2018_2019学年高中物理第三章相互作用课后提升训练3.4力的合成新人教版
高中物理人教版第三章相互作用4力的合成 练习力的合成含答案
4.力的合成1．大小分别为5 N、7 N、9 N的三个力合成，其合力F大小的范围为()A．3 N≤F≤20 N B．2 N≤F≤21 NC．0≤F≤20 N D．0≤F≤21 N解析：求三个力的合力大小的范围，则先确定两个力合力的大小范围，由平行四边形定则，5 N和7 N的合力最大为12 N，最小为2 N，则这个合力大小可能为9 N；而若它的方向与9 N的方向相反，这两个力合成后的合力可能为0；若它的大小为12 N，且方向与9 N力的方向相同时，合力的大小可能是21 N，故正确答案为D.答案： D2．两个共点力的大小均为10 N，如果要使这两个力的合力大小也是10 N，那么这两个共点力间的夹角应为() A．30°B．60°C．90°D．120°解析：对于两个夹角为120°的等大的共点力而言，其合力大小与分力相等，并且合力与两分力的夹角均为60°，反之，当两个分力大小与合力大小相等时，可推知两分力之间的夹角为120°.答案： D3．两个大小分别为F1和F2(F2<F1)的力作用在同一点上，它们的合力的大小F满足()A．F2≤F≤F1 ≤F≤F1＋F22C．|F1－F2|≤F≤F1＋F2 D．F21－F22≤F2≤F21＋F22解析：由平行四边形定则知|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故C正确．答案： C4.如图所示，有两个共点力，一个是F1＝40 N，一个是F2，它们的合力是F＝100 N，则F2的大小可能是() A．20 N B．40 NC．80 N D．160 N解析：两个共点力的合力大小的取值范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2.根据以上关系，可以求得F2大小的取值范围是60 N≤F2≤140 N．故只有选项C正确．答案： C5．两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．10 2 NC．20 2 N D．10 3 N解析：设F1＝F2＝F.当它们的夹角α＝90°时，其合力为2F，即2F＝20 N，F＝10 2 N．当夹角为120°时，其合力与F等大．故选B.答案： B6．一根轻质细绳能承受的最大拉力是G，现把一重为G的物体系在绳的中点，两手先并拢分别握住绳的两端提物体，然后缓慢并左右对称地分开，若想绳不断，两绳间的夹角不能超过()A．45°B．60°C．120°D．135°解析：取物体为研究对象，它共受三个力作用，其中两绳的拉力的合力必竖直向上，且大小等于重力G.由合力与分力的关系可知，当细绳拉力为G时，两绳间的夹角最大，此时合力与两分力大小相等，则两绳间夹角为120°.故选项C正确．答案： C7.一个重为20 N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F＝5 N的力竖直向上拉该物体时，如图所示，物体受到的合力为()A．15 N B．25 NC．20 N D．0解析：由于物体受到的重力大于拉力，则地面对物体有支持力，且物体仍然静止．因为物体静止，所以竖直向上的拉力和支持力的合力与重力的合力为零．故只有选项D正确．答案： D8．某同学在单杠上做引体向上，在下列选项中，双臂用力最小的是()解析：人做引体向上时，双臂的合力大小一定等于人体受到的重力，根据平行四边形定则，两分力夹角越小，双臂用力就越小，故D项最大，B项最小．答案： B9．下列几组力的合力可能是35 N的有()A．35 N、80 N B．6 N、24 NC．35 N、35 N D．50 N、60 N解析：两个力F1、F2的合力F满足|F1－F2|≤F≤F1＋F2，只有35 N的力介于|F1－F2|和(F1＋F2)之间，F1、F2的合力就可能为35 N，由此知选项C、D正确．答案：CD10.做“验证力的平行四边形定则”的实验，在水平放置的木板上铺一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板的A点，橡皮条的另一端拴上两细绳套，如图所示，两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度拉橡皮条使之伸长，到达某一位置O时需记下________、________，描下________；再用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长，使结点到达位置________，再记下________．解析：因验证力的平行四边形定则需要根据力的大小和方向作平行四边形，所以必须记录力的大小和方向，为保证合力和分力的效果相同，两次必须使结点到达同一位置．答案：两弹簧测力计的读数两细绳的方向结点位置O O点弹簧测力计的读数和细绳的方向11．两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则()A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍B．F1、F2同时增加10 N，F也增加10 NC．F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大解析：F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，选项A正确．F1、F2同时增加10 N，F不一定增加10 N，选项B 错误；F1增加10 N，F2减少10 N，F可能变化，选项C错误．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大，选项D正确．答案：AD12．如图所示，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100 N的货物拉住，已知人拉着绳子的一端，且该绳端与水平方向夹角为30°，则柱顶所受压力大小为()A．200 N B．100 3 NC．100 N D．50 3 N解析：如图所示，定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以绳的拉力F1＝F2＝100 N柱顶所受压力大小F＝2F1cos 30°＝2×100×32N＝100 3 N故B选项正确．答案： B 13.如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为kg，弹簧测力计的读数为2 N，若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和托盘的总质量减小到kg时，将会出现的情况是(g取10 N/kg，不计滑轮摩擦)()A．弹簧测力计的读数将变小B．A仍静止不动C．A对桌面的摩擦力不变D．A对桌面的摩擦力将变小解析：当砝码和托盘的总质量m1＝kg时，A处于静止状态，A所受摩擦力为F f1＝m1g－F1＝4 N，方向向左，则最大静摩擦力F max≥4 N，当m1减小到kg时，m2g－F1＝1 N＜F max，故A仍静止不动，弹簧测力计读数不变，A对桌面的摩擦力为1 N，方向向左．答案：BD14．在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一个弹簧测力计．(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表.弹力F/N伸长量x/×10－2 m用作图法求得该弹簧的劲度系数k＝________ N/m.(2)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图所示，其读数为________ N；同时利用(1)题中结果获得弹簧上的弹力值为N，请在答题纸上画出这两个共点力的合力F合．(3)由图得到F合＝________ N.解析：(1)以水平方向为x轴，竖直方向为F轴，建立直角坐标系，然后找点，选尽可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k，k＝错误!N/m≈53 N/m.(2)弹簧测力计的读数为N，选标度合力的图示如图所示．(3)经测量，合力F合＝N.答案：(1)如图所示53(说明：±2范围内都可)(2)(说明：有效数字位数正确，±范围内都可)如图所示(3)(说明：±范围内都可)。
2017_2018学年高中物理第三章相互作用3.4力的合成练习含解析新人教版必修1201709084
3.4 力的合成课后巩固作业时间：45分钟一、单项选择题1．如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止．下列判断正确的是()A．F1>F2>F3 B．F3>F1>F2C．F2>F3>F1 D．F3>F2>F12．一根轻质细绳能承受的最大拉力为G，现把一重力为G的物体系在绳的中点，两手先并拢分别握住绳的两端提物体，然后缓慢并左右对称地分开，若想绳不断，两绳间的夹角不能超过()A．45°B．60°C．120°D．135°3．光滑水平面上的一个物体，同时受到两个力的作用，其中F1＝8 N，方向水平向左；F2＝16 N，方向水平向右．当F2从16 N逐渐减小至0时，二力的合力大小变化是() A．逐渐增大B．逐渐减小C．先减小后增大D．先增大后减小4．如图所示，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用绳子通过柱顶处的光滑定滑轮将100 N的货物拉住．已知人拉绳子的一端与水平方向的夹角为30°，则柱顶所受作用力大小为()A．200 N B．100 3 NC．100 N D．50 3 N5．一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等)，则下列说法中正确的是()A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不确定B．三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向C．三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向D．由题给条件无法求出合力大小二、多项选择题6. 如图所示，轻杆左端插在竖直墙内，右端安装有光滑轻滑轮．细绳的上端固定在竖直墙上，下端跨过滑轮与重力为G的物体相连．整个系统处于静止状态．已知杆处于水平位置，细绳的上段与杆的夹角α＝30°.关于细绳对滑轮的作用力F，下列说法中正确的是()A．F的方向沿杆向左B．F的方向与杆成30°角斜向左下方C．F与G大小相等D．F一定比G大7．下列关于合力的说法中，正确的是()A．几个力的合力就是这几个力的代数和B．几个力的合力一定大于这几个力中的任何一个力C．几个力的合力可能小于这几个力中最小的力D．几个力的合力可能大于这几个力中最大的力8．小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是()A．当θ＝120°时，F＝GGB．不管θ为何值，F＝2GC．当θ＝0°时，F＝2D．θ越大，则F越小答案1．B由连接点P在三个力作用下静止可知，三个力的合力为零，即F1、F2二力的合力F3′与F3等大反向，三力构成的平行四边形如图所示，由数学知识可知F3＝F3′>F1>F2，B项正确．2．C取物体为研究对象，它共受三个力作用，其中两绳的拉力的合力必竖直向上，且大小等于重力G.由合力与分力的关系可知，当细绳拉力为G时，两绳间的夹角最大，此时合力与两分力大小相等，则两绳间夹角为120°.故选项C正确．3．C F2减至8 N的过程中合力减小至0，当F2继续减小时，合力开始增大，但方向与合力原来的方向相反．故选项C正确．4．B如图所示，定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以绳的拉力F1＝F2＝100N，柱顶所受作用力大小F＝2F1cos30°3＝2×100×N＝100 3 N．故选项B正确．25．B以F1和F2为邻边作平行四边形，对角线必沿F3方向，其大小F12＝2F3，再与F3求合力，故F＝3F3，与F3同向，选项B正确．6．BC以滑轮为研究对象，因为是同一根绳子，故滑轮两边绳子的张力大小相等，都等于G.又两张力之间的夹角为120°，故两张力的合力大小也为G，方向与杆成30°角斜向左下方．故选项B、C正确．7．CD合力和分力满足平行四边形定则，根据合力与分力的关系易知选项C、D正确．1 8．AC由力的合成可知，在两分力相等，θ＝120°时，F合＝F＝G；θ＝0°时，F＝F2G合＝，故选项A、C正确，B错误．在合力一定时，分力间的夹角θ越大，则分力越大，故选2项D错误．———————————————————————————三、非选择题9．“探究力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．(1)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________．(2)在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其他步骤没有改变，那么实验结果是否会发生变化？答：________.(填“变”或“不变”)(3)本实验采用的科学方法是()A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法10．如图所示，两根相同的橡皮绳OA、OB，开始时夹角为0°，在O点处打结吊一重50 N的物体后，结点O刚好位于圆心．现将A、B分别沿圆周向两边缓慢移至A′、B′，使∠AOA′＝∠BOB′＝60°，欲使结点仍在圆心处，则此时结点处应挂多重的物体？11．如图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演，如果钢索所能承受的最大拉力是2000N，演员和独轮车的总质量为80kg，两侧的钢索最大成150°夹角，钢索能安全使用吗？(钢索自重不计，cos75°＝0.259，取g＝10 N/kg)12.如图所示，在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1，F2，已知F1＝3.0 N，F2＝4.0 N，g取10 N/kg，则木块受到的摩擦力为多少？若将F2顺时针转90°，此时木块在水平方向上受的合力大小为多少？答案9.(1)F′(2)不变(3)B解析：(1)图乙中F′是用一个弹簧测力计拉橡皮筋时拉力的图示，其方向一定沿AO方向．(2)因为研究对象是一端固定在A点的橡皮筋，只要将其沿AO方向把结点拉到O点，产生的效果就相同．因此，将细绳换成橡皮筋，其他步骤不变，实验结果不会发生变化．(3)F与F′都能将橡皮筋的结点拉到O点，产生的效果相同．通过比较F与F′来验证平行四边形定则的正确与否，就实验的思想方法来看属于等效替代法．10．25 N解析：由于结点O的位置不变，两根橡皮绳的另一端分别沿圆周移动，所以橡皮绳的长度不变，其拉力大小不变．设AO、BO并排吊起重物时，橡皮绳的弹力均为F，其合力大小为2F，该合G 50力与重物的重力大小相等，所以F＝＝N＝25 N．当橡皮绳移到A′、B′时，由于A′O、2 2B′O的夹角为120°，作出力的平行四边形如图所示，由图可知F′＝F＝25N，所以此时结点处应挂重为25 N的物体．11．钢索能安全使用解析：对钢索上与车轮接触的点受力分析，如图所示．其中F T1、F T2为两侧钢索对O点的拉力，且F T1＝F T2，F N为O点受到的独轮车的压力，F T1和F T2的合力F T的大小与F N的大小相等，F N在数值上等于人和车的重力mg.由几何关系得mg 80 × 102F T1cos75°＝mg，所以F T1＝＝N＝1 544 N，即F T1<2 000 N，故钢索能安2cos75° 2 × 0.259全使用．12．5.0 N 1.0 N解析：由平行四边形定则可知，题图中F1与F2的合力F＝F21＋F2＝5.0 N．若木块滑动时，木块受到的滑动摩擦力大小为F f＝μF N＝μmg＝6.0 N．由于F<F f，故木块处于静止状态，木块与地面间的摩擦力为静摩擦力，大小与F相等，即为5.0 N.当F2顺时针旋转90°时，F1与F2方向相同，它们的合力为F1＋F2＝7.0N>6.0N．此时木块运动，受滑动摩擦力作用，木块受的合力为1.0 N.。
3.4力的合成和分解(第二课时：力的分解)(精选练习)(原卷版+解析)
人教版新教材 物理必修第二册 第三章《相互作用——力》第4节 力的合成和分解第二课时：力的分解精选练习一、夯实基础1．（多选）力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是（ ）A ．高大的桥要建很长的引桥，减小桥面的倾角，是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力，达到行车方便和安全的目的B ．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑滑梯时受到的重力，使小孩下滑得更快C ．运动员做引体向上（缓慢上升）动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是由于张开时手臂产生的合力增大的缘故D ．帆船能顺风行驶，说明风力一定能分解出沿船前进方向的分力2．拖拉机拉着耙前进时，拖拉机对耙的拉力大小为F ，F 斜向上方、与水平方向的夹角为θ。
将F 分解到水平和竖直方向，则水平方向分力的大小为（ ）A ．F sin θB ．F cos θC ．F tan θD ．tan F θ3．在现实生活中，力的分解有着广泛的应用。
一卡车陷入泥坑中，在紧急状况下，我们可以按如图所示的方法，用钢索把卡车和木桩拴紧，在钢索的中央用较小的垂直于钢索的侧向力F 就容易将卡车拉出泥坑。
下列说法正确的是（ ）A．力F一定比它沿钢索分解的两个分力都大B．一个较小的力F可以分解为两个较大的分力C．力F的大小等于沿钢索分解的两个分力大小之和D．当力F作用于钢索时，若钢索上的力一定，钢索形成的夹角越大，力F就越大4．（2022·湖南·隆回县教育科学研究室高一期末）甲乙两人在比较滑的水平地面上拔河，甲身材高瘦，乙身材矮胖，两人力气差不多，体重也差不多，穿相同材料的鞋子，则（）A．甲赢的概率大B．乙赢的概率大C．力气大的肯定赢D．两人对绳子的拉力一样大，因此赢的概率相同5．（多选）李强同学设计的一个小实验如图所示，他将细绳的一端系在手指上，细绳的另一端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”。
在杆的A端悬挂不同的重物，并保持静止。
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【精品】高中物理第三章相互作用3-4力的合成同步测试含解析新人教版必修1(10个范围内，只有D中的(20知识点一如图所示，物体M放在水平面上受到两个水平力的作用，F1＝4 N，F2＝8 N，物体处于静止．如果将水平力F1增加5 N，则( ) A．物体M仍处于静止B．物体M受到的合力方向向左C．物体M受到的合力方向向右D．物体M受到的摩擦力等于5 N【答案】A【解析】据题意可知，F1＝4 N，F2＝8 N时，物体处于静止状态．即物体最大静摩擦力最小值应为F2－F1＝(8－4) N＝4 N．如果将F1增加5 N，则F1＝(4＋5) N＝9 N．显然F1－F2＝(9－8) N＝1 N，小于最大静摩擦力，故物体仍处于静止状态，所受静摩擦力为1 N，方向与F1的方向相反，物体所受合力为零，故A选项正确．知识点二探究求合力的方法3．在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，则下列说法中正确的是( )A．同一次实验中，O点位置不允许变动B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点，两只弹簧测力计之间的夹角必须取90°D．实验中，要始终将其中一只弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一只弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点【答案】A【解析】为保证等效，必须把橡皮条的另一端拉到同一点O，故A正确；实验中还要记录拉力的方向，故B错误；两拉力的夹角可以是其他的合适角度，C错误；实验中不能超出弹簧测力计的最大量程，因此开始时弹簧测力计示数要小于最大量程，D错误．4．在“探究求合力的方法”的实验中，某同学第一步用一个弹簧测力计钩住细绳套拉橡皮条，使结点到达某一位置O；第二步用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套互成角度地拉橡皮条，使结点到达同一位置O.第二步中必须记录的是( )A．两细绳的长度和两细绳的方向B．橡皮条伸长的长度和两细绳的方向C．两弹簧测力计的读数和橡皮条伸长的长度D．两细绳套的方向和两弹簧测力计的读数【答案】D【解析】力的合成与分解都要满足平行四边形定则，因此必须要知道力的大小和方向，才能作出力的平行四边形，A、B、C错误，D 正确．5．在“探究求合力的方法”的实验中，下面哪种措施能够减小实验误差( )A．橡皮条弹性要好，拉到O点时拉力适当大些B．两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些C．拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面D．拉橡皮条的绳要细，而且要稍长一些【答案】ACD【解析】拉力“适当”大些能减小误差；而夹角“尽量”大些，则使作图误差变大，A正确，B错误；橡皮条等“贴近”木板，目的是使拉线水平；绳细且稍长便于确定力的方向，所以选项C、D正确．6．有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则．在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3，回答下列问题．(1)改变钩码个数，实验能完成的是________．A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是________．A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．用量角器量出三段绳子之间的夹角D．用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为图中________(选填“甲”与“乙”)是正确的．【答案】(1)BCD (2)A (3)甲【解析】(1)实验中的分力与合力的关系必须满足：|F1－F2|<F3<F1＋F2，因此BCD选项是可以的．(2)拆下钩码和绳子前要记录结点O的位置以及三段绳子的方向，故选A.(3)实验中F3的方向是竖直向下的．故甲正确．知识点三共点力和平行四边形定则7．物体受到三个大小分别为3 N、4 N、5 N的共点力的作用，这三个力的合力的最小值是( )A．0 B．2 NC．4 N D．6 N【答案】A【解析】前两个力的合力范围为1 N≤F≤7 N,5 N在其合力范围内，故此三个力的合力最小值为0，A正确．8．三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们合力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＋F3B．F至少比F1、F2、F3中的某一个大C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，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【答案】C【解析】三个大小分别是F1、F2、F3的共点力合成后的最大值一定等于F1＋F2＋F3，但最小值不一定等于零，只有当某一个力的大小在另外两个力的大小的和与差之间时，这三个力的合力才可能为零，选项ABD错误，选项C正确．9．有两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力为F，它们的夹角变为120°时，合力大小为( )A．2F B.FC.FD.F【答案】B【解析】根据题意可得，F＝F1，当两个力的夹角为120°时，合力F合＝F1＝F，即选项B正确．10．如图所示，是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图象，则这两个分力的大小分别是( )A．1 N和4 NB．2 N和3 NC．1 N和5 ND．2 N和4 N【答案】B【解析】由图象可得：θ＝0°时，F1＋F2＝5 N；θ＝180°时，设F1＞F2，F1－F2＝1 N，解得，F1＝3 N，F2＝2 N.11．如图所示，光滑斜面的倾角为30°轻绳通过两个滑轮与A。
高中物理第三章相互作用4力的合成学案新人教版必修1(2021年整理)
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4 力的合成知识内容力的合成考试要求c课时要求1。
理解合力和分力的概念，知道什么叫力的合成．2。
掌握力的平行四边形定则，知道合力不一定大于分力．3.会定性判断合力大小与两个分力夹角之间的关系．4。
知道共点力的概念，会用作图法、计算法求合力。
一、力的合成1．合力与分力当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力．2．力的合成（1)定义：求几个力的合力的过程叫做力的合成．(2)平行四边形定则:两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向．如图1所示，F表示F1与F2的合力．图1二、共点力1．定义：如果几个力共同作用在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力．2．力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力．［即学即用］1．判断下列说法的正误．(1)合力与原来那几个力同时作用在物体上．( ×)(2)合力的作用可以替代原来那几个力的作用，它与那几个力是等效替代关系．（√）(3)合力总比分力大．（×）(4）作用在一个物体上的两个力，如果大小相等,方向相反，则这两个力一定是共点力．（×）2．两个共点力互相垂直，F1＝8 N,F2＝6 N，则它们的合力大小F＝________ N，合力与F1间的夹角θ＝________。
人教版物理高一上册 第三章 相互作用——力(提升篇)(Word版 含解析)
一、第三章 相互作用——力易错题培优（难）1．如图所示，竖直面内有一圆环，轻绳OA 的一端O 固定在此圆环的圆心，另一端A 拴一球，轻绳AB 的一端拴球，另一端固定在圆环上的B 点。
最初，两绳均被拉直，夹角为θ（2πθ>）且OA 水平。
现将圆环绕圆心O 顺时针缓慢转过90°的过程中（夹角θ始终不变），以下说法正确的是（ ）A ．OA 上的张力逐渐增大B ．OA 上的张力先增大后减小C ．AB 上的张力逐渐增大D ．AB 上的张力先增大后减小【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】取球为研究对象，缓慢转动过程可视为平衡状态，物体受到重力mg ，OA 绳子的拉力OA F ，AB 绳子的拉力AB F ，这三个力合力为零，可构成如图所示的矢量三角形，由动态图分析可知OA F 先增大后减小，AB F 一直减小到零。
故选择B 。
2．如图所示，斜面体置于粗糙水平地面上，斜面体上方水平固定一根光滑直杆，直杆上套有一个滑块．滑块连接一根细线，细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球．最初斜面与小球都保持静止，现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A 点，如果整个过程斜面保持静止，小球未滑离斜面，滑块滑动到A 点时细线恰好平行于斜面，则下列说法正确的是（ ）A ．斜面对小球的支持力逐渐减小B ．细线对小球的拉力逐渐增大C ．滑块受到水平向右的外力逐渐增大D ．水平地面对斜面体的支持力保持不变 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB ．对小球受力分析可知，沿斜面方向cos sin T mg αθ=在垂直斜面方向sin cos N F T mg αθ+=（其中α是细线与斜面的夹角，θ为斜面的倾角），现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A 点，α变小，则细线对小球的拉力T 变小，斜面对小球的支持力N F 变大，故A B 错误；C ．对滑块受力分析可知，在水平方向则有sin cos()cos()sin (cos tan sin )cos mg F T mg θαθαθθθαθα+=+==-由于α变小，则有滑块受到水平向右的外力逐渐增大，故C 正确； D ．对斜面和小球为对象受力分析可知，在竖直方向则有sin()N mg Mg F T θα'+=++由于()αθ+变小，所以水平地面对斜面体的支持力逐渐增大，故D 错误。
3.4 力的合成与分解 (人教版新教材)高中物理必修一第三章【知识点+练习】
第三章相互作用——力4 力的合成与分解知识点一合力与分力力的合成1．合力、分力．如果一个力作用在物体上产生的效果跟原来几个力的共同作用效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力．*注意：合力与分力是等效替代的关系．受力分析时不能同时考虑合力和分力，否则出现重复．2．力的合成：求几个力的合力的过程．3．平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向．4．合力与分力间的大小关系．当两分力F1、F2大小一定时，(1)最大值：两力同向时合力最大，F＝F1＋F2，方向与两力同向；(2)最小值：两力方向相反时，合力最小，F＝|F1－F2|，方向与两力中较大的力同向；(3)合力范围：两分力的夹角θ(0°≤θ≤180°)不确定时，合力大小随夹角θ的增大而减小，所以合力大小的范围是：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.知识点二力的分解1．力的分解：已知一个力求它的分力的过程．2．分解法则：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则．3．分解依据：通常依据力的作用效果进行分解．4．一般把一个力沿水平方向和竖直方向分解或沿斜面方向和垂直斜面方向分解．5．一个合力可分解为唯一的一组分力的条件．(1)已知合力和两个分力的方向时，有唯一解．(2)已知合力和一个分力的大小和方向时，有唯一解．(3)已知合力F以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小时，若F与F1的夹角为α，有下面几种可能：①当F sin α<F2<F时，有两解，如图甲所示②当F2＝F sin α时，有唯一解，如图乙所示③当F2<F sin α时，无解，如图丙所示④当F2>F时，有唯一解，如图丁所示*按实际效果分解的几个实例．实例分析地面上物体受斜向上的拉力F，其效果为一方面使物体沿水平地面前进，另一方面向上提物体，因此可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2.F1＝F cos α，F2＝F sin α质量为m的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F1，二是使物体压紧斜面的分力F2·F1＝mgsin α，F2＝mgcos α质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时，其重力产生两个效果：一是使球压紧板的分力F1，二是使球压紧斜面的分力F2. F1＝mgtan α，F2＝mg cos α质量为m的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上，其重力产生两个效果：一是使球压紧竖直墙壁的分力F1，二是使球拉紧悬线的分力F2. F1＝mgtan α，F2＝mg cos α质量为m的物体被OA、OB绳悬挂于O点，重力产生两个效果：对OA的拉力F1和对OB的拉力F2. F1＝mgtan α，F2＝mg cos α质量为m的物体被支架悬挂而静止，其重力产生两个效果：一是拉伸AB的分力F1；二是压缩BC的分力F2. F1＝mgtan α，F2＝mg cos α1．矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量．2．标量：只有大小，没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量．3.三角形定则：如图所示，三个矢量F1、F2和F构成一个三角形，其中首尾连接的矢量F1、F2为两个分矢量，从一个矢量的箭尾指向另一个矢量的箭头的矢量F为合矢量，矢量三角形三条边的长度和方向分别表示三个矢量的大小和方向．知识点三实验：验证力的平行四边形定则一、实验原理1．若用一个力F′或两个力F1和F2共同作用都能把橡皮条沿某一方向拉至相同长度，即力F′与F1、F2的共同作用效果相同，那么F′为F1、F2的合力．2．用弹簧测力计分别测出F′和F1、F2的大小，并记下它们的方向，作出F′和F1、F2的图示，以F1、F2的图示为邻边作平行四边形，其对角线即为用平行四边形定则求得的F1、F2的合力F.3．比较F′与F，若它们的长度和方向在误差允许的范围内相等，则可以证明平行四边形定则的正确性．二、实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉(若干).三、实验步骤(1)用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上．(2)用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套．(3)用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向．(4)用铅笔和刻度尺从结点O沿两细绳套方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示．(5)只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示．(6)比较力F′与平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同．(7)改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重复实验两次．四、误差分析1．误差来源．除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等．2．减小误差的办法．(1)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录．(2)作图时用刻度尺借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行．(3)因两个分力F1、F2间的夹角θ越大，用平行四边形定则作出的合力F的误差ΔF就越大，所以，实验中不要把θ取得太大，但也不宜太小，以60°～120°之间为宜．五、注意事项1．使用弹簧测力计时应注意的问题．(1)弹簧测力计的选取方法将两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉，若两只弹簧测力计在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止．(2)弹簧测力计不能在超出它的测量范围的情况下使用．(3)使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应校正零位(无法校正的要记录下零误差)．(4)被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦．(5)读数时应正对、平视刻度．2．验证力的平行四边形定则时应注意的问题．(1)不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置．(2)在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同．(保证作用效果相同)(3)不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条，要反复做几次，使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化．(4)细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连直线确定力的方向．(5)在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些．(6)用两个弹簧测力计勾住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°到120°之间为宜．【例1】(多选)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则()A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍B．F1、F2同时增加10 N，F也增加10 NC．F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大【例2】把一个80 N的力F分解成两个分力F1、F2，其中力F1与F的夹角为30°，求：(1)当F2最小时，另一个分力F1的大小．(2)F2＝50 N时F1的大小．【例3】(多选)已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为33F，方向未知，则F1的大小可能是()A.33F B.32F C.233F D.3F【例4】如图中，用绳AC和BC吊起一个重50 N的物体，两绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为30°和45°，求绳AC和BC对物体的拉力．【例5】某学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计的拉力，如图(a)所示．(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力．(2)图(b)所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？(F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)随堂练习1．(多选)关于合力，下列说法正确的是()A．一个力的作用效果如果与几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力B．合力一定大于任何一个分力C．合力就是几个力的代数和D．合力小于任何一个分力是可能的2．同时作用在某物体上的两个方向相反的力，大小分别为6 N和8 N，当8 N的力逐渐减小到零的过程中，两力合力的大小()A．先减小，后增大B．先增大，后减小C．逐渐增大D．逐渐减小3．如图所示，为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图象，则这两个分力的大小分别为()A．1 N和4 N B．2 N和3 N C．1 N和5 N D．2 N和4 N4．(多选)一个物体同时受到三个力作用，其大小分别是4 N、5 N、8 N，则其合力大小可以是()A．0 N B．10 N C．15 N D．20 N5．把一个力分解为两个力时()A．一个分力变大时，另一个分力一定要变小B．两个分力不能同时变大C．无论如何分解，两个分力不能同时小于这个力的一半D．无论如何分解，两个分力不能同时大于这个力的2倍6．如图所示，在同一平面内，大小分别为1 N、2 N、3 N、4 N、5 N、6 N的六个力共同作用于一点，其合力大小为()A．0 B．1 N C．3 N D．6 N7．某物体在n个共点力的作用下合力为零，若把其中一个力F1的方向沿顺时针方向转过90°，而保持其大小不变，其余力保持不变，则此时物体所受的合力大小为() A．F1 B.2F1C．2F1 D．08.如图所示，物体M在斜向右下方的推力F作用下，在水平地面上恰好做匀速运动，则推力F和物体M受到的摩擦力的合力方向()A．竖直向下B．竖直向上C．斜向下偏左D．斜向下偏右9．水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装小滑轮B.轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过小滑轮后悬挂一质量m＝10 kg的重物，∠CBA＝30°，如图所示，则小滑轮受到轻绳的作用力为多大(取g＝10 m/s2)?10．如图所示，在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2，已知F1＝3.0 N，F2＝4.0 N，取g＝10 m/s2，则木块受到的摩擦力为多少？若将F2顺时针转90°，此时木块在水平方向上受的合力大小为多少？11．如设有五个力同时作用于质点P，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，如图所示，这五个力中的最小力的大小为F，则这五个力的合力等于()A．3F B．4F C．5F D．6F12．(多选)将质量为m的长方形木块放在水平桌面上，用与水平方向成α角的斜向右上方的力F拉木块，如图所示，则()A．力F的水平分力为F cos αB．力F的竖直分力为F sin α，它使物体m对桌面的压力比mg小C．力F的竖直分力为F sin α，它不影响物体对桌面的压力D．力F与木块重力mg的合力方向可以竖直向上13．F1、F2的合力为F，已知F1＝20 N，F＝28 N，那么F2的取值可能是()A．40 N B．70 N C．100 N D．6 N14．在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19 N、40 N、30 N和15 N，方向如图所示，求它们的合力．15．在探究合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条．(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，正确的是______．A．将橡皮条拉伸相同长度即可B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C．将弹簧测力计都拉伸到相同刻度D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是________．A．两细绳必须等长B．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行C．用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些第三章 相互作用——力4 力的合成与分解【例1】答案：AD解析：F 1、F 2同时增大一倍，F 也增大一倍，选项A 正确．F 1、F 2同时增加10 N ，F 不一定增加10 N ，选项B 错误．F 1增加10 N ，F 2减少10 N ，F 可能变化，选项C 错误．若F 1、F 2中的一个增大，F 不一定增大，选项D 正确． 【例2】答案：40 3 N (2)(403－30) N 或(403＋30) N 解析：(1)当F 2最小时，如图甲所示，F 1和F 2垂直，此时F 1＝F cos30°＝80×32N ＝40 3 N. (2)根据图乙所示，F sin 30°＝80 N×12＝40 N<F 2，则F 1有两个值． F 1′＝F cos 30°－F 22－（F ·sin 30°）2＝(403－30) NF 1″＝(403＋30) N.【例3】答案：AC解析：因F 2＝33F >F sin 30°，故对应的F 1的大小有两种可能． 如图所示，F 1的两个解分别对应于三角形的边长OC 和OD 的长度，由三角形的特点和对称性得CB ＝BD ＝F 22－⎝⎛⎭⎫F 22＝36F ，所以F 1＝32F ±36F ，A 、C 正确． 【例4】答案：50(3－1) N 252(3－1) N解析：此题可以用平行四边形定则求解，但因其夹角不是特殊角，计算麻烦，如果改用正交分解法则简便得多．以C 为原点建立直角坐标系，设x 轴水平，y 轴竖直，在图上标出F AC 和F BC 在x 轴和y 轴上的分力．F ACx ＝F AC sin 30°＝12F AC ， F ACy ＝F AC cos 30°＝32F AC ， F BCx ＝F BC sin 45°＝22F BC ， F BCy ＝F BCy cos 45°＝22F BC . 在x 轴上，F ACx 与F BCx 大小相等：12F AC ＝22F BC ；① 在y 轴上，F ACy 与F BCy 的合力与重力相等：32F AC ＋22F BC ＝50 N ；② 联立①②得，绳BC 的拉力和绳AC 的拉力：F BC ＝25(6－2) N ＝252(3－1) N ，F AC ＝50(3－1) N.【例5】答案：(1)见解析图 (2)甲解析：(1)F 1和F 2的合力图示如图所示．(2)用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮筋拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮筋拉力一定在同一直线上，故甲符合实验事实．随堂练习1、答案：AD解析：力的合成遵循力的平行四边形定则，力是矢量，既有大小，又有方向，所以求几个力的合力是求这几个力的矢量和，C 错，合力的大小可能大于任何一个分力，也可能小于任何一个分力，D 对．2、答案：A解析：当8 N 的力减小到6 N 时，两个力的合力最小为0，若再减小，两力的合力又将逐渐增大，两力的合力最大为6 N ，故A 正确．3、答案：B解析：两个分力之和为最大值，两个分力之差为最小值，即F 1＋F 2＝5 N ，F 1－F 2＝1 N ．解得F 1＝3 N ，F 2＝2 N 2，B 正确．4、答案：ABC解析：三力方向相同时合力有最大值，即4 N ＋5 N ＋8 N ＝17 N ，而F 1＝4 N 和F 2＝5 N 这两力合力F 的最大值为9 N ，最小值为1 N ，另一力为8 N ，且1 N<8 N<9 N ，取F 1和F 2适当夹角，可使其合力F 的大小为8 N ，再取F 3的方向与F 的方向相反，则F 1、F 2、F 3合力为零，此即为最小值，故三力合力的取值范围为0≤F ≤17 N ，选A 、B 、C.5、答案：C解析：设把一个力F 分解为F 1、F 2两个分力，当F 1、F 2在一条直线上且方向相反时，则有F ＝|F 1－F 2|，当F 1变大时，F 2也变大，A 、B 错．F 1、F 2可以同时大于F 的2倍，D 错．当将F 沿一条直线分解为两个方向相同的力F 1、F 2时，则有F ＝F 1＋F 2，可知F 1、F 2不可能同时小于12F ，C 对． 6、答案：D解析：三对共线的分力分别求合力，大小均为3 N ，方向如图所示．夹角为120°的两个3 N 的力的合力为3 N ，且沿角平分线方向，故所给六个力的合力为6 N ．D 正确．7、答案：B解析：物体受n 个共点力作用合力为零，则其中n －1个力的合力一定与剩下来的那个力等大反向，故除F 1以外的其他各力的合力的大小也为F 1，且与F 1反向，故当F 1转过90°时，合力应为2F 1.B 正确．8、答案：A解析：物体M 受四个力作用(如图所示)，支持力F N 和重力G 的合力一定在竖直方向上，由平衡条件知，摩擦力F ′和推力F 的合力与支持力F N 和重力G 的合力必定等大反向，故F ′与F 的合力方向竖直向下．A 正确．9、答案：100 N解析：以滑轮与绳子的接触点B 为研究对象．悬挂重物的轻绳的拉力F ＝mg ＝100 N ，BC 段绳子在B 处有沿绳子斜向上的拉力、BD 段绳子在B 处有沿绳子竖直向下的拉力，大小都是100 N ，受力示意图如图所示∠CBD ＝120°，则∠CBE ＝∠DBE ＝60°，即△CBE 是等边三角形，故滑轮受到绳子的作用力大小为F 合＝100 N.10、答案：5.0 N 1.0 N解析：由平行四边形定则可知，图中F 1与F 2的合力F ＝F 21＋F 22＝5.0 N ．若木块滑动时，木块受到的滑动摩擦力大小为F ′＝μF N ＝μmg ＝6.0 N ．由于F <F ′，故木块处于静止状态，木块与地面间的摩擦力为静摩擦力，大小与F 相等，即为5.0 N.当F 2顺时针旋转90°时，F 1与F 2方向相同．它们的合力为F 1＋F 2＝7.0 N>6.0 N ．此时木块运动受滑动摩擦力作用，木块受的合力为1.0 N.11、答案：D解析：根据平行四边形定则，F 1和F 4的合力为F 3，F 2和F 5的合力为F 3，所以五个力的合力等于3F 3，因为F 1=F ，根据几何关系知，F 3=2F ，所以五个力的合力大小为6F ，方向沿F 3方向，故选D 。
高中物理第三章相互作用课后提升训练3.5力的分解新人教版必修1(2021年整理)
2018-2019学年高中物理第三章相互作用课后提升训练3.5 力的分解新人教版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018-2019学年高中物理第三章相互作用课后提升训练3.5 力的分解新人教版必修1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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课后提升训练力的分解(25分钟50分）一、选择题（本题共6小题，每小题5分，共30分)1。
已知力F的一个分力F1跟F成30°角，F1大小未知,如图所示，则另一个分力F2的最小值为( ）A。
B.C。
F D。
无法判断【解析】选A.由力的三角形定则知,当力F2与力F1垂直时,F2最小，故F2=Fsin30°=,故A正确。
【补偿训练】（多选）下列说法正确的是（)A。
2N的力可以分解成6N和3N的两个分力B.10N的力可以分解成5N和3N的两个分力C.2N的力可以分解成6N和5N的两个分力D。
10N的力可以分解成10N和10N的两个分力【解析】选C、D。
逆向思维法，根据两个分力的合力的取值范围来判定。
A项中2N不在6N和3N的合力范围内,B项中10N不在5N和3N的合力范围内，C、D两项中的每个力均在其他两个力的合力范围内，故A、B错误，C、D正确。
2。
为了行车的方便与安全,上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路,这样做的主要目的是( ）A.减小上山车辆受到的摩擦力B。
减小上山车辆的重力C.减小上山车辆对路面的压力D.减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力【解析】选D.如图所示，重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压紧斜面的分力F2,则F1=Gsinθ，F2=Gcosθ，倾角θ减小，F1减小，F2增大,同一座山,高度一定,把公路修成盘山公路时，使长度增加,则路面的倾角减小,即减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力,可使行车安全,故D正确,A、B、C错误.3。
新教材高中物理第3章相互作用——力4力的合成和分解课后提升训练新人教版
第三章 4A组·基础达标1．将一个大小为 8 N 的力分解成两个分力，下列各组值不可能的是( )A．1 N 和 10 N B．10 N 和 10 NC．10 N 和 15 N D．15 N 和 20 N【答案】A 【解析】1 N与10 N的合力范围是9 N≤F≤11 N．不可能为8 N，故A符合题意；10 N与10 N的合力范围是0 N≤F≤20 N，可能为8 N；10 N与15 N的合力范围是5 N≤F≤25 N，可能为8 N；15 N与20 N的合力范围是5 N≤F≤35 N，可能为8 N．故选A．2．在“互成角度的两个力的合成”实验中，用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置O点．为了确定两个分力的大小和方向，这一步操作中必须记录的是( )A．橡皮条固定端的位置B．描下O点位置、两条细绳套的方向及两个弹簧测力计的读数C．橡皮条伸长后的总长D．两个弹簧测力计的读数【答案】B 【解析】该实验的实验目的是验证力的平行四边形定则，要根据两个弹簧拉橡皮筋时两个拉力的大小和方向作出平行四边形求出其合力大小，然后与一个弹簧拉橡皮筋时的拉力大小进行比较，最后得出结论，故需要记录的是两弹力的大小和方向，故A、C、D 错误，B正确．3．某物体在n个共点力的作用下合力为零，若把其中一个力F1的方向沿顺时针方向转过90°，而保持其大小不变，其余力保持不变，则此时物体所受的合力大小为( ) A．F1B．2F1C．2F1D．0【答案】B 【解析】物体在n个力作用下合力为零，则除F1以外的其他力的合力大小也为F1，且与F1反向，故当F1转过90°，大小不变时，合力应为2F1，故B正确．4．下列关于力的说法正确的是( )A．力是物体对物体的作用，所以发生力的作用必须相互接触B．物体受到的几个共点力的合力一定大于每一个分力C．一个物体静止在斜面上，物体所受重力沿垂直斜面方向上的分力就是物体对斜面的压力D．一个2 N的力可以分解为7 N和6 N的两个力【答案】D 【解析】力是物体对物体的作用，发生力的作用不一定必须相互接触，例如磁体之间的作用，A错误；物体受到的几个共点力的合力不一定大于每一个分力，可能等于也可能小于每一个分力，B错误；一个物体静止在斜面上，物体所受重力沿垂直斜面方向上的分力大小等于物体对斜面的压力，C错误；7 N和6 N的力的合力范围是1～13 N，则一个2 N的力可以分解为7 N和6 N的两个力，D正确．5．(多选)两个力F1和F2间的夹角为θ，两个力的合力为F，以下说法中正确的是( ) A．若F1和F2的大小不变，θ角越小，合力F就越大B．合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大C．如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大D．如果夹角θ满足一定条件，合力F和分力F1、F2的大小可能相等【答案】AD 【解析】若F1和F2的大小不变，θ角越小，根据平行四边形定则知，合力F就越大，故A正确．合力可能比分力大，可能比分力小，也可能与分力相等，故B错误．如果夹角θ不变，若夹角为180°，F1大小不变，增大F2，则合力可能减小，故C错误．如果夹角为120°，F1、F2大小相等，则合力与分力大小相等，故D正确．6．物体重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2，如图所示，则( )A．F1、F2的合力是GB．F1、F2的合力是FC．物体对绳OA的拉力方向与F1方向相同，大小相等D．物体受到重力G、OA绳拉力F1、OB绳拉力F2和F共四个力【答案】B 【解析】合力与分力具有等效替代的关系，所谓等效是指合力F的作用效果与其分力F1、F2共同作用产生的效果相同．F1、F2的合力是F，A错误，B正确；物体对绳OA 的拉力与绳OA对物体的拉力等大反向，C错误；合力F是为研究问题方便而假想出来的力，实际上不存在，应与实际受力区别开来，D错误．7．图甲中一个人单独向上用力F提着一桶水，水桶静止；图乙中两个人分别用力F1、F2共同也提着这桶水，水桶保持静止，则( )A ．F 1、F 2的大小一定比F 大B ．F 1、F 2的大小一定比F 小C ．F 1、F 2之间的张角越小越省力D ．F 的大小等于F 1、F 2的大小之和【答案】C 【解析】F 1与F 2的合力等于重力，根据平行四边形定则，合力一定，夹角越小，F 1与F 2越小，故C 正确．8．如图所示，用一根长为L 的细绳一端固定在O 点，另一端悬挂质量为m 的小球A ，为使细绳与竖直方向成30°角且绷紧，小球A 处于静止，则需对小球施加的最小力等于( )A ．3mgB ．32mgC ．12mgD ．33mg 【答案】C 【解析】以小球为研究对象，分析受力，如图所示拉力T 的方向不变，根据平行四边形定则可知，当小球施加的力F 与细绳垂直时，所用的力最小，根据平衡条件得F min＝mg sin 30°＝12mg ，A 、B 、D 错误，C 正确．9．(多选)将一个F ＝10 N 的力分解为两个分力，如果已知其中一个不为零的分力F 1的方向与F 成30°角，如图所示，则关于另一个分力F 2，下列说法正确的是( )A ．F 2的方向可能与F 平行B ．F 2的大小可能小于5 NC．F2的大小可能大于5 ND．F2的方向与F1垂直时F2最小【答案】CD 【解析】如果F2的方向与F平行，则F1的方向也与F平行，这显然不符合题意，所以可知F2的方向不可能与F平行，故A错误；当F2的方向与F1的方向垂直时，F2具有最小值F2min＝F sin 30°＝5 N，所以F2的大小不可能小于5 N，故B错误，C、D正确．10．力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是( ) A．高大的桥要建很长的引桥，是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力B．帆船逆风行驶时，风力不能分解出沿船前进方向的分力C．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩玩滑梯时受到的重力，使小孩下滑得更快D．运动员做引体向上(缓慢上升)动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是因为张开时手臂产生的合力增大的缘故【答案】A 【解析】高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，根据力的合成和分解可知，汽车重力沿桥面向下的分力减小，达到行车方便和安全的目的，故A正确．帆船能逆风行驶，根据力的合成和分解，可知风力一定能分解出沿船前进方向的分力，故B错误．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑滑梯时重力沿斜面向下的分力，使小孩下滑得更快，故C错误．运动员做引体向上(缓慢上升)动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是因为张开手臂产生的合力不变，分力的夹角越大，则分力越大，故D错误．B组·能力提升11．(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中，两秤的拉力在图中作出，图中方格每边长度表示1 N，O是橡皮条的一个端点，用两个直角三角板作出合力F的图示，最后得到的合力的大小为________N.(2)在“验证二力合成的平行四边形定则”的实验中，下列说法正确的是( )A．两次拉橡皮条伸长的长度相等就能实现“等效”B．同一组实验，两次拉橡皮条时不一定使结点到达同一位置C．实验中，测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对测力计刻度D．实验中，把橡皮条与绳套的结点拉到O点时，为了便于算出合力的大小，两个测力计之间的夹角一定得取90°【答案】(1)图见解析7 N (2)C【解析】(1)以F1、F2为邻边，作出平行四边形，如图所示，由图可知，合力为F＝×7 N ＝7.0 N.(2)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，采用了“等效法”，即要求两次拉橡皮筋到同一点O，从而使橡皮筋产生的形变大小和方向都相同，故A、B错误；本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则，为了减小实验误差，弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行，读数时视线要正对测力计刻度，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大，故C正确；合力是我们根据平行四边形画出来的，不是计算出来的，两测力计之间的夹角不一定为90°，便于作图和减小误差即可，故D错误．12．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤是：a．如图甲所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；b．沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O 点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力F1、F2的大小．用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点，并分别将其与O点连接，表示两力的方向；c．再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向．(1)实验中确定分力方向时，图甲中的b点标记得不妥，其原因是________________________________________________________________________．(2)用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是____________________．(3)图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，其中________是F1和F2合力的实际测量值．(4)实验中的一次测量如图丙所示，两个测力计M、N的拉力方向互相垂直，即α＋β＝90°.若保持测力计M的读数不变，当角α由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮筋的活动端仍在O点，可采用的办法是________．A．增大N的读数，减小β角B．减小N的读数，减小β角C．减小N的读数，增大β角D．增大N的读数，增大β角【答案】(1)O、b两点太近，误差大(2)使合力F与F1、F2共同作用的效果相同(3)F(4)B【解析】(1)为了减小测量的误差，记录方向时，记录点与O点的距离适当大一些，图甲中的b点标记得不妥，其原因是O、b两点太近，误差大．(2)用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是与F1、F2共同作用的效果相同．(3)F1和F2合力的实际测量值是用一根弹簧测力计测量的，不是根据平行四边形定则作出的，故F是F1和F2合力的实际测量值．(4)由题意可知，保持O点位置不动，即合力大小、方向不变，弹簧测力计M的读数不变，因此根据力的平行四边形定则，画出受力分析图如图．所以由图可知α角逐渐变小时，N的示数减小，同时β角减小，故B正确．13．一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，探究两个互成角度的力的合成规律．(1)如图甲所示，在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶________时电子秤的示数F.(2)如图乙所示，将三细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶带上．水平拉细线L1，在白纸上记下结点O的位置、__________________和电子秤的示数F1.(3)如图丙所示，将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上．手握电子秤沿着图乙中L2的方向拉细线L2，使____________________和三根细线的方向与图乙中重合，记录电子秤的示数F2.(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，将F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，用作图工具检验发现所围形状是一个__________________．【答案】(1)静止(2)三细线的方向(3)结点O的位置(4)平行四边形。
高中物理第三章相互作用力的合成同步练习新人教版必修
力的合成同步练习一、选择题1、关于共点力，下列说法中正确的是（）A、作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，这两力是共点力B、作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两力是共点力C、作用在一个物体的几个力，如果它们的作用点在同一点上，则这几个力是共点力D、作用在一个物体的几个力，如果它们力的作用线汇交于同一点，则这几个力是共点力2、大小不变的两个共点力的合力为，则（）A、合力一定大于任一个分力B、合力的大小既可等于，也可等于C、合力有可能小于任一个分力D、合力的大小随间夹角增大而减小3、大小分别为和的两个力，同时作用在一个物体上，对于合力大小的估计，正确的是（）A、 B、C、 D、4、物体受共点力作用而做匀速直线运动，则这三个力可能是（）A、 B、C、 D、二、填空题1、两个互成角度的共点力的合成用定则．具体做法是把表示这两个力的线段作为，将这两邻边所夹的对角线作为．2、两个共点力的合力最大为，最小为，则这两个力的大小分别为和．若这两个力的夹角是，则合力的大小为．3、如图所示，表示合力与两力夹角的关系图线，则这两个分力大小分别为与．4、已知两个力的大小分别为和，用作图法求出这两个力互成几种情况下的合力．答案：一、选择题1、BCD2、BCD3、D4、B二、填空题1、平行四边形；平行四边形的两条邻边；合力的大小与方向2、；；3、；4、略2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．2016年8月16日，我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，该卫星的发射将使我国在国际上率先实现高速星地量子通信，初步构建量子通信网络。
“墨子号”卫星的质量为m(约640kg)，运行在高度为h(约500km)的极地轨道上，假定该卫星的轨道是圆，地球表面的重力加速度为g ，地球半径为R 。
则关于运行在轨道上的该卫星，下列说法中正确的是（ ）A ．运行的速度大小为gRB ．运行的向心加速度大小为gC ．运行的周期为2R h g π+D ．运行的动能为22()mgR R h + 2．两行星A 和B 各有一颗卫星a 和b ，卫星的圆轨道接近各自的行星表面，如果两行星质量之比:2:1A B M M =，两行星半径之比:1:2A B R R =则两个卫星周期之比a b :T T 为（ ）A ．1:4B ．4:1C ．1:2D ．2:13．下列说法正确的是（ ）A ．光电效应既显示了光的粒子性，又显示了光的波动性B ．原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变的实质C ．一个氘核21H 与一个氚核31H 聚变生成一个氦核42He 的同时，放出一个电子 D ．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量不变4．静电场在x 轴上的场强E 随x 的变化关系如图所示，x 轴正方向为场强正方向，带正电的点电荷沿x 轴运动，则点电荷（ ）A ．在x 2和x 4处电势能相等B ．由x 1运动到x 3的过程中电势能增大C ．由x 1运动到x 4的过程中电势能先减小后增大D ．由x 1运动到x 4的过程中电场力先减小后增大 5．如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，原线圈与固定电阻R 1串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。
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课后提升训练力的合成
(25分钟50分)
一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)
1.(多选)(2017·上饶高一检测)两个互成角度(不为零或180°)共点力F1、F2的大小均为10N,则它们的合力( )
A.一定大于10 N
B.可能等于1 N
C.方向不可能与F1相同
D.方向不可能同时与F1、F2的方向平行
【解析】选B、C、D。
两个互成角度(不为零或180°)的共点力的合力范围为:F1+F2>F>|F1-F2|,代入数据得:20N>F >0N,故A错误,B正确;两个力互成角度(不为零或180°),所以合力方向不可能与F1相同,故C正确;若合力的方向同时与F1、F2的方向平行,则F1、F2的方向相反或角度为零,与题干矛盾,所以合力方向不可能同时与F1、F2的方向平行,故D正确。
【补偿训练】
(多选)关于一个力的合力与其两个分力的关系,下列说法正确的是( )
A.合力的大小可能等于它的某一个分力的大小
B.当两个分力的夹角θ逐渐增加时,其合力逐渐变大
C.有两个分力大小分别为7 N和10 N,其合力大小可能为5 N
D.合力一定至少大于一个分力
【解析】选A、C。
合力与分力大小关系是|F1-F2|≤F≤F1+F2,例如3N和4 N的力合力的取值范围是1～7 N,当合力为3 N时,合力的大小等于某
一分力的大小,故选项A正确;当两个分力的夹角θ逐渐增加时,其合力逐渐变小,故选项B 错误;有两个分力大小分别为7N和10N,其合力范围为3～17N,故选项C正确;合力与分力遵循平行四边形定则,合力可以大于、等于、小于分力,如二力平衡时合力为零,故选项D错误。
2.(多选)两个共点力F1、F2大小不同,它们的合力大小为F,则( )
A.F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍
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不一定增大
【解析】选A、D。
力是矢量,+=,则2(+)=2,选项A正确。
如果F1、F2方向相反,同时增加10N,合力不变,选项B错误。
如果F1、F2方向相反,F1增加10N,F2减少10N,F一定发生变化,选项C错误。
如果两力反向,且增大较小的一个,合力将减小,选项D正确。
3.小娟、小明两人共提一桶水匀速前行,如图所示,已知两人手臂上的拉力大小相等且为F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为G,则下列说法中正确的是( )
A.当θ为120°时,F=G
B.不管θ为何值,F=
C.当θ=0°时,F>
D.θ越大时,F越小
【解析】选A。
水桶处于静止状态,两人的合力与重力等大反向,故2Fcos=G,F=,所
以当θ为120°时,F=G,A对,B错。
当θ=0°时,F=,C错。
θ越大时,cos越小,F越大,D 错。
4.如图所示,用两根绳子将日光灯悬挂起来,有四种悬挂方法,在乙、丙两图中,乙中左侧绳与丙中右侧绳跟水平灯管的夹角均为θ,乙中右侧绳与丙中左侧绳跟水平灯管夹角也为θ,那么绳受拉力大小的情况是( )
A.甲方法最大,乙方法最小
B.甲方法最小,丁方法最大
C.四种方法一样大
D.甲方法最大,乙、丙、丁方法均为最小
【解析】选B。
四种悬挂方法,两绳拉力的合力都等于日光灯的重力,甲图中两绳夹角为0°,故绳中张力最小。
丁图中两绳间夹角最大,在产生相等的合力时,两绳中张力最大,故选B。
【补偿训练】
在图中,下列情况下日光灯所受的拉力F1、F2及重力G不是共点力的是( )
A.甲情况下
B.乙情况下
C.丙情况下
D.甲、乙、丙三种情况下
【解析】选B。
根据共点力的概念,甲、丙两图中F1、F2、G三力的作用线的延长线分别交于一点,是共点力,乙图中F1、F2、G的作用线均沿竖直方向,不能交于一点,不是共点力,故选B。
5.质量为m的物体放在水平面上,在大小相等、互相垂直的水平力F1与F2的作用下从静止开始沿水平面运动,如图所示。
若物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则物体( )
A.在F1的反方向上受到f1=μmg的摩擦力
B.在F2的反方向上受到f2=μmg的摩擦力
C.在F1、F2合力的反方向上受到摩擦力为f合=μmg
D.在F1、F2合力的反方向上受到摩擦力为f合=μmg
【解析】选D。
滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,物体沿F1、F2的合力方向运动,故在F1、F2合力的反方向上,受到摩擦力为f合=μmg,D正确。
6.(多选)(2017·长春高一检测)如图所示是两个共点力的合力F的大小跟它的两个分力之间
的夹角θ的关系图象,则这两个力的大小和θ=90°时合力F的大小分别是( )
A.6N和4N
B.7N和3N
C.θ=90°时合力F的大小为2N
D.θ=90°时合力F的大小为2N
【解析】选A、D。
设两个力分别为F1、F2,F1>F2,两个力的夹角为180度时,合力为2N,则F1-F2=2N;两个力的夹角为0度时,合力为10N,则F1+F2=10N,解得F1=6N,F2=4N,故A正确、B错误;当两个力垂直时,合力为:F合==N =2N,故D正确、C错误。
【补偿训练】
1.如图所示,吊床用绳子拴在两棵树上等高的位置。
某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状态。
设吊床两端系绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2,则( )
A.坐着比躺着时F1大
B.躺着比坐着时F1大
C.坐着比躺着时F2大
D.躺着比坐着时F2大
【解析】选A。
吊床对人的作用力与重力等值反向,所以躺着和坐着时,F2不变。
坐在吊床上时,吊床两端绳的拉力与竖直方向上的夹角较大,根据共点力平衡有:2F1cosθ=G,θ越大,则绳子的拉力越大,所以坐着时,绳子与竖直方向的夹角较大,则绳子的拉力较大,故A正确,B、
C、D错误。
2.蹦床运动是运动员在一张弹性的网上借助于网的作用被弹起一定的高度,运动员在空中做出各种优美的动作。
它在我国起步较晚,但发展迅速。
如图为蹦床上弹性网示意图,网绳的结
构为正方格形,O、A、B、C、D……为网绳的结点。
安全网水平张紧后,若质量为m的运动员从高处落下,并恰好落在O点上。
该处下凹至最低点时,网绳DOE、BOG均成向上的120°张角,此时O点受到的向下的冲击力大小为F,则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为( )
A.F
B.
C.F+mg
D.
【解析】选B。
由题意知,4根绳子在竖直方向的合力大小为F,设每根绳子拉力为F T,如图所示,则由几何关系有4F T cos60°=F,所以F T=。
故B对。
二、非选择题(本题共2小题,共20分)
7.(10分)一个物体受到大小相等的两个拉力作用,每个拉力都是100N,夹角为
90°,求这两个力的合力。
【解析】由于两个力大小相等,夹角为90°,故作出的平行四边形为正方形,可用计算法求合力F。
如图所示可得:
F==100N
=141.4N
方向:tanθ==1,
即θ=45°,故合力方向与F1成45°。
答案:见解析
【延伸探究】在上题中,(1)若两个力的夹角为60°,求合力的大小及方向。
(2)若两个力的夹角为120°,求合力的大小及方向。
提示:(1)由于两个力大小相等,夹角为60°,所以作出的平行四边形是菱形,可用计算法求得合力F,如图所示,F=2F1cos30°=F1=100N=173.2N,方向沿F1与F2夹角的平分线。
(2)合成后出现等边三角形,合力大小等于分力大小,即F=F1=100N,方向沿F1与F2夹角的平分线。
答案:(1)173.2N 方向沿F1、F2夹角的平分线
(2)100N 方向沿F1、F2夹角的平分线
8.(10分)如图所示,水平电线AB对电线杆的拉力是300N,斜牵引索BC对电线杆的拉力是500N,这时电线杆正好和水平地面垂直。
如果电线杆自重800N,那么电线杆对地面的压力是多大?
【解析】由题意可知,水平电线AB和斜牵引索BC两个拉力的合力竖直向下,其大小为F合=N=400N,故电线杆对地面的压力F N=G+F合=1 200N。
答案:1 200N。