3.4力的合成与分解第1课时基础达标（word含解析）-2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册

3.4力的合成与分解第1课时基础达标（含解析）
一、单选题
1.作用在同一个物体上的两个共点力，一个力的大小是
，另一个力的大小是
，它们合力的大小可能是（??
）
A.?0???????????????????????????????????????B.????????????????????????????????????????C.????????????????????????????????????????D.?
2.已知两个分力F1、F2大小分别为3N和4N，则它们的合力不可能为（??
）
A.?2N????????????????????????????????????????B.?4N????????????????????????????????????????C.?8N????????????????????????????????????????D.?6N
3.若F1、F2是F的两个分力，下列图像中正确表示F1、F2和F三者关系的是（??
）
A.??????????????B.??????????????C.??????????????D.?
4.下列几组共点力中，合力可能为零的是（??
）
A.?5N，6N，7N????????????????B.?2N，4N，8N????????????????C.?4N，6N，12N????????????????D.?3N，6N，12N
5.物体受到两个力F1和F2的作用，F1＝3N，F2＝9N，则它们的合力F的数值范围是（??
）
A.?3N≤F≤9N???????????????????????B.?6N≤F≤12N???????????????????????C.?3N≤F≤6N???????????????????????D.?3N≤F≤12N
6.将一个力分解为两个分力，合力与分力的关系是（??
）
A.?合力的大小一定大于两个分力大小之和
B.?合力的大小一定比每一个分力都大
C.?合力的大小一定小于每一个分力的大小
D.?合力的大小可能比一个分力大而比另一个分力小
7.两个共点力F1和F2之间的夹角为θ，其合力为F。现保持F的方向不变，则（??
）
A.?合力F的值等于F1和F2的值的代数和
B.?当F1和F2的值不变，θ越小、F的值一定越小
C.?当θ不变，F1和F2的值都减小，F的方向一定不变
D.?当θ不变，F1的值减小，F2的值增大，则F的值可能增大
8.物体受到的三个共点力大小分别是F1、F2、F3
，
关于它们的合力F的大小，下列说法中正确的是（??
）
A.?F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3
B.?F至少比F1、F2、F3中的某一个大
C.?若F1：F2：F3=3：7：9，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零
D.?若F1：F2：F3=3：6：2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零
9.关于共点力的合成，下列说法正确的是（??
）
A.?两个分力的合力一定比每个分力都大
B.?两个分力大小一定，夹角越小，合力越大
C.?两个力合成，其中一个力增大，另外一个力不变，合力一定增大
D.?现有三个力，大小分别为4N、6N、9N，这三个力的合力最小值为1N
10.如图所示，三角形ABC三边中点分别为D、E、F，在三角形中任取一点O，如果OE、OF、DO三个矢量代表三个力，那么这三个力的合力是（??
）
A.?OA???????????????????????????????????????B.?OB???????????????????????????????????????C.?OC???????????????????????????????????????D.?DO
11.有两个大小相等的共点力F1和F2
，
当它们的夹角为60°时合力的大小为F，则当它们的夹角为90°时，合力的大小为（???
）
A.?????????????????????????????????B.?????????????????????????????????C.?????????????????????????????????D.?
12.如图，物体在力F作用下水平向右做匀速直线运动，F与水平面夹角为37°。撤去F瞬间，物体受到的合力大小可能是（??
）
A.?0????????????????????????????????????????B.?0.3F????????????????????????????????????????C.?0.8F????????????????????????????????????????D.?F
13.关于运动的合成，下列说法中正确的是（??
）
A.?合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B.?分运动的时间一定与它们合运动的时间相等
C.?两个直线运动的合运动一定是直线运动
D.?一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
14.两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10N；则当它们间夹角为120°时，合力的大小为（??
）
A.?20N????????????????????????????????????B.?10N????????????????????????????????????C.?
N????????????????????????????????????D.?5N
15.有两个力，它们的合力为0，现在把其中一个向北的5N的力改为向南（大小不变），它们的合力大小变为（??
）
A.?0??????????????????????????????????????B.?5N??????????????????????????????????????C.?
N??????????????????????????????????????D.?10N
16.如图所示,木块在拉力F作用下,沿着水平地面向右做减速直线运动,则力F与摩擦阻力的合力方向为(???
)
A.?水平向左???????????????B.?向上偏左???????????????C.?竖直向上???????????????D.?可以在竖直向上和力
方向之间
二、综合题
17.如图所示工人在推一台割草机，其推力F＝100
N，方向与水平面夹角为30°.
（1）若割草机重300
N，则割草机对地面向下的合力是多少？
（2）如果工人对割草机施加的作用力为拉力，与F大小相等、方向相反，则割草机作用在地面上的合力又是多少？
18.已知两个共点力，F1=10N，方向水平向右，F2=10N，方向竖直向上，如图所示。
（1）求这两个力的合力F的大小和方向；
（2）若将F2绕O点逆时针旋转
角，求这时合力F的大小和方向。
19.在研究两个共点力合成的实验中得到如图所示的合力
F
与两个分力的夹角θ的关系图．求：
（1）两个分力大小各是多少？
（2）此合力的变化范围是多少？
答案解析
1.【答案】
B
【解析】两个力F1、F2的合力的取值范围是
，所以
和
的两个力的合力大小在3N~7N之间；ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
力的合成遵循平行四边形定则，已知两个力的大小和方向，利用行四边形定则求解合力即可。
2.【答案】
C
【解析】当两个力同向时，合力最大，为7N，当两个力反向时，合力最小，为1N，所以合力范围为[1N，7N]；ABD有可能，C不可能。
故答案为：C。
当两个力的方向相同时，两力的合力最大，当两个力方向相反时，两力的合力最小，确定两个力的合力最大值与最小值，即可分析判断。
3.【答案】
B
【解析】两个分力的合力可以用以两个分力为邻边的平行四边形的对角线来表示合力的大小和方向，由图可知B符合题意；
故答案为：B.
力的合成与分解遵循平行四边形定则，利用平行四边形定则进行分析即可。
4.【答案】
A
【解析】A．
和
的力的合力取值范围为
，当两力的合力为
时，方向与第三个力
方向相反时，它们三个力的合力可能为零，A符合题意；
B．
和
的力的合力取值范围为
，不可能与
的力合成为零，B不符合题意；
C．
和
的力的合力取值范围为
，不可能与
的力合成为零，C不符合题意；
D．
和
的力的合力取值范围为
，不可能与
的力合成为零，D不符合题意。
故答案为：A。
能使物体平衡的三个力可以组成一个封闭的三角形，结合选项中的力分析求解即可。
5.【答案】
B
【解析】当夹角为零时合力最大，最大值为3N+9N=12N；当夹角180°时合力最小，最小值为9N-3N=6N；故合力的范围为6N≤F≤12N；
故答案为：B．
两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，合力范围为：|F1+F2|≥F≥|F1-F2|．
6.【答案】
D
【解析】A．合力的大小一定小于两个分力大小之和，A不符合题意；
BC．合力的大小可能比每一个分力都大，也可能都小，也可能相等，BC不符合题意；
D．合力的大小可能比一个分力大而比另一个分力小，D符合题意。
故答案为：D。
两个力的合成遵循平行四边形定则，合力可能会大于任何一个分力，也可能会小于任何一个分力。
7.【答案】
D
【解析】A．力的合成要遵循平行四边形定则，不是简单的代数和，A不符合题意；
B．当F1和F2的值不变，θ越小，合力越大，B不符合题意；
C．当θ不变，F1和F2的值都减小时，若减小的比例相同，则合力F的方向不变，若减小的比例不同，合力F的方向会改变，C不符合题意；
D．当θ不变，F1的值减小，F2的值增大，则F的值可能增大、可能减小，D符合题意。
故答案为：D。
求合力的大小遵循平行四边形定则；利用平行四边形定则结合分力的大小及方向可以判别合力的大小及方向。
8.【答案】
C
【解析】A．这三个力的合力不一定等于零，A不符合题意；
B．若三个力大小相等，互成120°角，合力等于零，合力比这三个力都小，B不符合题意；
CD．若
则F1、F2的合力的范围是
只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
三个力的合力大小不一定等于0；利用平行四边形定则可以判别合力和分力的大小。
9.【答案】
B
【解析】A．合力可以比分力都大，也可以比分力都小，或者大于一个分力，小于另一个分力，A不符合题意；
B．力的合成满足平行四边形定则，当两个分力的大小一定，若夹角越小，则平行四边形中与两个分力共顶点的对角线越长，即合力越大，B符合题意；
C．当两个力方向相反时，若较大力大小不变，较小力增大时，合力变小，C不符合题意；
D．4N和6N进行力的合成后，合力的范围为：2N~10N，第三个力9N在这个范围内，故这三个力的最小合力为0，D不符合题意。
故答案为：B。
1.合力和分力构成三角形，可以大、可以小、可以相等。2.两个分力的大小一定，若夹角越小，合力越大。3.
两个力合成，其中一个力增大，另外一个力不变，合力一定增大
，不正确，看夹角。
10.【答案】
A
【解析】由于OE、OF、DO均表示矢量，故
则
而根据三角形定则，有
由于
，则
所以
故答案为：A。
利用矢量相加可以判别矢量OD和OE之和为FA，矢量FA和OF之和为OA。
11.【答案】
C
【解析】当它们的夹角为60°时，由力的平行四边形定则和数学知识可得
解得
则当它们的夹角为90°时，可得
故答案为：C。
力的合成遵循平行四边形定则，已知两个力的大小和方向，利用行四边形定则求解合力即可。
12.【答案】
B
【解析】由题意可知，物块在力F的作用下匀速运动，所以物块处于平衡状态，对物块受力分析，物块受四个力：重力，地面竖直向上的支持力，力F和水平向左的摩擦力。将力F分解为水平方向和竖直方向两个分力，则水平方向
，
竖直方向
，
由
可得
撤去F瞬间，物体受力为：重力，竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力，则
其中
由于
且不能为负值，且合力不为0，所以合力可能为0.3F，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
对物体进行受力分析，水平竖直正交分解，竖直、水平方向处于平衡状态，利用平衡方程求解拉力。
13.【答案】
B
【解析】A．根据平行四边形定则，知合速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等，A不符合题意；
B．分运动与合运动具有等时性，B符合题意；
C．两个分运动是直线运动，那么合运动也不一定是直线运动，比如：平抛运动，而两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动．C不符合题意；
D．一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动，若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，合运动为曲线运动，D不符合题意。
故答案为：B。
利用平行四边形定则可以判别运动的合成及速度的大小；运动的分解和合成具有等时性。
14.【答案】
C
【解析】当两个力之间的夹角为90°时合力大小为10N，根据平行四边形定则知
当两个力夹角为120°时，根据平行四边形定则知
故答案为：C。
利用平行四边形定则结合夹角的大小可以求出合力的大小。
15.【答案】
D
【解析】由题意知，两力的大小为5N，方向相反时，此时合力为零；当一个向北的5N的力改为向南（大小不变），剩下的其它力的合力，大小为5N，方向向南，根据力的平行四边形定则，它们的方向相同，大小相等，则其合力大小变为F合=10N，ABC不符合题意，D符合题意；
故答案为：D。
利用力的合成结合平行四边形定则可以求出合力的大小。
16.【答案】
B
【解析】木块向右做匀减速直线运动，受到重力、拉力F、地面的支持力和摩擦力四个力作用，加速度方向向左，由牛顿第二定律知其合力方向向左。由于F有竖直向上的分力，所以地面对木块的支持力小于重力，则支持力和重力的合力方向竖直向下，根据平行四边形定则可知力F与摩擦阻力的合力方向向上偏左，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
利用平行四边形定则可以判别合力的方向。
17.【答案】
（1）解：推力向下的分力F1＝Fsin30°＝50
N，
对地面作用力F合＝F1＋mg＝350
N
（2）解：反向施加拉力时F合′＝mg－F1＝250
N．
【解析】（1）利用力的合成结合推力的分力大小可以求出合力的大小；
（2）利用力的合成可以求出合力的大小。
18.【答案】
（1）解：当F1与F2垂直时，由平行四边形定则作出平行四边形，由勾股定理可得：
合力的方向与F1的夹角θ为：
解得：θ=45°
（2）解：当F1与F2互成120°角时，作出平行四边形，由于F1=F2
，
故所得平行四边形为菱形，且F平分F1、F2的夹角，由图所示：
F1、F2与F构成一等边三角形．即这种情况下：F=F1=F2=10?N
F与F1的夹角：θ=60°
【解析】（1）当两个分力垂直时，利用平行四边形法则可以作出合力，利用勾股定理可以求出合力的大小，结合三角形知识可以求出合力的方向；
（2）当两个分力互成1200角度时，利用平行四边形定则可以作出合力，利用三角形规律可以求出合力的大小和方向。
19.【答案】
（1）解：由图可知：当两力夹角为180°时，两力的合力为
；
而当两力夹角为90°时，两力的合力为
；
则这两个力分别为
（2）解：当两个力方向相同时，合力等于两分力之和14N；当两个分力方向相反时，合力等于两个分力之差2N，由此可见：合力的变化范围是
【解析】解答此题时，要从力的大小和方向两个方面来考虑，在分析各选项时千万不能漏掉力的方向．如果二力在同一条直线上，根据力的合成计算合力的大小，即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和；同一直线反方向二力的合力等于二力之差．如果二力不在同一条直线上，合力大小介于二力之和与二力之差之间；