3.4 力的合成和分解 （含解析）同步练习-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

3.4 力的合成和分解同步练习（带答案）
一、选择题
1．“力的合成的平行四边形定则”实验中体现的物理思想方法是( )
A．控制变量的方法
B．等效替代的方法
C．建立物理模型的方法
D．取微元的方法
2．两个共点力，一个是40N，另一个等于F，它们的合力是100N，则F的大小可能是（ ）
A．40N B．50N C．150N D．80N
3.下列几组同一平面内的三个共点力中，它们的合力不可能为零的是
A．3N、3N、5N B．2N、5N、10N
C．5N、6N、7N D．6N、8N、10N
4.（多选）如图所示,绳CO、OD、ON结在同一点O,C固定在天花板上,CO绳与天花板成60°角。如果将ON沿墙壁由A移动至B而保持O点的位置不变,设绳CO的拉力为F1,ON拉力为F2,重物重力为G,在将ON绳由A非常缓慢地拉至B的过程中,下列判断正确的是 (　　)
A.F1逐渐变大,F2先增后减,但它们的合力不变
B.F1 逐渐变大,F2先减后增,但它们的合力不变
C.F1逐渐变小,F2先减后增,但OD绳拉力不变
D.F2的最小值为
5．两根圆柱形长直木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处，在实际操作中发现瓦滑到底端处时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施可行的是
A．适当增大两杆之间的距离
B．适当减少两杆之间的距离
C．增多每次运送瓦的块数
D．减少每次运送瓦的块数
6．如图，质量为m的物体在一恒力作用下沿水平路面做匀速直线运动。恒力与水平方向夹角为θ（0°＜θ＜90°），物体与路面间动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则恒力大小为（　　）
A． B．
C． D．
7.一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示(各小方格边长相等)，则下列说法正确的是(　　)
A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不确定
B．三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向
C．三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向
D．由题给条件无法求出合力大小
8．如图所示，将光滑斜面上的物体的重力分解为、两个力，下列结论正确的是（ ）
A．就是物体对斜面的正压力
B．物体受、、三个力作用
C．物体受、、、四个力作用
D．、二个分力共同作用的效果跟重力的作用效果相同
9.小刘同学用轻质圆规做了如图所示的小实验,其中圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁,钥匙模拟重物。通过实验能说明:O点受到向下的力F产生的对横梁A与斜梁B的作用效果分别是(　　)　　　 　　　　　　 　　　　　　
A.压力、拉力 B.压力、压力 C.拉力、拉力 D.拉力、压力
10.如图所示,物体B叠放在物体A上,A、B的质量均为m,且上、下表面均与斜面平行,它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑,则(　　)
A.A、B间没有静摩擦力 B.A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上
C.A受到斜面的滑动摩擦力大小为mg sin θ D.A与斜面间的动摩擦因数μ=tan θ
11.小娟、小明两人共提一桶水，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是（　　）
A．当θ为120°时，F=G
B．不管θ为何值，F=G/2
C．当θ=0°时，F=G/2
D．θ越大时F越小
12.如图所示，在《验证力的平行四边形定则》实验中，用A、B两只弹簧秤把像皮条上的结点拉到某一位置O，这时两绳套AO、BO的夹角∠AOB小于90°，现保持弹簧秤A的示数不变而改变其拉力方向使α角减小，那么要使结点仍在位置O，就应调整弹簧秤B的拉力大小及β角，则下列调整方法中可行的是
A.增大B的拉力、增大β角 B.增大B的拉力、β角不变
C.增大B的拉力、减小β角 D.B的拉力大小不变、增大β角
非选择题
13．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5 N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)．
(1)具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有______．
A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上
B．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同
C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度
D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力
(2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示．其中对于提高实验精度最有利的是_______．
(3) 合力与F大小相等，方向略有偏差，如果此偏差仅由F1引起，则原因是F1的大小比真实值偏_______、F1与F2的夹角比真实夹角偏________.(填“大”或“小”)
14.如图所示，在水平地面上放一质量为1kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2，已知F1=3N、 F2=4N，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，则
(1)F1与F2的合力是多少？
木块受到的摩擦力为多少？
若将图中F1顺时针转，此时F1与F2的合力又是多少
若将图中F2顺时针转，此时木块受的摩擦力大小为多少？
参考答案
B
D
B
BD
A
A
B
D
D
D
AC
ABC
13、【答案】BC B 大 大
【解析】
(1)[1].A.F1、F2方向间夹角大小适当即可，不一定要橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上，故A错误；
B.合力与分力的关系为等效替代的关系，效果是相同的，所以在同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则必定结点O的位置要相同；而在重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同。故B正确；
C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，可以减小因摩擦产生的误差；读数时视线应正对测力计刻度，可以减小偶然误差。故C正确；
D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力不一定必须都小于只用一个测力计时的拉力，故D错误；
(2)[2].A、为了便于确定拉力的方向，拉橡皮条的细绳要稍长一些，同时在纸上描点时，所描的点不要太靠近结点，该图中所描的点太靠近结点。故A错误；
B.该图中所描的点到结点的距离适中，力的大小适中，而且两个力的角度的大小也适中。故B正确；
C.实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，但不宜太大，该图中的读数都太小，故C错误；
D.该图中两个分力之间的夹角太小，这样误差容易大，故D错误；
(3)[3][4].据F1和F2的大小和方向做出的平行四边形可知：原因是F1的大小比真实值偏大；F1与F2的夹角比真实夹角偏大。
14、【答案】 (1) 5N；(2) 5N (3) 1N (4) 6N
【解析】
（1）由图可知，根据力的平行四边形定则，可得两个拉力的合力大小F= N=5N；
（2）木块的最大静摩擦力，即为滑动摩擦力，则f=μN=0.6×10N=6N，因此没拉得动，根据受力平衡条件，则有木块受到的摩擦力等于拉力的合力，即为5N；
（3）当将F1顺时针90°，则两个拉力的合力大小为4N-3N=1N；
（4）若将图中F2顺时针转90°，所以此时两个力的合力为3N+4N=7N>fm=6N，此时物体开始滑动，摩擦力为滑动摩擦力，大小为6N.