上海市大境中学2020—2021学年高中物理沪科版（2019）必修第一册：3.5怎样求合力 课时练（含解析）

3.5怎样求合力
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．在“探究力的平行四边形定则”实验中，下列不正确的实验要求是（ ）
A．实验过程中弹簧测力计不能和木板接触
B．两弹簧测力计的拉力方向必须相互垂直
C．同一次实验中，O点位置不能移动
D．使用弹簧测力计时，不能超过其量程
3．用两根悬绳悬挂同一镜框，镜框处于静止状态，则下列如图所示的四种方法中，每根悬绳所受拉力最小的是(　　)
A．B．C．D．
4．作用在同一物体上的两个力，大小分别是60N和80N，则这两个力的合力的最小值是（　　）
A．10N B．20N C．70N D．140N
5．如图所示，重为100N的物体在水平面上向右运动，物体与水平面的动摩擦系数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的力F=10N，那么物体受到的合力为（　　）
A．30N，水平向左 B．30N，水平向右
C．10N，水平向左 D．10N，水平向右
6．在“探究求合力的方法”的实验中，要使每次合力与分力产生的效果相同，则必须
A．每次把橡皮条结点拉到相同的位置
B．每次把橡皮条拉直
C．每次读出弹簧测力计的示数
D．每次记准细绳的方向
7．如图所示，在“探究力的平行四边形定则”的实验中，利用了等效性原理，其等效性是指（ ）
A．两个弹簧秤拉时弹簧秤发生相同的形变
B．一个弹簧秤拉和两个弹簧秤拉时簧秤发生相同的形变
C．一个弹簧秤拉和两个弹簧秤拉时橡皮筋伸长的长度相等
D．一个弹簧秤拉和两个弹簧秤拉时橡皮筋与细绳套的结点位置相同
8．同一平面上共点的三个力、则F1、F2、F3三力的合力F的大小范围是
A． B．
C． D．
9．生活中经常用刀来劈开物体。如图是刀刃的横截面，F是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，刀刃两侧面的夹角为θ，刀的重力可以忽略，则刀劈物体时对物体的侧向推力FN的大小为（　　）
A． B． C． D．
10．如图所示，重力为20N的物体在动摩擦因数0.2的水平面上向左运动，同时受到大小为10N、方向向右的水平力F的作用，则物体所受合力的大小和方向是（　　）
A．4N，向左 B．10N，向左
C．4N，向右 D．14N，向右
11．物体同时受到同一平面内三个力作用，下列几组力的合力不可能为零的是　　
A．5N、7?N、8?N B．5N、2N、3N C．1N、5N、10N D．10N、10?N、10N
12．作用在同一物体上的三个共点力，大小分别为3N、6N和12N，则它们的合力大小可能是（　　）
A．10N B．2N C．0N D．22N
13．关于几个力与其合力，下列说法正确的是(　　)
A．合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同
B．合力与原来那几个力同时作用在物体上
C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用
D．求几个力的合力遵循平行四边形定则
14．如图所示，质量为6kg的物体沿水平面运动，同时受到水平向右大小为20N的力F的作用，物体与地面之间的动摩擦因数为μ＝0.2，重力加速度取10m/s2，则物体所受到的合力大小可能为（　　）
A．20N，水平向右 B．12N，水平向左
C．32N，水平向右 D．8N，水平向右
15．已知某力的大小为10N，则不可能将此力分解为下列哪组力（　　）
A．3N　3N B．6N　1N
C．100N　100N D．400N　400N
16．三个共点力的大小分别是F1=10N，F2=6N，F3=8N．它们之间的夹角可以改变，则它们的合力的最大值是 _________ N；最小值是 _______ N.
17．大小分别为4N、9N和12N的三个共点力，它们之间的夹角可以变化，则它们的合力的最大值是__________；合力的最小值是__________。
参考答案
1．A
【解析】
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．B
【解析】
A．实验中为了减小因摩擦造成的误差，要求在拉弹簧测力计时，要注意使弹簧测力计与木板平面平行，同时弹簧测力计不能和木板接触，选项A正确；
B．实验由作图求出，不需要让两弹簧测力计相互垂直，选项B错误；
C．为了保证效果相同，同一次实验中，O点的位置不能移动，选项C正确；
D．为了准确读数，弹簧测力计不能超过其量程，选项D正确。
本题选不正确的，故选B。
3．A
【解析】
镜框受重力和两根绳子的拉力处于平衡，合力等于零，可知两根绳子拉力的合力等于重力，绳子的夹角越小，绳子拉力越小，故A正确，BCD错误；
故选A．
4．B
【解析】
大小分别是60N和80N两个力的合力，同向合力最大，为140N；反向合力最小，为20N。即
故ACD错误，B正确。
故选B。
5．C
【解析】
在水平地面上向右运动，竖直方向受重力、支持力，水平方向受水平向右的推力、水平向左的摩擦力。水平向右的推力F=10N，摩擦力f=μN=20N，所以合力大小为
F合=（20-10）N=10N
方向水平向左；
故选C。
6．A
【解析】
要使每次合力与分力产生的效果相同，则必须每次把橡皮条结点拉到相同的位置，故A正确，BCD错误．
7．D
【解析】
用两个弹簧秤拉橡皮条，使橡皮条的结点拉到位置；若只用一个弹簧秤拉，要产生相同的效果，必须是橡皮条形变量相同且形变的方向也相同，所以必须把橡皮条的结点拉到位置，即必须将一个弹簧秤拉和两个弹簧秤拉时橡皮筋与细绳套的结点位置相同，故A、B、C错误，D正确；
故选D。
8．B
【解析】
当三个力同向时，合力最大，为
5N、8N合成时合力范围为：
当合力为13N时，再与第三个力合成，合力最小为
因此合力的范围是
故B正确。
故选B。
9．B
【解析】
ABCD．将力F根据平行四边形定则分解如下
由几何知识得，侧向推力的大小为
ACD错误B正确。
故选B。
10．D
【解析】
物体在水平面上向左运动，受到水平面滑动摩擦力方向向右。物体对水平面的压力大小N等于物体的重力G，则摩擦力大小为
所以合力为
合力方向向右，故ABC错误，D正确。
故选D。
11．C
【解析】
三个力的合力范围为：Fmin≤F≤F1＋F2＋F3．若其中两个较小的分力之和(F1＋F2)≥F3时，合力的最小值为零，即Fmin＝0；若其中两个较小的分力之和(F1＋F2)A项，，可以构成矢量三角形，故A正确；B项，，共线时可以使合力为零，故B项正确；C项，，合力最小值不为零，不可以构成矢量三角形，共线时也无法使合力为零，故C错误；D项，，可以构成矢量三角形，故D正确．答案选C．
12．A
【解析】
【分析】
【详解】
ABCD．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3N与6N的合力的最大值为9N，小于12N，所以三个力的最小值为3N，方向与12N的力的方向相同，可知三个力的合力的范围大于等于3N，小于等于21N，BCD错误A正确。
故选A。
13．ACD
【解析】
合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同，选项A正确；合力与分力效果相等，但合力不是物体受到的力，故B错误；合力的作用可以替代原来那几个力的作用，选项C正确；求几个力的合力遵循平行四边形定则，选项D正确；故选ACD.
14．CD
【解析】
【分析】
【详解】
物体在水平面上运动，受到的滑动摩擦力大小为
若物体向右运动，则合力大小为
方向水平向右；
若物体向左运动，则合力大小为
方向水平向右。故CD正确，AB错误。
故选CD。
15．AB
【解析】
【分析】
【详解】
合力与分力是等效替代关系，符合平行四边形定则；两个分力同向时合力最大，反向时合力最小。
A．3N和3N合成的最大值为6N，小于10N，故10N不可能分解为3N和3N，故A符合题意；
B．6N和1N合成的最大值为7N，小于10N，故10N不可能分解为6N和1N，故B符合题意；
C．100N和100N的合力范围为
故10N可分解为100N和100N，故C不符合题意；
D．400N和400N的合力范围为
故10N可分解为400N和400N，故D不符合题意。
故选AB。
16．24 0
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]当他们三个同方向时合力最大，最大值为
F2，F3合力范围为
可以合成一个和F1等大反向合力，所以他们合力最小值为0。
17．25N 0
【解析】
【分析】
【详解】
[1]大小分别为4N、9N和12N的三个共点力的合力最大值为三个力之和即为25N
[2]4N、9N两个力的合力最大为13N，最小为5N，12N在13N、9N两个力的合力范围内，所以三个力最小值是0N