21N。
19．（1）5N；（2）0.1m
【详解】
A物体的受力如图所示
（1）由平衡知识可知绳子的拉力
（2）弹簧弹力
根据胡克定律，弹簧的压缩量
由以上各式解得
20．(1)20N，水平向左；(2)24N，水平向左
【详解】
(1)滑动摩擦力的大小
方向与相对运动方向相反，所以为水平向左。
(2)物体的受力如图
则
方向水平向左。答案第1页，共2页
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