山东省济南中学2020-2021学年鲁科版（2019）必修第一册：4.1科学探究：力的合成 课时训练（含解析）

4.1科学探究：力的合成
课时训练（含解析）
1．在“互成角度的两个力的合成”实验中，实验要求
A．只要两次橡皮条的伸长量相同即可
B．互成角度的两个力大小必须相等
C．互成角度的两个拉力夹角应该为90°
D．弹测力计必须与木板保持平行
2．两个共点力，大小分别是和，则它们的合力大小可能是　　
A． B． C． D．
3．下列说法正确的是
A．合力一定大于分力
B．静摩擦力和压力成正比
C．所有弹力的产生都伴随着形变
D．重心一定在物体上
4．关于两个大小不变的共点力与其合力的关系，下列说法正确的是（ ）
A．两个分力的夹角小于180°时,合力的大小随两力夹角增大而增大
B．两个分力的夹角小于180°时，合力的大小随两力夹角的减小而增大
C．合力的大小一定大于分力中最大者
D．合力的大小不能小于分力中最小者
5．如图所示，某质点在共点力F1,F2,F3(互成120°）作用下处于静止状态，现将F1逆时针旋转60°，其它力均保持不变，那么该质点的合力大小为（ ）
A．F1 B．F2+F1 C．F3 D．F1+F2
6．关于力，下列说法中正确的是( )
A．摩擦力一定与物体运动方向相反
B．有弹力一定有摩擦力
C．合力不可能等于其中一个分力
D．大小为4N、8N、15N的三个力合力大小可以为5N
7．一个物体受到两个力的作用，大小分别是8N和6N，其合力F大小的范围是( )
A．2N≤F≤8N B．2N≤F≤14N
C．6N≤F≤8N D．2N≤F≤6N
8．作用在同一个物体上的三个共点力，可以使物体做匀速直线运动的是（ ）
A．3N、4N、8N B．10N、5N、4N
C．6N、6N、6N D．6N、7N、15N
9．某同学在“探究力的合成的平行四边形定则”实验中，作出的图如图所示，其中 A 为橡皮条的固定点，O 为橡皮条与细绳的结点，下列说法正确的是
A．作图时只需确定力的方向
B．图中 F′是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力
C．图中 F 是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力
D．由于 F′与 F 并不完全重合，所以力的合成不遵循平行四边形定则
10．一物体在三个共点力作用下处于平衡状态，其中F1 = 10 N，F2 = 2 N，则第三个力F3的大小可能等于（　　）
A．5 N B．8 N C．10 N D．15 N
11．两个力的合力F为50N，其中一个力F1为30N，那么另一个力F2的大小可能是（ ）
A．10N B．30 N C．80N D．90N
12．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮筋的一端固定在A点，用两个弹簧秤(量程均为5N)通过细绳互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋的另一端伸长到O点，后又用一个弹簧秤拉橡皮筋继续实验。关于该实验，下列说法正确的是( )
A．用一个弹簧秤拉橡皮筋时，必须使橡皮筋拉伸到同一结点O
B．用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮筋时，拉力F1、F2越大越好
C．拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳和弹簧秤应贴近且平行于木板
D．实验时，两弹簧秤拉力的方向必须相互垂直
13．如图所示，两人共提一桶水缓缓行进，则（）
A．两人手臂间的夹角小些省力
B．两人手臂间的夹角大些省力
C．调整两人手臂间的夹角，可以做到每个人对水桶的拉力大于水和水桶的重力
D．不论两人手臂间的夹角如何，每个人对水桶的拉力一定小于水和水桶的重力
14．在做《互成角度的两个共点力的合成》实验时，以下说法中正确的有（　　）
A．用两只弹簧秤拉橡皮筋时，应使两细绳套之间的夹角为特殊角，以便算出合力的大小
B．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力
C．用两只弹簧秤拉橡皮筋时，结点的位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合
D．实验中，弹簧秤必须保持与木板平行
15．作用于同一物体上的三个力，不可能使物体做匀速直线运动的是
A．2N、3N、6N
B．4N、5N、6N
C．5N、5N、5N
D．1N、7N、10N
16．如图所示是木工用凿子工作时的截面示意图，角形为直角三角形，．用大小为的力垂直作用于，与平行．忽略凿子的重力，求这时凿子推开木料面和面的力分别为多大？
参考答案
1．D
【解析】
【详解】
A．两次拉伸橡皮条要将橡皮条拉伸到同一结点，保证两次情况下，两根弹簧秤拉力的合力与一根弹簧秤拉力大小相等，方向相同，A错误；
B．互成角度的两个力大小不需要一定相等，B错误；
C．实验时两个分力间的夹角稍微大一些，但不是越大越好，不一定必须等于90°，C错误；
D．实验中为了减小误差，弹簧测力计必须保持与木板平行，这样才能正确的确定弹力方向，D正确。
故选：D。
2．B
【解析】
【详解】
两个共点力的合力范围为，即，选项B正确，ACD错误。
故选B。
3．C
【解析】
【详解】
A．根据力的平行四边形定则可知，合力可能大于分力，也可能小于分力，或等于分力，故A错误；
B．依据滑动摩擦力公式Ff=μFN可知，滑动摩擦力与正压力成正比；而静摩擦力由产生相对运动趋势的外力决定，与正压力不成正比，故B错误；
C．根据弹力产生条件：接触且发生弹性形变，故C正确；
D．物体的重心不一定在物体上，也可以在物体之外，比如均匀的圆环，重心在圆环之外，故D错误。
故选C。
4．B
【解析】
【详解】
AB．当夹角时，由公式
可知合力随着减小而增大，A错误，B正确；
CD．由力的合成三角形定则知两个力及它们的合力构成一个矢量三角形，合力可以小于任何一个分力，也可以等于任何一个分力，或大于任何一个分力，CD错误。
故选B。
5．A
【解析】
【详解】
力平衡中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故除F1外的两个力F2、F3的合力大小等于F1，方向与F1反向，若将F1逆时针旋转60°，故可等效成物体受两个互成120°的大小等于F1的力作用；根据平行四边形定则可知，两个大小相等且互成120°的力合成时，合力在两个分力的角平分线上，大小等于分力，故此时物体所受到的合力大小为F1；
A．F1，与结论相符，选项A正确；
B．F2+F1，与结论不相符，选项B错误；
C．F3，与结论不相符，选项C错误；
D．F1+F2，与结论不相符，选项D错误；
故选A。
6．D
【解析】
【详解】
A．摩擦力与相对运动的方向相反，不一定与运动的方向相反，A错误；
B．摩擦力的产生需要在粗糙的接触面之间有弹力，并且发生相对运动趋势或相对运动，B错误；
C．合力可能大于分力、等于分力、小于分力，例如两个分力大小相等且夹角为，则合力与分力大小相等，C错误；
D．三个力共线同向，合力最大值：
三个力不能够成首尾相接的三角形，所以合力不可能为零，最小值为：
因此合力的范围：，合力可以为，D正确。
故选D。
7．B
【解析】
【详解】
物体受到两个共点力F1，F2的作用，合力F大小的范围是。大小分别是8N和6N．其合力F大小的范围是2N≤F≤14N。
A．2N≤F≤8N，与结论不相符，选项A错误；
B．2N≤F≤14N，与结论相符，选项B正确；
C．6N≤F≤8N，与结论不相符，选项C错误；
D．2N≤F≤6N，与结论不相符，选项D错误；
故选B.
8．C
【解析】
【详解】
A．3N和4N的合力范围是1N≤F合≤7N，第三个力8N不在其范围之外，这三个力的合力不可以为零。故A不符合题意。
B．4N和5N的合力范围是1N≤F合≤9N，第三个力10N不在其范围之外，这三个力的合力不可以为零。故B不符合题意。
C．6N和6N的合力范围是0N≤F合≤12N，第三个力6N在其范围之内，这三个力的合力可以为零。故C符合题意。
D．6N和7N的合力范围是1N≤F合≤13N，第三个力15N不在其范围之外，这三个力的合力不可以为零。故D不符合题意。
故选C。
9．B
【解析】
【详解】
A．作图时需确定力的大小和方向，选项A错误；
BC．图中 F′与OA重合，是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力，选项B正确，C错误；
D．虽然F′与 F 并不完全重合，但是在误差允许的范围内力的合成遵循平行四边形定则，选项D错误；
故选B.
10．BC
【解析】
【详解】
F1=10N，F2=2N，其合力最大值是12N，最小值是8N，则F3的大小介于8N和12N之间；
A．5 N，与结论不相符，选项A错误；
B．8 N，与结论相符，选项B正确；
C．10 N，与结论相符，选项C正确；
D．15 N，与结论不相符，选项D错误；
故选BC。
11．BC
【解析】
【详解】
由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20N≤F2≤80N范围。
A．10N，与结论不相符，选项A错误；
B．30 N，与结论相符，选项B正确；
C．80N，与结论相符，选项C正确；
D．90N，与结论不相符，选项D错误；
故选BC。
12．AC
【解析】
【详解】
A．用一个弹簧秤拉橡皮筋时，为了保持合力恒定，必须使橡皮筋拉伸到同一结点O，A正确；
BD．用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮筋时，拉力F1、F2大小和夹角适当即可，BD错误；
C．拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳和弹簧秤应贴近且平行于木板，尽量保证各力在同一平面内，减小实验误差，C正确。
故选AC。
13．AC
【解析】
【详解】
AB．合力一定时，两个分力夹角越小，分力越小，则两人手臂间的夹角小些省力，选项A正确，B错误；
CD．根据力的合成知识，调整两人手臂间的夹角，当大于120°时，每个人对水桶的拉力大于水和水桶的重力，选项C正确，D错误；
故选AC.
14．CD
【解析】
【分析】
【详解】
A．用两只弹簧秤拉橡皮筋时，两细绳套之间的夹角不一定为特殊角，大小适当即可，A错误；
B．实验中，弹簧的读数大小适当，便于做平行四边形即可，并非要求一定达到最大量程，B错误。
C．为了使两次实验对橡皮筋产生的作用效果相同，故用两只弹簧秤拉时结点的位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合，C正确。
D．实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，D正确。
故选CD。
15．AD
【解析】
【详解】
A．匀速直线运动的物体所受合外力为0，根据力的合成法则可知，三个力中两个较小的力之和大于等于第三个力，即可满足三力平衡：，不满足，故A错误；
B．，满足，故B正确；
C．，满足，故C正确；
D．，不满足，故D错误。
故选AD．
16．；200N
【解析】
【详解】
弹力垂直于接触面，将力F按作用效果进行分解，如答图所示，由几何关系易得，推开AC面的力为
．
推开BC面的力为
．