山东省东营市胜利第三十九中学2020-2021学年鲁科版（2019）必修第一册：4.1科学探究：力的合成 课时作业（含解析）

4.1科学探究：力的合成 课时作业（含解析）
1．两个大小相等的共点力F1、F2，当它们间的夹角为90°时，合力大小为20 N，那么当它们之间的夹角为120°时，合力的大小为(　　)
A．40 N B．10N
C．20N D．10N
2．关于两个大小不变的分力与其合力的关系，下列说法正确的是（　　）
A．合力大小随两力夹角增大而增大
B．合力的大小一定大于分力中最大者
C．两个分力夹角小于180°时，合力大小随夹角增大而减小
D．合力的大小不能小于分力中最小者
3．一个重为20N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F＝5N的力竖直向上拉该物体时，如图所示，物体受到的合力为(　　)
A．15N B．25N C．20N D．0
4．有两个共点力，大小分别是30N和40N。如果它们之间的夹角是90°，那么这两个力合力的大小是（　　）
A．0 B．50N C．70N D．110N
5．在力的合成中，合力与分力的大小关系是 （ ）
A．合力一定大于每一个分力
B．合力一定至少大于其中一个分力
C．合力一定至少小于其中一个分力
D．合力可能比两个分力都小，也可能比两个分力都大
6．在“探究求合力的方法”的实验中，有位同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是（　　）
①两根细绳必须等长
②橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
③在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
④两分力的夹角一定要取90°角
⑤两分力的大小应该适当大些
A．②③⑤ B．①④⑤ C．③⑤ D．①③④
7．两个共点力，大小分别是4N和9N，则它们的合力大小（ ）
A．最小是4N
B．最大是9N
C．可能是4N
D．可能是9N
8．两个力F1和F2间的夹角为θ，两个力的合力为F．以下说法正确的是（　　）
A．若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越小
B．合力F总比分力中的任何一个力都大
C．合力F可能比分力中的任何一个力都小
D．如果夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，合力F就必然增大
9．两个共点力的大小分别为F1＝15 N，F2＝9 N，它们的合力不可能等于（　　）
A．9 N B．6 N C．25 N D．21 N
10．两个相互垂直的共点力 F1和 F2，其大小分别为 3N 和 4N，它们合力的大小为
A．1N B．5 N C．7N D．12 N
11．一物体同时受到同一平面内的三个力的作用，下列力的合力可能为零的是（ ）
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
12．物理学在研究实际问题时，常常进行科学抽象，即抓住研究问题的主要特征，不考虑与当前研究问题无关或影响较小的因素，建立理想化模型．下列选项是物理学中的理想化模型的有
A．加速度 B．自由落体运动
C．质点 D．力的合成
13．有三个力作用在同一个物体上，它们的大小分别为F1＝30N，F2＝40N，F3＝50N，且F1的方向与F2的方向垂直，F3的方向可以任意改变，则这三个力的合力（　　）
A．最大值为120N
B．最大值为100N
C．最小值为0
D．最小值为20N
14．两个力F1和F2之间的夹角为θ，其合力为F，下列说法正确的是（　　）
A．力F1和F2有可能都大于它们的合力F
B．仅减小力F1，合力F有可能增大
C．仅增大F1和F2之间的夹角为θ，合力F有可能增大
D．只有夹角时，合力F才有可能与某一个分力大小相等
15．在“验证力的平行四边形定则”实验中，有位同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是（ ）
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的角平分线要在同一直线上
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D．两分力的夹角应该取90°的角，以便计算
E.在不超过弹簧秤量程的条件下，各力的大小应该适当大些
16．两个力互相垂直，大小分别是6N和8N，求其合力大小？
参考答案
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
设F1＝F2＝F0，当它们的夹角为90°时，如图甲所示，根据平行四边形定则知其合力为F0，即
F0＝20 N
故
F0＝10N
当夹角为120°时，如图乙所示，同样根据平行四边形定则，其合力与F0大小相等。
故选B。
2．C
【解析】
【分析】
本题考查力的合成与分解。
【详解】
如图所示，为两个大小不变的分力，根据三角形原则对几种情况求合力。
根据图中三种情况可知ABD错误，故C正确。
故选C。
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
据题，拉力为5N，小于物体的重力20N，物体仍保持静止，根据平衡条件可知，物体受到的合力为0。
故选D。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
根据平行四边形定则可知，这两个力的合力大小为
故选B。
5．D
【解析】
试题分析：合力的取值范围：▏F1?F2▏≤F合≤F1+F2，例如：一个3N的力和一个6N的力的合力取值范围是：[3N，9N]，所以合力有可能比任意一个分力小，有可能大于其中的一个小于其中的一个分力，有可能比两个分力都大．故选D．
考点：合力和分力
【名师点睛】合力的取值范围是：▏F1?F2▏≤F合≤F1+F2，如果不好分析，可取一个特值看看．
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
①细线的作用是能显示出力的方向，所以不须要等长，故①错误；
②两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上，故②错误；
③在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行，否则会影响力的大小，故③正确；
④在“探究求合力的方法”的实验中，不一定需要取90度，故④错误；
⑤为了减小作图的误差，要求两分力的大小适当大些，故⑤正确。
故选C。
7．D
【解析】
两力合成时，合力范围为：|F1?F2|?F?F1+F2；
故合力范围为：5N?F?13N；所以可能的为D.
故选D.
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F越大，故A错误；
BC．由力的合成方法可知，两力合力的范围|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，故B错误，C正确；
D．如果夹角不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F可能减小，也可能增加，故D错误；
故选：C。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
两个共点力的大小分别为F1＝15 N，F2＝9 N，则两个分力的合力范围为
不可能为25N。
故选C。
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
两个相互垂直的共点力F1和F2，即两个力的夹角为90°，由勾股定理得：
A．1N，与结论不相符，选项A错误；
B．5 N，与结论相符，选项B正确；
C．7N，与结论不相符，选项C错误；
D．12 N，与结论不相符，选项D错误；
11．ABD
【解析】
【分析】
【详解】
两个力的合力的范围是.三个力的合力的求法是先求两个力的合力，然后将这个合力与第三个力合成，得到总的合力.
A.前两个力|的合力范围是，包含了9N在内，当前两个力的合力大小正好为9N，且与第三个力方向相反时，其总的合力为零，因此A正确；
B. 前两个力的合力范围是，包含了3N在内，当前两个力的合力大小正好为3N，且与第三个力方向相反时，其总的合力为零，因此B正确；
C. 前两个力的合力范围是，10N不在合力范围，故三个力不能平衡，选项C错误；
D. 前两个力|的合力范围是，包含了8N在内，当前两个力的合力大小正好为8N，且与第三个力方向相反时，其总的合力为零，因此D正确；
12．BC
【解析】
【分析】
【详解】
物理模型，是人们为了研究物理问题的方便和探讨物理事物的本身而对研究对象所作的一种简化描述，是以观察和实验为基础，采用理想化的办法所创造的，能再现事物本质和内在特性的一种简化模型．
物理学模型种类较多，有：
①物理对象模型，如：质点、点电荷、弹簧振子、光滑斜面、纯电阻等；
②物理过程模型，如：自由落体运动、匀变速直线运动、简谐运动、等温过程等；
③理想化实验模型，如：伽利略的理想斜面实验；
A.加速度与理想模型概念不相符；故A项错误.
B.自由落体运动与理想模型概念相符；故B项正确.
C.质点与理想模型概念相符；故C项正确.
D.力的合成与理想模型概念不相符；故D项错误.
13．BC
【解析】
【分析】
【详解】
F1的方向与F2的方向垂直，可知
当F12与F3同向时，合力最大，最大值为
Fmax=100N
当当F12与F3反向时，合力最小，最小值为
Fmin=0
故选BC。
14．AB
【解析】
【分析】
【详解】
A．由题意可得，合力的范围为
所以力F1和F2有可能都大于它们的合力F，所以A正确；
B．当两个分力反向时，合力的大小等于两个分力的差值，当较小的力减小时，合力就有可能增大，所以B正确；
C．由三角形法则可知，当两个分力大小不变时，只增大两力的夹角，合力会减小，所以C错误；
D．由三角形法则可知，合力与分力组成一个三角形，当
时，合力F都有可能与某一个分力大小相等，所以D错误。
故选AB。
15．CE
【解析】
【分析】
【详解】
A．实验中两根细绳不一定必须等长，选项A错误；
B．橡皮条也不一定与两绳夹角的角平分线要在同一直线上，选项B错误；
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，选项C正确；
D．两分力的夹角不一定取90°的角，只要大小适当即可，选项D错误；
E．在不超过弹簧秤量程的条件下，各力的大小应该适当大些，可减小实验的误差，选项E正确。
故选CE。
16．10N
【解析】
【详解】
由平行四边形定则可作出合力如图所示，则由几何知识可知合力为