人教版 高一 必修一 3.4 力的合成 同步练习（带答案）

力的合成同步练习
一、单选题
如图所示，水桶保持静止，两位同学对水桶拉力分别为、，则、的合力方向为
A.
竖直向上
B.
竖直向下
C.
沿方向
D.
沿方向
如图为颈部牵拉器牵拉颈椎肥大患者的示意图．当颈部肥大压迫神经时，需要用颈部牵拉器牵拉颈部，以缓解神经压迫症状．图中牵拉细绳为跨过三个光滑小滑轮的同一根绳子，牵拉绳分别为水平、竖直方向，牵拉物P的重力为G，不计小滑轮重力，则牵拉器作用在患者头部的合力大小是
A.
G
B.
2G
C.
D.
3G
下列哪组力作用在物体上不可能使物体做匀速直线运动
A.
1?N，3?N，4?N
B.
2?N，5?N，5?N
C.
3?N，5?N，9?N
D.
3?N，7?N，9?N
将一个力F分解成两个分力，使其中一个分力的数值等于F，则
A.
另一个分力一定为零
B.
另一个分力的数值不可能等于F
C.
另一个分力的数值可能大于F
D.
另一个分力的数值一定小于F
物体静止在斜面上，斜面对物体的作用力的合力方向是
A.
沿斜面向上
B.
垂直斜面向上
C.
竖直向上
D.
竖直向下
下列关于合力和分力的说法中，正确的是
A.
若一个物体同时受到3个力的作用而保持平衡，则其中一个力就是另外两个力的合力
B.
一个力只可能有两个分力
C.
物体放在水平桌面上，则压力和支持力的合力为零
D.
合力不一定大于分力
物体受到三个共点力、、作用做匀速直线运动，则三个力可能的取值是
A.
3N、5N、10N
B.
4N、6N、8N
C.
12N、7N、4N
D.
1N、3N、5N
如图所示，用长度相等的轻绳依次连接5000个质量均为m的小球，轻绳的左端固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止．若连接天花板的轻绳与水平方向的夹角为则第2014个小球与第2015个小球之间的轻绳与水平方向的夹角的正切值等于
A.
B.
C.
D.
三个共点力的大小分别为则它们的合力的最大值和最小值分别为?
?
A.
B.
C.
D.
如图所示，表面粗糙的斜面体M放在水平地面上，物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑，斜面体静止不动。若对物块m施加一竖直向下的恒力F，则下列说法正确的是
A.
物块m将静止在斜面体上
B.
物块m仍沿斜面匀速下滑
C.
斜面体M受地面的摩擦力方向水平向左
D.
斜面体M受地面的摩擦力方向水平向右
如图所示，表示五个共点力的有向线段恰分别构成正六边形的两条邻边和三条对角线，已知则这五个共点力的合力大小为
A.
0
B.
30?N
C.
60?N
D.
90?N
二、多选题
已知两个力的合力为50N，其中一个分力为30N，另一个分力可以为
A.
20N
B.
40N
C.
60N
D.
90N
当两共点力和的大小为以下哪组数据时，其合力大小可能是
A.
，
B.
，
C.
，
D.
，
关于合力和分力的关系，下列说法正确的是
A.
合力的作用效果与其分力作用效果相同
B.
合力大小一定等于其分力的代数和
C.
合力可能小于它的任一分力
D.
合力可能等于某一分力大小
质量为m的运动员，双手握住单杠，双臂竖直，悬吊在单杠下，当他如图增大双手间距离时，则
A.
每只手臂的拉力增大
B.
每只手臂的拉力总是相等，大小相反
C.
每只手臂的拉力一定小于mg
D.
每只手臂的拉力可能等于mg
三、实验题
在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图与A、O共线．
本实验采用的科学方法是??????????．
多选关于本实验下列说法正确的是：?
?
??
?
?
A.实验过程中，可以用手将结点压在O点位置防止它乱动
B.实验中，要记下O点位置、弹簧秤的读数及细绳的方向
C.是用一个弹簧秤直接测量出的橡皮筋的弹力所以它应等于和的合力的实际值
D.在实验后，需要进行比较的是F和是否基本相同
某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．
本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为______
下列的实验要求中不必要是______
填写选项前对应的字母，下同
A.细线应尽可能长一些
B.应测量重物M所受的重力
C.细线AO与BO之间的夹角应尽可能大于
D.改变拉力的大小与方向，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法正确的是______
A.图中的F是力和合力的理论值
B.图中的是力和合力的理论值
C.F是力和合力的实际测量值
D.本实验将细绳都换成橡皮条，同样能达到实验目的
本实验采用的科学方法是______
A.理想实验法????等效替代法
C.控制变量法????建立物理模型法．
四、计算题
如图所示，轻绳OA、OB与OC悬挂一质量为m的物体，OA与水平方向夹角为，OB位于水平方向．
求OB绳上的拉力的大小；
若保持O点位置不变，将OB由水平位置绕O点逆时针缓慢旋转，求此位置处OB上拉力的大小；
若保持O点位置不变，将OB由水平位置绕O点逆时针缓慢转动，求此过程中OB上拉力的最大值和最小值．
如图所示，物重时，AO、BO受的拉力各为多大？
如图所示，一个重10N的光滑重球被一根细绳挂在竖直墙壁上的A点，绳子和墙壁的夹角为，取，．
分析重球的受力并在图上画出重球的受力
求绳子对重球的拉力T的大小．
求墙壁对重球的支持力N的大小．
答案和解析
1.【答案】A
由题意可知，水桶保持静止，受到重力与两位同学对水桶拉力分别为、，
根据力的合成法则，则、的合力与重力平衡，那么其合力的方向与重力方向相反，即为竖直向上，故A正确，BCD错误；
故选：A。
2.【答案】C
对颈部牵拉器进行受力分析，如图所示：
由平行四边形定则，将力进行合成，则有：
同一根绳子上的拉力是处处相等的，，，那么牵拉器作用在患者颈部的合力大小；
故选：C。
3.【答案】C
解析】解：三力中某两个力的合力，若另一个力的大小在的取值范围内，则这三个力的合力可能为零，物体就处于平衡状态。
A、与3N的合力：，，可以匀速直线运动，故A错误。
B、与5N的合力：，，可以匀速直线运动，故B错误。
C、3N与5N的合力：，，不可以匀速直线运动，故C正确。
D、3N与7N的合力：，，可以匀速直线运动，故D错误。
4.【答案】C
【解答】
由力的平行四边形定则，可知，一个力F分解为两个分力，使其中一分力的数值等于F，即为三角形中的等腰三角形，则另一边的长度没有限制，可能大于F，也可能小于F，也可能等于F，故ABD错误，C正确。
故选C。
5.【答案】C
因为物体受重力、支持力和摩擦力处于平衡，则知支持力和摩擦力的合力与重力等值反向，即方向竖直向上，支持力和摩擦力的合力就是斜面对物体作用力，所以斜面对物体作用力的方向竖直向上。故C正确。
故选C。
6.【答案】D
【解析】解：若一个物体同时受到3个力的作用而保持平衡，则这三个力的合力为零，其中一个力的大小与另外两个力的合力的大小相等，方向相反，A错误；
一个力可以根据需要分解为多个力，B错误；
物体给桌面的压力和物体受到的支持力是一对相互作用力，不是共点力，所以不能合成，C错误；
合力可以大于、等于、小于分力，D正确；
7.【答案】B
因物体做匀速直线运动，所以所受的合力为零．因为是三个力，我们可让前两个力先合成，再和第三个力合成：
A.前两个力的合力范围是：，第三个力是10N，所以合力不可能为零，故A错误；
B.前两个力的合力范围是：，第三个力是8N，所以合力可能为零，故B正确；
C.前两个力的合力范围是：，第三个力是4N，所以合力不可能为零，故C错误；
D.前两个力的合力范围是：，第三个力是5N，所以合力不可能为零，故D错误。
故选B。
8.【答案】A
【解析】
【解答】
以5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，因角度为
根据平衡条件得拉力等于所用小球的重力：
即：
再以2015个到5000个共2986个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2所示，则由几何关系可得：
。
9.【答案】D
【解析】解：当三个力方向相同时，合力最大，最大值等于三力之和，即．
由于任意一个力在另外两个力的合力之差与合力之和之间，所以三力可以平衡，合力的最小值为零．
10.【答案】B
【解答】
未加F时，物块匀速下滑，受力平衡，分析物体的受力情况，由平衡条件得：
解得：
对物块施加一个竖直向下的恒力F时，物块受到的滑动摩擦力大小为：
重力和F沿斜面向下的分力大小为：
则可知：，则物块受力仍平衡，所以仍处于匀速下滑状态。
故A错误，B正确；
根据共点力平衡条件，物体M对m的摩擦力和支持力的合力仍然竖直向上，根据牛顿第三定律，物体m对M的作用力竖直向下，故M相对地面没有运动趋势，故不受静摩擦力，故C错误，D错误。
11.【答案】C
由图可知，最大恒力为，根据平行四边形定则，与的合力为，与的合力为，这五个力的合力为三倍的，
已知，根据几何关系可知，，所以合力的大小为60N，故C正确，ABD错误。
故选C。
12.【答案】ABC
有两个共点力的合力大小为50N，若其中一个分为大小为30N，另一个分力的大小应在范围。故ABC正确，D错误。
故选ABC。
13.【答案】BC
【解析】解：A、作用在一个物体上的两个力，、，
当两个力的方向相反时，其合力最小：，
当两个力的方向相同时，其合力最大：，
因为两个力的方向不确定，所以其合力的大小可能等于3N，也可能等于9N，因此不可能为2N，故A错误；
B、同理，由上述可知，其合力的大小可能等于0N，也可能等于6N，因此可能为2N，故B正确；
C、同理，由上述可知，其合力的大小可能等于2N，也可能等于6N，因此可能为2N，故C正确；
D、同理，由上述可知，其合力的大小可能等于4N，也可能等于6N，因此不可能为2N，故D错误；
14.【答案】ACD
【解答】
A、合力与分力的关系是等效替代的关系，等效说的就是相同的作用效果，故A正确
B、合力的大小等于分力的矢量和。故B错误
CD、合力的大小可能大于任一分力，可能小于任一分力，可能等于某一分力。故C、D正确。
15.【答案】AD
【解析】
A.根据两个分力大小一定，夹角增大时，合力减小可知，每只手臂的拉力的合力一定等于运动员的重力保持不变，则当增大双手间距离时，两手臂间夹角增大，每只手臂的拉力将增大。故A正确；
B.两只手臂的拉力总是大小相等，但方向并不相反。故B错误；
当两手臂的夹角为时，根据平衡条件得到，两手臂的拉力等于运动员的重力mg。故C错误，D正确。
故选AD。
16.【答案】等效替代法
【解答】
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。
实验过程中，不能用手将结点压在O点，这样就不能验证力的平行四边形法则，故A错误；
B.为了记下力大小和方向，实验中，要记下O点位置、弹簧秤的读数及细绳的方向，故B正确；
C.是用一个弹簧秤直接测量出的橡皮筋的弹力，所以它应在误差范围内等于和的合力的实际值，故C错误。
D.为了验证力的平行四边形定则，在实验后，需要进行比较的是F和是否基本相同，故D正确。
故选BD。
故答案为等效替代法
17.【答案】；；；．
【解答】
解：弹簧测力计读数，每1N被分成10格，则1格就等于图指针落在3N到4N的第8格处，所以?N．
、细线应尽可能长一些，能更加准确的记录力的方向，故A正确；
B、实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道．故B正确；
C、细线AO与BO之间的夹角适当大一点，不一定需要大于，故C错误；
D、当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验．故D错误；18.【答案】解：设OA绳的拉力为，OB绳的拉力为；
分析结点O受力情况，如图所示：由结点O平衡可知：
?
若保持O点位置不变，将OB由水平位置绕O点逆时针缓慢旋转时，
则得
若保持O点位置不变，将OB由水平位置绕O点逆时针缓慢转动的过程中，BO和AO的拉力的合力始终与mg等大、反向、共线，由平行四边形定则可知，当BO竖直时，OB上拉力最大，最大值；当时，OB上拉力最小，最小值
19.【答案】解：如图，建立水平方向和竖直方向的坐标系，对结点0进行受力分析：C受CO绳子的拉力、BO绳的拉力，AO绳的拉力其中CO绳子上的拉力等于G．
因为物体处于平衡状态，则由
在水平方向：??????
在竖直方向：????
由式和式可得：；
答：绳子BO受力50N，绳子AO受力
20.【答案】解：如图所示，重球受到重力G，绳子的拉力T，墙壁的支持力N，力的示意图如图；
据共点力的平衡条件有：
绳子对重球的拉力大小：
墙壁对重球的支持力大小：
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