高中物理沪科版（2019）必修第一册：3.5怎样求合力 自我检测题 （Word版含解析）

3.5怎样求合力
1．关于力的分解，下列说法正确的是（ ）
A．一个2N的力可以分解为6N和3N的两个共点力
B．一个2N的力可以分解为5N和4N的两个共点力
C．一个10N的力可以分解为5N和4N的两个共点力
D．一个10N的力可以分解为15N和4N的两个共点力
2．三个共点力F1、F2、F3可组成如图所示的三角形,则其合力大小为( )
A．0 B．F1 C．2F2 D．2F3
3．对于合力与分力的大小关系说法正确的是（ ）
A．合力一定大于分力 B．合力一定小于分力
C．合力一定等于分力 D．合力可以等于分力
4．作用在同一物体上的两个共点力，一个力的大小是5 N，另一个力的大小是9 N，它们合力的大小不可能是（ ）
A．2N B．4 N C．6 N D．8N
5．实验“探究求合力的方法”的实验装置如图所示，下列说法中正确的是
A．实验中只需记录两弹簧测力计的拉力大小
B．实验中只需记录两弹簧测力计的拉力方向
C．为减小误差，弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行
D．为了计算方便，实验中两个分力间的夹角应等于90°
6．如图所示，在“探究力的合成的平行四边形定则”实验中，把橡皮筋一端用图钉固定于A点，同时用两个弹簧测力计通过细线将橡皮筋的另一端拉到O点，这时除需记录O点位置和两条细线的方向外，还需记录(　　)
A．橡皮筋的方向
B．两条细线间的夹角
C．橡皮筋伸长的长度
D．两个弹簧测力计的示数
7．在探究“力的合成的平行四边形定则”实验中，弹簧测力计的示数如图所示，则读数为
A．4.3N
B．4.6N
C．5.2N
D．5.4N
8．关于合力与分力，下列说法正确的是( )
A．合力与分力是物体同时受到的力 B．合力一定比分力大
C．合力是各分力共同作用时产生效果的等效替代 D．合力不能等于分力
9．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，两次拉伸橡皮条的结点伸长至相同位置，这样做的目的是( )
A．便于记录测量点 B．便于在同一位置作图
C．使两次弹簧测力计拉力的作用效果相同 D．便于对弹簧测力计读数
10．小芳同学想要悬挂一个镜框，以下四种方法中每根绳子所受拉力最小的是
A． B．
C． D．
11．物块受到共点力F1和F2的作用，它们的合力大小为4N，则F1和F2的大小可能是（　　）
A．F1=10N F2=5N B．F1=1N F2=2N
C．F1=4N F2=4N D．F1=10N F2=16N
12．两个共点力F1、F2大小不同，不共线，它们的合力大小为F，则（ ）．
A．F1、F2 同时增大一倍，F可能保持不变
B．F1、F2 同时增加 10N，F也增加10N
C．F1 增加 10N，F2减少10N，F一定不变
D．若 F1,F2 中的一个增大，F可能减小
13．将一个大小为8N的力分解为两个力，其中一个分力的大小为5N，则另一个分力的大小不可能是（ ）
A．4N B．8N C．12N D．14N
14．一个物体在三个共点力作用下静止，其中两个力的大小是10N和6N，则另外一个力的大小可能是（ ）
A．2N B．6N C．10N D．18N
15．一物体同时受到同一平面内的三个共点力的作用，下列几组力的合力可能为零的是(　　)
A．5 N,8 N,9 N B．5 N,1 N,3 N
C．2 N,7 N,10 N D．1 N,10 N,10 N
16．物体受到F1、F2两个力的作用，F1 =40N、F2 =20N 、夹角α=60°，求这两个力的合力？
参考答案
1．B
【解析】
根据力的平行四边形定则，结合两个分力的合力在两个分力之差与两个分力之和之间，分析可能情况。
【详解】
A. 6N和3N的合力范围是3N≤F合≤9N，所以不可能是大小为2N的力分解而得，选项A错误；
B. 5N和4N的合力范围是1N≤F合≤9N，所以可能是大小为2N的力分解而得，选项B正确；
C. 5N和4N的合力范围是1N≤F合≤9N，所以不可能是大小为10N的力分解而得，选项C错误；
D. 15N和4N的合力范围是11N≤F合≤19N，所以不可能是大小为10N的力分解而得，选项D错误。
故选B。
2．D
【解析】
【详解】
根据三角形定则，F1与F2的合力等于从F1的起点到F2的终点的有向线段，即与F3相同，故合力等于2 F3；
A．0，与结论不相符，选项A错误；
B．F1，与结论不相符，选项B错误；
C．2F2，与结论不相符，选项C错误；
D．2F3，与结论相符，选项D正确；
故选D。
3．D
【解析】
根据两个力的合力与分力满足：
合力与分力的大小满足：
故合力可以大于任意一个分力，合力可以等于两分力，合力可以小于两分力，ABC错误，D正确。
故选D。
4．A
【解析】
【详解】
两力合成时，合力范围为
故合力范围为
所以不可能的为2N即A。
故选A。
5．C
【解析】
【详解】
AB．实验中需要同时记录两弹簧测力计的拉力方向和大小，以验证平行四边形定则，故AB错误；
C．测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故C正确；
D．在实验中两个分力的夹角大小适当，且二力的大小要适量大些，这样有利于减小实验中偶然误差的影响，不需要夹角等于90°，故D错误。
故选C。
6．D
【解析】
【分析】
该实验采用了“等效替代”法，即用两个弹簧秤拉橡皮筋和用一个弹簧秤拉橡皮筋的效果相同，即橡皮筋的形变大小和方向相同。为了作出力的图示，所以需要记录力的大小和方向。
【详解】
在“研究共点力的合成”实验中，把橡皮筋一端用图钉固定于A点，同时用两个弹簧测力计通过细绳将橡皮筋的另一端拉到位置O，这时除需记录O点位置外，为了作出力的图示，还需记录力的大小和方向，即两个弹簧测力计的示数和两条细绳的方向，故选D。
【点睛】
本题关键明确“研究共点力的合成”的实验的实验原理，是用一个弹簧秤拉力和两个弹簧秤拉力产生相同的形变效果等效来验证力的平行四边形定则的。
7．B
【解析】
【详解】
由图中可知，弹簧测力计读书4.6N，B正确；
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
合力是各分力共同作用时产生效果的等效替代，考虑合力就不能再考虑分力，故ABD错误，C正确；
故选C。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
在“验证力的平行四边形定则”的实验中，两次拉伸橡皮条的结点伸长至相同位置，这样做的目的是使两次弹簧测力计拉力的作用效果相同，故选C。
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
图中ACD的绳子与合力的方向都有一定的夹角，而选项B中的绳子与合力的夹角为0，当两个分力的夹角越大时，其合力越小，该题中的合力大小不变，故分力中只有B最小，选项B正确．
11．C
【解析】
F1=10N F2=5N，它们的合力最小值是5N，最大值是15N，4N不在该范围内，所以它们的合力不可能是4N．故A错误；F1=1N F2=2N，它们的合力最小值是1N，最大值是3N，4N不在该范围内，所以它们的合力不可能是4N．故B错误；F1=4N F2=4N，它们的合力最小值是0N，最大值是8N，4N在该范围内，所以它们的合力可能是4N．故C正确；F1=10N F2=16N，它们的合力最小值是6N，最大值是26N，4N不在该范围内，所以它们的合力不可能是4N．故D错误．所以C正确，ABD错误．
12．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据平行四边形定则， F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，所以A错误;?
B．F1、F2同时增加10N，根据平行四边形定则合成之后，合力的大小增加不一定是10N ,故B错误;?
C．F1增加10N，F2减少10N，F一定变化，故C错误;?
D．F1、F2中的一个增大，根据平行四边形定则合成之后，合力的大小不一定增大，可能减小故D正确
13．D
【解析】
【分析】
【详解】
若另一个分力为4N，则与5N的力的合力的范围在1N-9N之间，合力可以是8N，故选项A有可能；若另一个分力为8N，则与5N的力的合力的范围在3N-13N之间，合力可以是8N，故选项B有可能；若另一个分力为12N，则与5N的力的合力的范围在7N-17N之间，合力可以是8N，故选项C有可能；若另一个分力为14N，则与5N的力的合力的范围在9N-19N之间，合力不可能是8N，故选项D不可能；故选D。
14．BC
【解析】
【详解】
两个力的合力范围为

即
，
故三个力平衡总和合力为零，需第三个力在4N~16N之内，AD错误，BC正确。
故选BC。
15．AD
【解析】
【详解】
A. 5N与8N合成时，合力最大13N，最小3N，可以为9N，故三个力合力可能为零；故A正确；
B. 5N与1N合成时，合力最大6N，最小4N，不可能为3N，故三个力合力不可能为零；故B错误；
C.2N与7N合成时，合力最大9N，最小5N，不可能为10N，故三个力合力不可能为零；故C错误；
D. 1N与10N合成时，合力最大11N，最小9N，可能为10N，故三个力合力可能为零；故D正确
16．，合力方向与F1夹角
【解析】
【分析】
【详解】
根据平行四边形法则可知
合力方向与F1夹角