2022-2023学年人教A版（2019）必修一3.4 力的合成和分解 同步课时训练(word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年人教A版（2019）必修一3.4 力的合成和分解 同步课时训练(word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 483.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-08-28 17:44:15 | ||
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文档简介
3.4 力的合成和分解 同步课时训练
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题(共32分)
1、(4分)大小分别为和9N的三个力合成，其合力F大小的范围为( )
A. B. C. D.
2、(4分)如图所示，放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力作用，但物体仍保持静止状态，现将F分解为水平向右的力和竖直向上的力，下列说法正确的是( )
A.是物体对水平面的摩擦力
B.与水平面给物体的静摩擦力大小相等、方向相反
C.是水平面对物体的支持力
D.与物体的重力大小相等、方向相反
3、(4分)在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，以下说法中正确的是( )
A.用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两细绳之间的夹角必须为90°，以便求出合力的大小
B.若用两个弹簧测力计拉时合力F的图示，与用一个弹簧测力计拉时拉力的图示不完全重合，说明力的合成不遵循平行四边形定则
C.在同一探究实验过程中，结点O的位置允许变动
D.在实验中，应该使拉力沿弹簧的轴线方向，橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内
4、(4分)在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验时，先用两个弹簧测力计拉橡皮条，再用一个弹簧测力计拉橡皮条，两次必须使橡皮条结点到达同一位置，这样是为了( )
A.便于测量力的大小 B.使两次产生相同的效果
C.使两次有不同的作用点 D.便于画出分力的方向
5、(4分)一平面内有三个大小相等的共点力，如图甲、乙、丙所示，各图的合力大小分别记为，则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
6、(4分)一物体受到三个共面共点力的作用，三力的矢量关系如图所示（小方格边长相等），则下列说法正确的是( )
A.三力的合力有最大值，方向不确定
B.三力的合力有唯一值，方向与同向
C.三力的合力有唯一值，方向与同向
D.由题给条件无法求合力大小
7、(4分)如图所示，一辆小汽车停在斜坡上，关于小汽车的受力情况，下列说法正确的是( )
A.只受重力和支持力 B.只受重力和摩擦力
C.受重力、支持力和沿斜面下滑的力 D.受重力、支持力和摩擦力
8、(4分)如图，在一个平面内将力F（大小已知）分解为两个分力和，和F的夹角θ小于90°，则关于分力，以下说法中正确的是( )
A.当时，肯定有两个解 B.当时，肯定有两个解
C.当时，有唯一一个解 D.当时，无解
二、多选题(共24分)
9、(6分)如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳子一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一个竖直平面内。为了使脚所受到的拉力增大，可采取的方法是( )
A.只增加绳子的长度 B.只增加重物的质量
C.只将病人脚向左移动远离定滑轮 D.只将病人脚向右移动靠近定滑轮
10、(6分)若两个力的夹角为，且α保持不变，则下列说法中正确的是( )
A.两个力都增大，合力一定减小 B.两个力都增大，合力一定增大
C.两个力都增大，合力可能减小 D.两个力都增大，合力可能大小不变
11、(6分)如图所示，物体放在粗糙的斜面上静止不动，斜面的倾角为θ，把斜面上物体所受的重力G分解为两个分力，下列说法正确的是( )
A.将重力G分解为两个分力是根据重力的实际作用效果进行分解
B.是斜面受到的压力
C.是斜面作用在物体上使物体下滑的力
D.两个分力大小分别为：和
12、(6分)引体向上是中学生正常开展的一项体育活动.如图所示为某运动员在单杠上处于静止的情形,下列说法正确的是( )
A.运动员每个手臂的拉力都等于人体重力的一半
B.两手臂拉单杠的力的合力方向向上
C.运动员两手之间的距离再小些，平衡时运动员手臂的拉力会变小
D.运动员两手臂间的距离越大，手与单杠间的摩擦力就越大
三、计算题(共28分)
13、(14分)如图甲所示，轻杆可绕B点自由转动，另一端O点用细绳拉住，细绳一端固定在左侧墙壁上，质量为m的重物用细绳悬挂在轻杆的O点，与轻杆的夹角.乙图中水平轻杆一端固定在竖直墙壁上，另一端O装有小滑轮，用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物，图中，求：
（1）甲、乙两图中细绳的拉力大小；
（2）甲图中轻杆受到的弹力大小；
（3）乙图中轻杆对滑轮的作用力大小.
14、(14分)如图所示，建筑工地上某人正在用图示装置缓慢拉升质量为的重物，在某一时刻，绳与竖直方向夹角，与绳恰好垂直.已知此人不存在翻转可能，故可将他视为质点.已知人与地面间的动摩擦因数，并视最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度.则:
（1）此时绳的拉力为多大；
（2）此人的质量m至少要为多大.
四、实验题(共16分)
15(本题 16 分)在“探究求合力的方法”实验中，某同学使用了图甲所示的原理图，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳套。
（1）图乙是根据正确实验作出的图像，其中F与两力中，方向一定沿方向的是_______（填“F”或“”）。
（2）在某次实验中，其中一个弹簧测力计的示数如图丙所示，则该示数为______N。
（3）本实验中，下列方法或操作正确的有______。
A.两个分力间的夹角必须为
B.两个分力间的夹角应尽可能小一些
C.图甲中的细绳要尽量短一些
D.读弹簧测力计的示数时视线要正对弹簧测力计的刻度
参考答案
1、答案：D
解析：
2、答案：B
解析：
3、答案：D
解析：两细绳之间的夹角适中即可，夹角不为90°时合力也可以通过平行四边形定则得出，故A错误；力的合成一定遵循平行四边形定则，如果用两个弹簧测力计拉时合力F的图示与用一个弹簧测力计拉时拉力的图示不完全重合，是误差导致的，故B错误；同一探究实验过程中，结点O的位置不能变动，需要控制力的作用效果相同，故C错误；在实验中，应使拉力沿弹簧的轴线方向，橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面，故D正确。
4、答案：B
解析：两次必须使橡皮条结点到达同一位置，是为了使两次（用两个与用一个弹簧测力计拉）产生相同的作用效果，而不是为了容易测量分力的方向和大小，故选B。
5、答案：C
解析：把题图甲的力合成，如图所示，
，题图乙中合力大小，题图丙的三个力互成120°角，任何两个力的合力大小都与第三个力等大反向，故合力为零，选项C正确。
6、答案：B
解析：先以力和为邻边作平行四边形，其合力与同向共线，大小，如图所示，
再与求合力，可得，选项B正确。
7、答案：D
解析：小汽车停在斜坡上，受到重力、斜坡对汽车的支持力和摩擦力三个力的作用。故选D。
8、答案：A
解析：已知合力大小及方向、一个分力的方向，根据平行四边形定则作图，如图所示，
当时，一定有两个解；当时，可能有一个解；当时，无解，故选A。
9、答案：BC
解析：设脚所受的拉力为F，绳子的拉力为T，则有，只增加绳子的长度，重物质量不变，绳子的拉力T不变，由力的平衡条件可知θ角不变，拉力F不变，选项A错误；只增加重物的质量，绳子拉力T增大，脚所受拉力F增大，选项B正确；只将病人脚向左移动远离定滑轮，可知θ角变小，绳子的拉力T不变，则由可知脚所受拉力F增大，选项C正确；只将病人脚向右移动靠近定滑轮，可知θ角变大，绳子的拉力T不变，则由可知脚所受拉力F减小，选项D错误。
10、答案：CD
解析：为了方便比较，以两力作用点O为圆心，以的合力F的大小为半径画圆，从图（a）、（b）、（c）中可以看出：当增大到增大到时，合力与F相比大小可能减小、不变或增大，选项C、D正确。
11、答案：AD
解析：将重力G分解为两个分力是根据重力的实际作用效果进行分解，选项A正确；是重力沿垂直斜面方向的分力，与压力是不同性质的力，只能说的大小等于斜面受到的压力的大小，选项B错误；是重力沿斜面方向向下的分力，不是斜面作用在物体上使物体下滑的力，选项C错误；两个分力大小分别为，选项D正确。
12、答案：CD
解析：当两个手臂平行时，每个手臂的拉力才都等于人体重力的一半，故A错误；两手臂拉单杠的力都斜向下，故合力向下，等于重力，故B错误；运动员处于静止状态，合外力等于零，设手臂与竖直方向夹角θ，则，运动员两手之间的距离减小，θ减小，T减小，即运动员手臂的拉力会变小，故C正确；对每只手，水平方向：，则运动员两手臂间的距离越大，θ越大，T越大，f越大，即手与单杠间的摩擦力就越大，选项D正确；故选CD.
13、答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）题图甲中，对O点受力分析如图甲所示，根据平衡条件得.
题图乙中，对O点受力分析如图乙所示，根据平衡条件得.
（2）由相互作用力大小相等可知，题图甲中杆受到弹力大小.
（3）题乙图中，轻杆对滑轮的作用力的大小等于图中两段绳中拉力的合力大小，因为拉力和的夹角为120°，则由力的合成得.
14、答案：（1）1600 N
（2）120 kg
解析：（1）对O点进行受力分析，如图甲所示.
由平衡条件可知的合力与重物的重力等大反向，由力的合成可知，.
（2）对人进行受力分析，如图乙所示.由平衡条件可知，水平方向的合力为零，竖直方向的合力为零，，由题意，人刚要滑动时有，联立解得.
15、
（1）答案：
解析：由题图乙可知，F是根据平行四边形定则作出的理论值，是用一个弹簧测力计沿方向拉橡皮筋作出的实际值，根据二力平衡条件可知，方向一定沿方向的是。
（2）答案：2.50
解析：由读数规则可知，该示数为2.50N。
（3）答案：D
解析：AB.两个分力的夹角不能太大，也不能太小，太大会导致合力很小，带来的测量误差较大，太小则作平行四边形时，相对误差大，实验是通过力的图示来比较理论上的合力与实际合力的大小与方向，不是通过计算法比较，所以夹角不必为90°，故AB错误；
C.为了准确记下拉力的方向，细绳应适当长些，故C错误；
D.读弹簧测力计的示数时，视线要正对刻度，故D正确。
故选D。
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题(共32分)
1、(4分)大小分别为和9N的三个力合成，其合力F大小的范围为( )
A. B. C. D.
2、(4分)如图所示，放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力作用，但物体仍保持静止状态，现将F分解为水平向右的力和竖直向上的力，下列说法正确的是( )
A.是物体对水平面的摩擦力
B.与水平面给物体的静摩擦力大小相等、方向相反
C.是水平面对物体的支持力
D.与物体的重力大小相等、方向相反
3、(4分)在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，以下说法中正确的是( )
A.用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两细绳之间的夹角必须为90°，以便求出合力的大小
B.若用两个弹簧测力计拉时合力F的图示，与用一个弹簧测力计拉时拉力的图示不完全重合，说明力的合成不遵循平行四边形定则
C.在同一探究实验过程中，结点O的位置允许变动
D.在实验中，应该使拉力沿弹簧的轴线方向，橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内
4、(4分)在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验时，先用两个弹簧测力计拉橡皮条，再用一个弹簧测力计拉橡皮条，两次必须使橡皮条结点到达同一位置，这样是为了( )
A.便于测量力的大小 B.使两次产生相同的效果
C.使两次有不同的作用点 D.便于画出分力的方向
5、(4分)一平面内有三个大小相等的共点力，如图甲、乙、丙所示，各图的合力大小分别记为，则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
6、(4分)一物体受到三个共面共点力的作用，三力的矢量关系如图所示（小方格边长相等），则下列说法正确的是( )
A.三力的合力有最大值，方向不确定
B.三力的合力有唯一值，方向与同向
C.三力的合力有唯一值，方向与同向
D.由题给条件无法求合力大小
7、(4分)如图所示，一辆小汽车停在斜坡上，关于小汽车的受力情况，下列说法正确的是( )
A.只受重力和支持力 B.只受重力和摩擦力
C.受重力、支持力和沿斜面下滑的力 D.受重力、支持力和摩擦力
8、(4分)如图，在一个平面内将力F（大小已知）分解为两个分力和，和F的夹角θ小于90°，则关于分力，以下说法中正确的是( )
A.当时，肯定有两个解 B.当时，肯定有两个解
C.当时，有唯一一个解 D.当时，无解
二、多选题(共24分)
9、(6分)如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳子一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一个竖直平面内。为了使脚所受到的拉力增大，可采取的方法是( )
A.只增加绳子的长度 B.只增加重物的质量
C.只将病人脚向左移动远离定滑轮 D.只将病人脚向右移动靠近定滑轮
10、(6分)若两个力的夹角为，且α保持不变，则下列说法中正确的是( )
A.两个力都增大，合力一定减小 B.两个力都增大，合力一定增大
C.两个力都增大，合力可能减小 D.两个力都增大，合力可能大小不变
11、(6分)如图所示，物体放在粗糙的斜面上静止不动，斜面的倾角为θ，把斜面上物体所受的重力G分解为两个分力，下列说法正确的是( )
A.将重力G分解为两个分力是根据重力的实际作用效果进行分解
B.是斜面受到的压力
C.是斜面作用在物体上使物体下滑的力
D.两个分力大小分别为：和
12、(6分)引体向上是中学生正常开展的一项体育活动.如图所示为某运动员在单杠上处于静止的情形,下列说法正确的是( )
A.运动员每个手臂的拉力都等于人体重力的一半
B.两手臂拉单杠的力的合力方向向上
C.运动员两手之间的距离再小些，平衡时运动员手臂的拉力会变小
D.运动员两手臂间的距离越大，手与单杠间的摩擦力就越大
三、计算题(共28分)
13、(14分)如图甲所示，轻杆可绕B点自由转动，另一端O点用细绳拉住，细绳一端固定在左侧墙壁上，质量为m的重物用细绳悬挂在轻杆的O点，与轻杆的夹角.乙图中水平轻杆一端固定在竖直墙壁上，另一端O装有小滑轮，用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物，图中，求：
（1）甲、乙两图中细绳的拉力大小；
（2）甲图中轻杆受到的弹力大小；
（3）乙图中轻杆对滑轮的作用力大小.
14、(14分)如图所示，建筑工地上某人正在用图示装置缓慢拉升质量为的重物，在某一时刻，绳与竖直方向夹角，与绳恰好垂直.已知此人不存在翻转可能，故可将他视为质点.已知人与地面间的动摩擦因数，并视最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度.则:
（1）此时绳的拉力为多大；
（2）此人的质量m至少要为多大.
四、实验题(共16分)
15(本题 16 分)在“探究求合力的方法”实验中，某同学使用了图甲所示的原理图，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳套。
（1）图乙是根据正确实验作出的图像，其中F与两力中，方向一定沿方向的是_______（填“F”或“”）。
（2）在某次实验中，其中一个弹簧测力计的示数如图丙所示，则该示数为______N。
（3）本实验中，下列方法或操作正确的有______。
A.两个分力间的夹角必须为
B.两个分力间的夹角应尽可能小一些
C.图甲中的细绳要尽量短一些
D.读弹簧测力计的示数时视线要正对弹簧测力计的刻度
参考答案
1、答案：D
解析：
2、答案：B
解析：
3、答案：D
解析：两细绳之间的夹角适中即可，夹角不为90°时合力也可以通过平行四边形定则得出，故A错误；力的合成一定遵循平行四边形定则，如果用两个弹簧测力计拉时合力F的图示与用一个弹簧测力计拉时拉力的图示不完全重合，是误差导致的，故B错误；同一探究实验过程中，结点O的位置不能变动，需要控制力的作用效果相同，故C错误；在实验中，应使拉力沿弹簧的轴线方向，橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面，故D正确。
4、答案：B
解析：两次必须使橡皮条结点到达同一位置，是为了使两次（用两个与用一个弹簧测力计拉）产生相同的作用效果，而不是为了容易测量分力的方向和大小，故选B。
5、答案：C
解析：把题图甲的力合成，如图所示，
，题图乙中合力大小，题图丙的三个力互成120°角，任何两个力的合力大小都与第三个力等大反向，故合力为零，选项C正确。
6、答案：B
解析：先以力和为邻边作平行四边形，其合力与同向共线，大小，如图所示，
再与求合力，可得，选项B正确。
7、答案：D
解析：小汽车停在斜坡上，受到重力、斜坡对汽车的支持力和摩擦力三个力的作用。故选D。
8、答案：A
解析：已知合力大小及方向、一个分力的方向，根据平行四边形定则作图，如图所示，
当时，一定有两个解；当时，可能有一个解；当时，无解，故选A。
9、答案：BC
解析：设脚所受的拉力为F，绳子的拉力为T，则有，只增加绳子的长度，重物质量不变，绳子的拉力T不变，由力的平衡条件可知θ角不变，拉力F不变，选项A错误；只增加重物的质量，绳子拉力T增大，脚所受拉力F增大，选项B正确；只将病人脚向左移动远离定滑轮，可知θ角变小，绳子的拉力T不变，则由可知脚所受拉力F增大，选项C正确；只将病人脚向右移动靠近定滑轮，可知θ角变大，绳子的拉力T不变，则由可知脚所受拉力F减小，选项D错误。
10、答案：CD
解析：为了方便比较，以两力作用点O为圆心，以的合力F的大小为半径画圆，从图（a）、（b）、（c）中可以看出：当增大到增大到时，合力与F相比大小可能减小、不变或增大，选项C、D正确。
11、答案：AD
解析：将重力G分解为两个分力是根据重力的实际作用效果进行分解，选项A正确；是重力沿垂直斜面方向的分力，与压力是不同性质的力，只能说的大小等于斜面受到的压力的大小，选项B错误；是重力沿斜面方向向下的分力，不是斜面作用在物体上使物体下滑的力，选项C错误；两个分力大小分别为，选项D正确。
12、答案：CD
解析：当两个手臂平行时，每个手臂的拉力才都等于人体重力的一半，故A错误；两手臂拉单杠的力都斜向下，故合力向下，等于重力，故B错误；运动员处于静止状态，合外力等于零，设手臂与竖直方向夹角θ，则，运动员两手之间的距离减小，θ减小，T减小，即运动员手臂的拉力会变小，故C正确；对每只手，水平方向：，则运动员两手臂间的距离越大，θ越大，T越大，f越大，即手与单杠间的摩擦力就越大，选项D正确；故选CD.
13、答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）题图甲中，对O点受力分析如图甲所示，根据平衡条件得.
题图乙中，对O点受力分析如图乙所示，根据平衡条件得.
（2）由相互作用力大小相等可知，题图甲中杆受到弹力大小.
（3）题乙图中，轻杆对滑轮的作用力的大小等于图中两段绳中拉力的合力大小，因为拉力和的夹角为120°，则由力的合成得.
14、答案：（1）1600 N
（2）120 kg
解析：（1）对O点进行受力分析，如图甲所示.
由平衡条件可知的合力与重物的重力等大反向，由力的合成可知，.
（2）对人进行受力分析，如图乙所示.由平衡条件可知，水平方向的合力为零，竖直方向的合力为零，，由题意，人刚要滑动时有，联立解得.
15、
（1）答案：
解析：由题图乙可知，F是根据平行四边形定则作出的理论值，是用一个弹簧测力计沿方向拉橡皮筋作出的实际值，根据二力平衡条件可知，方向一定沿方向的是。
（2）答案：2.50
解析：由读数规则可知，该示数为2.50N。
（3）答案：D
解析：AB.两个分力的夹角不能太大，也不能太小，太大会导致合力很小，带来的测量误差较大，太小则作平行四边形时，相对误差大，实验是通过力的图示来比较理论上的合力与实际合力的大小与方向，不是通过计算法比较，所以夹角不必为90°，故AB错误；
C.为了准确记下拉力的方向，细绳应适当长些，故C错误；
D.读弹簧测力计的示数时，视线要正对刻度，故D正确。
故选D。