同步课时精练（十三）4.1科学探究：力的合成（后附解析）

同步课时精练（十三）4.1 科学探究：力的合成（后附解析）
一、单选题
1．平均速度和力的合成都有一个共同的思想方法，这个方法是（　　）
A．理想化方法 B．等效替代方法 C．控制变量方法 D．实验方法
2．在物理学研究过程中，科学家们创造了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　）
A．根据速度定义式，当Δt非常小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义采用了微元法
B．不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体采用了理想实验法
C．引入重心、合力与分力的概念时运用了等效替代法
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了极限法
3．有两个共点力，大小分别为5N和6N，则它们的合力不可能的（ ）
A．0N B．6N C．11N D．5N
4．三个力F1=3N，F2=4N，F3=5N，则这三个力的合力大小不可能是（　　）
A．0N B．5N C．10N D．13N
5．作用于一个质点上的三个力，F1=4N，F2=11N，F3=28N，它们的合力大小可能为（　　）
A．12N B．25N C．3N D．11N
6．下面有关两个分力和它们的合力的说法正确的是（　　）
A．合力一定大于分力 B．增大一个分力，合力一定增大
C．合力可能大于两个分力大小之和 D．合力随着两分力夹角的增大而减小
7． 如图所示，把光滑斜面上物体的重力分解为、两个力，下列说法正确的是（　　）
A．物体受到、、、共4个力作用
B．物体受到的合力为，方向沿斜面向下
C．与力、的作用效果相同，为等效替代的关系
D．是斜面作用在物体上使物体下滑的力，是物体对斜面的压力
8．大小不同的三个力同时作用在一个小球上，以下各组力中，可能使小球平衡的一组是( )
A．2 N，3 N，6 N B．1 N，4 N，6 N
C．35N，15 N，25 N D．5 N，15N，25 N
9．下列几组力中合力不可能为零的是（ ）
A．3 N 1 N 6 N B．7 N 12 N 8 N
C．15 N 19 N 5 N D．32 N 24 N 13 N
二、多选题
10．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果面出的力的图示，下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中的F是由平行四边形法则得到的力F1和F2合力的理论值，F′是力F1和F2合力的实际测量值
B．图乙的F′是由平行四边形法则得到的力F1和F2合力的理论值，F是力F1和F2合力的实际测量值
C．在实验中采用的科学方法是等效替代法
D．在实验中采用的科学方法是控制变量法
11．在探究力的合成法则时，橡皮筋的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮筋的另一端拉到某一确定位置O点，以下操作中正确的是（　　）
A．同一次实验过程中，O点位置不允许变动
B．实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需要调节另一弹簧秤拉力
D．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两弹簧秤之间的夹角应为90 ，以便计算出合力的大小
12．如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ角之间的关系图像（0≤θ≤360°），下列说法中错误的是（　　）
A．合力大小的变化范围是0≤F≤10 N B．合力大小的变化范围是2 N≤F≤14 N
C．这两个分力的大小分别为6 N和8 N D．这两个分力的大小分别为2 N和8 N
三、解答题
13．用三根细线a、b、c将质量为m的小球1和质量为2m的小球2连接，并悬挂如图所示。两个小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平。（重力加速度为g）求：
(1)细线a、c分别对小球1和2的拉力大小；
(2)细线b对小球2的拉力大小。
14．如图所示，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30°，若把球O的重力按照其作用效果分解：
(1)求两个分力的大小；
(2)画出小球的受力分析图并写出小球所受这几个力的合力大小。
15．光滑水平面上的物体，在受到同一水平面中几个共点力作用时处于静止状态，若将其中沿正东方向、大小为50N的力，改为沿正南方向作用于该物体(大小不变)．这时物体受到的合外力等于多少？合力的方向如何？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
解析：平均速度和力的合成都有一个共同的思想方法，这个方法是等效替代方法。
答案：B。
2．C
解析：A．根据速度定义式，当Δt非常小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法，故A错误；
B．不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体采用了理想模型法，故B错误；
C．引入重心、合力与分力的概念时运用了等效替代法，故C正确；
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D错误。
答案：C。
3．A
解析：两力合成时，合力范围为
所以
故A正确．
4．D
解析：F1和F2的合力最大为7N，最小为1N，F3=5N，所以三个力最小值为零，三个力最大值为三个力的和，即12N，所以ABC可能，D不可能。
本题选不可能的，答案：D。
5．B
解析：F1=4N、F2=11N、F3=28N，三个力最大值等于三个力之和．即43N．三个力最小值是28N-4N-11N=13N；所以合力大小可能是25N，不可能是3N、11N和12N；故B正确，ACD错误；
答案：B。
6．D
解析：A．若两力夹角较大时，合力可能小于任一分力，故A错误；
B．由力的合成法则可知，增大一个分力，合力可能增大，也可能减小，故B错误；
C．合力大于等于两个分力大小之差，小于等于两个分力大小之和，故C错误；
D．由力的合成法则可知，合力随着两分力夹角的增大而减小，故D正确。
答案：D。
7．C
解析：A．物体只受重力和支持力两个力，故A错误；
B．根据力的合成法则，可知，物体受到的合力为，方向沿斜面向下，故B错误；
C．与力、的作用效果相同，为等效替代的关系，故C正确；
D．是斜面作用在物体上使物体下滑的力，不是物体对斜面的压力，因为物体对斜面的压力受力物体是斜面，不是物体，而作用在物体上，故D错误。
答案：C。
8．C
解析：要想平衡合外力需要为零，2 N，3 N，6 N的合力范围：1N≤F≤11N；
1 N，4 N，6 N的合力范围：1N≤F≤11N；35 N，15 N，25 N的合力范围：0N≤F≤75N；
5 N，15 N，25 N的合力范围：5N≤F≤45N；所以选C.
9．A
解析：三个力合力为0时，则任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，由此可知，任意一个力在另外两个力的合力范围
A．3N和1N的合力范围为
6N不在合力范围里，故三个力的合力不可能为0，故A正确；
B．7N和12N的合力范围为
8N在合力范围里，故三个力的合力可能为0，故B错误；
C．15N和19N的合力范围为
5N在合力范围里，故三个力的合力可能为0，故C错误；
D．32N和24N的合力范围为
13N在合力范围里，故三个力的合力可能为0，故D错误。
答案：A。
10．BC
解析：AB．图乙的F′是由平行四边形法则得到的力F1和F2合力的理论值，F是力F1和F2合力的实际测量值，故B正确，A错误；
CD．合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法．故C正确，D错误．
答案：BC。
11．AB
解析：A．同一次实验过程中，O点位置不允许变动，以保证等效性，选项A正确；
B．实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度，选项B正确；
C．因为弹簧有一定的弹性限度，所以弹簧秤的弹力大小适中即可，不需要拉到最大值，选项C错误；
D．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两弹簧秤之间的夹角大小适当即可，不一定应为90 ，选项D错误。
答案：AB。
12．AD
解析：CD．由题图可知，当两分力夹角为180°时，两分力的合力为2 N，则有
|F1-F2|=2 N
而当两分力夹角为90°时，两分力的合力为10 N，则有
=10 N
联立解得这两个分力大小分别为6 N、8 N，故C正确，D错误。
AB．当两个分力方向相同时，合力最大，为14 N；当两个分力方向相反时，合力最小，为2 N，合力在最大值与最小值之间，即合力大小的变化范围是
2 N≤F≤14 N
故A错误，B正确。
本题选择错误的，答案：AD。
13．（1），；（2）
解析：两小球皆静止，故都处于平衡态，合外力为零。
(1)将球1和球2当做一个整体，受力分析如图，Fa与Fc的合力与重力等大反向
所以有
Fa==2mg
Fc=3mg=mg
(2)隔离分析小球2，受力分析如图，G2与Fc的合力与Fb等大反向
所以
Fb==mg
14．(1) (2)，0N
解析：(1)两分力大小分别为
（2）小球的受力分析图
小球静止，合外力为0
15．，方向为西偏南45°
解析：物体受到几个共点力的作用处于平衡状态时，物体的合力为零，一个力50N，方向水平向东与其余所有力的合力大小相等、方向相反，则其余力的合力方向向西，大小为50N．将该力变为水平向南，其它力均不变时，则物体的合力大小为，根据几何关系可知，方向为西偏南45°．
答案第1页，共2页
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