2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册3.4 力的合成与分解同步练习(word版含答案)

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名称 2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册3.4 力的合成与分解同步练习(word版含答案)
格式 docx
文件大小 274.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-11-24 18:39:52

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文档简介

第四节力的合成与分解——同步练习
一、单选题(共7题,每题5分,共35分)
1.如图所示,在“探究求合力的方法”实验中,两弹簧测力计将橡皮条拉伸到O点,以下说法正确的是( )
A.应平行于木板拉弹簧测力计,且两个测力计都不能超过最大刻度
B.只需记录两个弹簧秤的示数
C.应保证BO、CO相互垂直
D.改用一只弹簧测力计拉橡皮筋时,只需保证橡皮条方向与原来一致
2.用两根绳子吊起—重物,使重物保持静止,若逐渐增大两绳之间的夹角,则两绳对重物的拉力的合力变化情况是 ( )
A.不变 B.减小 C.增大 D.无法确定
3.如图所示,在竖直平面内的直角坐标系中,一个质量为m的质点在外力F作用下,从坐标原点O由静止开始沿直线ON斜向下运动,直线ON与y轴负方向成θ角,则物体所受拉力F的最小值为(  )
A.mgtan θ B.mgsin θ C.mg/sin θ D.mgcos θ
4.关于合力与分力,以下说法中正确的是( )
A.两个力的合力,至少大于一个分力 B.两个力的合力,可能小于一个分力
C.两个力的合力,不可能小于两个分力 D.两个力的合力,一定大于两个分力
5.如图所示,一个物块放置在水平地面上,力F作用在物块上,力F与水平方向的夹角为θ.现沿水平和竖直两个方向分解力F,这两个方向上的分力分别为F1和F2.则分力F1的大小为
A. B. C. D.F
6.有两个力,一个大小是10N,另一个大小是2N,它们的合力可能是( )
A.5N B.10N C.13N D.15N.
7.两个共点力=19N、=6N的合力F的大小可能是( )
A.16N B.10N C.6N D.0N
二、多选题(共5题,每题5分,共25分)
8.两个共点力的合力为F,如果两个共点力之间的夹角θ固定不变,而其中一个力增大,则(  )
A.合力F一定增大
B.合力F的大小可能不变
C.若θ=90°,合力F一定增大
D.若0°<θ<90°,合力F可能减小
9.如图所示,物体放在粗糙的斜面上静止不动,斜面的倾角为,把斜面上物体所受的重力分解为、的两个分力,下列说法正确的是(  )
A.重力只能沿着和这两个方向进行分解
B.是斜面作用在物体上使物体下滑的力
C.是斜面受到的压力
D.若减小斜面的倾角,斜面施加给木块的力不会改变
10.下列图中各图中三角形的三边各代表一个力,以下说法正确的是(   )
A.图①中三个力的合力为 B.图②中三个力的合力为0
C.图③中三个力的合力为 D.图④中三个力的合力为
11.如图所示,重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上,将重力为G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么(   )
A.F1就是物体对斜面的压力
B.物体对斜面的压力方向与F1的方向相同,大小为
C.F2就是物体受到的静摩擦力
D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力三个力的作用
12.一物体受到两个大小相等的共点力的作用,二者夹角为(0<<120°),合力为F,若保证两共点力的方向不变,大小均增加△F,合力变为F′。下列说法正确的是(  )
A.F′与F的方向相同 B.F′与F的方向不同
C.F′-F=△F D.F′-F>△F
三、填空题(共4题,每空1分,共10分)
13.某实验小组在做“互成角度的两个共点力的合成”实验:
(1)关于实验操作下列说法中正确的是________。
A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条拉长后结点O的位置不能变化
B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下
C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°
(2)弹簧测力计的指示如图乙所示,由图可知拉力的大小为________N.
(3)在实验中,如果只将细绳换成橡皮筋,其他步骤没有改变,那么实验结果是否会发生变化?
答:________.(选填“变”或“不变”)
14.如图所示,木匠用斧子劈木材时,采用 A、B 两种方式的哪一种更容易劈开木材__________;,斧子劈在木材中间时(位置 C),斧子的 M、N 两面哪个面受到的压力大__________;
.
15.两个共点力的合力最大值为3N,最小值为2N,则这两个力中较大力的大小为______N。如果这两个力的夹角为,则合力大小为________N。
16.在验证“互成角度的两个力的合成”的实验中,某小组得 出如图所示的图(F与AO共线),图中 ________是F1与F2合成的理论值;______是F1与F2合成的实际值,在实验中如果将两个细绳套换成两根橡皮条,那么实验结果是否变化?答:_____(填“变”或“不变”).
四、解答题(共3题,每题10分,共30分)
17.如图所示,取一条细线,将细线的一端系在右手的中指上,另一端系上一个重物,用铅笔的一端顶住细线上的某点,铅笔的另一端置于右手掌心,保证铅笔水平,挂重物端的细线竖直向下,请实际做一做,说说掌心和中指有什么感觉,并分析其原因。
18.一物体同时受到四个力的作用,求它们的合力。
(1)如图甲所示,,向正北,,向正西,,向正南,,向正东;
(2)如图乙所示,,向正北,,向正西,,向正南,,向正东。
19.如图所示,重100N的物体A沿倾角为37°的斜面向上滑动,斜面对物体A的摩擦力的大小为10N.求:
(1)物体A受哪几个力的作用;
(2)将A所受各力在沿斜面方向和垂直斜面方向进行分解,求各力在这两个方向上分力的合力;
(3)A与斜面间的动摩擦因数为多大.
参考答案
1.A
【分析】
验证力的平行四边形定则的实验原理是:理论值与实际值的对比,合力的理论值使用作图法,需要记录两分力的大小和方向;根据实验原理掌握实验中的注意事项。
【详解】
A.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行;并且示数不能超过最大刻度,故A正确;
B.记录两个弹簧秤的示数和力的方向,故B错误;
C.实验中不需要应保证两个拉力的方向要相互垂直,故C错误;
D.为了保证效果相同,改用一只弹簧测力计拉橡皮条时,不但保证橡皮条方向与原来一致而且自由端仍要拉到O点,故D错误。
故选A。
【点睛】
本题考查了“等效法”的应用和平行四边形定则等基础知识,对于这些基础知识在平时练习中要不断加强训练。
2.A
【分析】
两根绳子吊起一重物,使重物保持静止;当增大两绳之间的夹角,物体仍处于静止,所以两绳对重物的合力不变.
【详解】
物受到三力平衡,此时两绳对重物的拉力的合力等于重力;当逐渐增大两绳之间的夹角,由于重物仍处于平衡,所以两绳对重物的拉力的合力仍等于重力.因此拉力的合力是不变的,
故A正确.
【点睛】
将一个力分解为两个相等的分力,夹角越大,分力越大,夹角越小,分力越小;要注意的是物体受到的合力大小是不变的.
3.B
【详解】
质点只受重力G和拉力F,质点做直线运动,合力方向与ON共线,如图;
当拉力与ON垂直时,拉力最小,根据几何关系,有F=Gsinθ=mgsinθ;故B正确,ACD错误;故选B.
4.B
【详解】
根据平行四边形法则,两个力的合力大小范围
即合力可能大于、等于任意一个分力,也可能小于任何一个分力,故B正确,ACD错误。
故选B。
5.B
【详解】
根据平行四边形法则可知,F1=Fcosθ,故选B.
6.B
【详解】
试题分析:两个力的合力范围为|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2.根据两个力的大小,求出合力范围,可知合力大小的可能值.
解:这两个力的合力范围为8N≤F合≤12N.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
【点评】解决本题的关键掌握两个力的合力范围|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2
7.A
【详解】
二力合成时,当两力方向同向时合力最大,当两力方向相反时,合力最小,故,A正确.
8.BC
【详解】
AB. 当两个力同向,一个力增大,则合力一定增大;当两个力反向,一个力增大,则合力可能减小,可能增大,可能不变。故A错误,B正确;
C. 若θ=90°,合力,一个力增大,合力一定增大,故C正确;
D. 当0 <θ<90 ,一个力增大,则合力一定增大。故D错误。
故选:BC.
9.D
【详解】
A.力的分解是任意的,重力可以沿着很多个方向进行分解,只不过在该问题中,重力产生两个作用效果,即使物体沿斜面向下下滑和对斜面产生压力使斜面发生形变,则重力沿着和这两个方向进行分解,选项A错误;
B.其中的是重力作用在物体上使物体下滑的力,不是斜面作用在物体上的力,选项B错误;
C.是重力沿垂直斜面方向的分力,大小等于斜面受到的压力,选项C错误;
D.因物体受力平衡,合力为零,即斜面对木块的力等于物块的重力,若减小斜面的倾角,物块仍静止,即斜面施加给木块的力仍等于重力,不会改变,选项D正确。
故选D。
10.AC
【详解】
根据三角形定则可知:
①中F1和F2的合力为F3,故三力合力为2F3;
②中F1和F3的合力为F2,故三力合力为2F2;
③中F2和F3的合力为F1,故三力合力为2F1
④中F1和F2的合力为-F3,故三力合力为0。
综上所述,故选项AC正确,选项BD错误。
故选AC。
11.BD
【详解】
AB.F1是物体重力的分力,只是方向与物体对斜面的压力方向相同,大小相等,均为,但两个力不是同一个力。A错误,B正确;
C.F2是物体重力的分力,不是斜面施加给物体的摩擦力。C错误;
D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力三个力的作用。D正确。
故选BD。
12.AD
【详解】
A B.根据平行四边形法则可知,两分力都增大△F,对角线即合力的方向和原对角线方向相同,即F′与F的方向相同,故A正确,B错误;
CD.根据平行四边形法则可知,两分力的增加量△F与(F′-F)构成平行四边形,且夹角为(0<<120°),故(F′-F)>△F,则C错误,D正确;
故选AD。
13.AC 4.00 不变
【详解】
(1)[1]A.为了满足等效替代的效果,在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条拉长后结点O的位置不能变化,A正确;
B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向可以朝任意方向,B错误;
C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程,C正确;
D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角不要太大,也不要太小,不需要为90°,D错误;
故选AC。
(2)[2]弹簧测力计的指示如图所示,由图可知弹簧测力计的分度值为0.1N,读数估计到0.01N,由图可知拉力的大小为4.00N;
(3)[3]在实验中细线是否拉伸对实验结果没有影响,故换成橡皮筋可以同样完成实验,故实验结果不变。
14.A M
【详解】
将斧子对木材的作用力的分解如图,知分力F2大于F1,即斧子的左面M比右面N受到的压力大.
因为左侧边的分力越靠近木材的边缘,所以A容易将木材劈开.
点睛:解决本题的关键会根据力的作用效果进行分解,知道分力和合力遵循平行四边形定则.
15.2.5 2.55
【详解】
[1]根据题意可得
解得
[2]这两个力的夹角为,则合力大小
16.F′ F1 变
【详解】
试题分析:是F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值,而实际值是单独一个力拉O点的时的值,因此F′是F1与F2合成的实际值,F是F1与F2合成的理论值,由于O点的作用效果相同,将两个细绳套换成两根橡皮条,不会影响实验结果.
故答案为F,F′,不变.
17.手指被拉、掌心被压的感觉,因为重物竖直向下拉细线的力会产生两个效果:沿着上边斜线方向斜向下拉紧细线,沿着水平方向向右压紧铅笔
【详解】
手指被拉、掌心被压的感觉,因为重物竖直向下拉细线的力会产生两个效果:沿着上边斜线方向斜向下拉紧细线,沿着水平方向向右压紧铅笔。
18.(1)4N,方向向正东;(2)5N,方向向北偏东37°角
【详解】
(1)如图甲所示四个力,可先将和合成,合力为零,再将和合成,合力大小为4N,所以四个力的合力大小为4N,方向向正东;
(2)如图乙所示四个力,可先将和合成,合力大小为4N,方向向正北,再将和合成,合力大小为3N,方向向正东,所以四个力的合力大小为5N,方向向北偏东37°角。
19.(1)物体受重力、弹力及摩擦力的作用;
(2)沿斜面方向上的合力为70;垂直于斜面方向上的合力为0;
(3)动摩擦力因数为0.125
【详解】
试题分析:(1)重力、支持力、摩擦力
(2)垂直于斜面F=0
沿斜面F=Fμ+mgsin37°=70N
(3) μ=Fμ/FN=0.125
考点:本题考查共点力的合力与分解规律,
点评:注意求合力的时候还应结合运动状态,若物体保持静止或匀速直线运动,则合力为零.