第3章 第4节 力的合成和分解-【重难点手册】2024-2025学年高中物理必修第一册同步练习题（人教版2019 浙江专用）

滩点手册高中物理必修第一册)（浙江专用） 第4节力的合成和分解 A基础过关练 测试时间：40分钟 1.(2023·浙江台州楚门中学高一开学考 试)关于力的分解，下列叙述错误的是 A.分力可能等于合力 4.(多选)(2023·浙江台州双语高级中学 B.任何一个力都有且只有一种分解情况 高一期中)关于分力合成合力的说法，正 C.力的合成和力的分解都是等效思想的 确的是( ). 体现 A.两个力的合力，可能小于一个分力 D.若已知合力F和两个分力(F、F2)的 大小，其中|F1一F2|<F<F十F, B.5N、2N、6N三个共点力的最大合力 则分力一定不共线 为13N,最小合力为1N 2.如图所示，为了行车的方便与安全，上山 C.两个分力的大小和方向都被确定，则 的公路都是很长的“之”字形盘山公路， 合力也被确定 这样做的主要日的是( D.两分力中其中一个分力增大，合力一 定增大 5.(2022·浙江杭州四中高一期中)如图所 示，把一个质量为m的光滑小球放在两 块挡板AB和AC之间，其中AB板为竖 直方向，AB与AC之间的夹角为37°，则 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 A球对AB板的压力为子mg D.减小上山车辆的重力平行于路面向 下的分力 B球对AB板的压力为3mg 4 3.(2023·浙江杭州二中高一期中)一个质 C.球对AC板的压力为mg 量为m的物体受到三个共点力F1、F2、 D.若将AC板放至水平，球对AC板和 F的作用，这三个力的大小和方向刚好 AB板仍有压力 构成如图所示的三角形，则这物体所受 6.一辆汽车不小心陷进了泥潭，司机要想 的合力是( 办法将车拉出，在司机用力大小一定的 A.2F B.2F2 情祝况下，下列方式中更容易将车拉动的 C.2F3 D.0 是（设汽车受到的阻力相同）(). 54 第三章相互作用—力底超 发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为 1.5L(弹性限度内)，则发射过程中裹片 对弹丸的最大作用力为( 丙 A.甲图中，人站在车的正前方，水平用 力拉车 B.乙图中，人站在高处，斜向上拉车 C.丙图中，将绷直的绳子两端分别拴到 A￥ & 树上和车上，然后垂直于绳子水平方 C.kL D.2kL 向用力拉 9.(多选)(2023·浙江台州路桥中学高一 D.丁图中，在树上固定一定滑轮，将绳 期中)在第十一届全运会男子举重56公 子绕过定滑轮用力拉 斤级比赛中，龙清泉以302公斤的总成 7.(多选)(2023·浙江温州中学高一期中) 绩获得冠军.如图所示是他比赛夺冠时 如图所示，将一个竖直向下F=180N 的情景，设龙清泉所举杠铃的总质量为 的力分解成F1、F2两个分力，F与F的 m,两手臂对称支撑，杠铃平衡时每只手 夹角为a=37°，F2与F的夹角为0，已知 臂与竖直线所成的夹角为0，则以下说法 sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法中 正确的是( ) 正确的是( A.当0=90时，F2=240N B.当0=37时，F2=112.5N A.当0=60时，每只手对杠铃杆的支持 C.当0=53时，F2=144N 力为g D.无论0取何值，F2大小不可能小于 B.当0=30时，每只手对杠铃杆施加的 108N 8.如图所示，一个Y形弹弓顶部跨度为L, 作用力为号5 两根相同的橡皮条自由长度均为L,在 C.若夹角0增大，两手臂受到的合外力 两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不 增大 计)做成裹片.若橡皮条的弹力与形变量 D.若夹角0增大，手与杠铃间的摩擦力 的关系满足胡克定律，且劲度系数为k, 增大 55 滩点手册高中物理必修第一册)（浙江专用） 10.小明做了探究两个互成角度的力的合 兜住重力为G的足球，用轻绳挂于光滑 成规律的实验，实验装置及过程如图 竖直墙壁上的A点，轻绳的拉力为Fr, 甲、乙、丙所示，E为橡皮筋原长时小圆 墙壁对足球的支持力为FN,则( 环的位置，O为实验时小圆环被拉至的 位置 轻 A.FT<FN B.FT=FN C.FT>G D.FT=G 内灯 2.(2023·浙江选考)如图所示，水平面上 固定两排平行的半圆柱体，重为G的光 滑圆柱体静置其上，a、b为相切点， P ∠aOb=90°，半径Ob与重力的夹角为 37°.已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则 戊 圆柱体受到的支持力F。、F6大小为 (1)图丁中弹簧测力计的示数为 ( N. (2)下列做法能减小实验误差的是 A.两根细线必须等长 A.F.=0.6G,Fb=0.4G B.弹簧测力计的示数不宜太小 B.F.=0.4G,F=0.6G C.两条细线的夹角尽可能大一些 C.F.=0.8G,F6=0.6G D.在确定细线拉力方向时，所取两 D.F=0.6G,F6=0.8G 个点尽可能的远 3.(2023·浙江杭州淳安中学高一期中)图 (3)某次实验记录纸如图戊所示，拉力 甲为家庭常用的燃气灶实物图，灶面上 F1和F2的方向分别过P1和P2 有一个支架.共有4个均匀分布的支承 点，拉力F的方向过P点：其中拉 面，对放在上面的厨具起到支撑作用.现 力F和F2的大小分别为F= 把一个高压锅放在支架上，并抽象成示 2.70N、F2=2.30N.作图并求出 意图乙，已知支架的每个支承面与水平 该合力大小为 N. 方向成α=37°角.高压锅和里面的食物 乃综合提能练 测试时间：50分钟 总质量为4.8kg.则每个支承面给高压 1.(2023·浙江选考)如图所示，轻质网兜 锅的支持力为（忽略高压锅和支承面之 56 第三章相互作用—力次超 间的摩擦力，取g=10m/s2)( 高乐锅 A.12N B.15N 90 90 C.20N D.48N D 4.(2023·浙江诸暨第二高级中学高一期 6.(多选)(2023·福建三明一中高一期末) 中)某同学为了探究两个互成角度的力 在汽车的维修中，千斤顶发挥了很大作 的合力F随0变化的关系，按如图甲所 用，图中分别为剪式千斤顶的实物图和 示的实验装置进行实验，把E点与力的 示意图.当摇动把手时，螺纹轴迫使千斤 传感器相连接得到合力大小，如图乙所 顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起.当汽车 示为在计算机上显示的合力F与日变化 刚被顶起时，若已知汽车对千斤顶的压 的规律，则下列说法正确的是( ). 力为4.0×10N,且千斤顶两臂间的夹 角恰为120°，则( 120 180 360 纹和 甲 A.0越大，合力越大 A.此时千斤顶对汽车的支持力为4.0× B.合力一定大于任何一个分力 10N C.这两个分力大小分别为3N和4N B.此时两臂受到的压力大小各为2.0× D.根据图乙无法求出两个分力的大小 10N 5.(2023·浙江杭州学军中学高一阶段练 C.若摇动把手把车继续往上顶，两臂受 习)如图所示，一长直木板的上表面一端 到的压力将减小 放有一小木块，当木板以远离木块的另 D.若摇动把手把车继续往上顶，两臂受 一端O为轴，由水平位置缓慢向上转动 到的压力将不变 (α角变大)时，木块受到的摩擦力F:随 转过的角度α变化的图像，可能正确的 7.(2023·浙江慈溪浒山中学高一期中)如 是( 图甲所示是斧子砍进木桩时的情景，其 横截面如图乙所示，斧子的剖面可视作 顶角为0的等腰三角形，当施加竖直向 下的力F时，则() 57 滩点手册高中物理必修第一册)（浙江专用） (3)如果AC绳和BC绳的最大承受力分 别为50N和100N,试分析若逐渐 增大重物的质量，哪一根绳将先断， 并求出此时的重物的质量为多大 A.向下施加的力F增大，斧子侧面对木 桩的弹力大小不变 B.施加相同的恒力F,0越小的斧子，越 容易撑开木桩 C.施加相同的恒力F,0越大的斧子，越 容易撑开木桩 D.劈开木桩的难易程度只与F有关，与 0无关 8.(2023·浙江宁波镇 海中学高一期中)如 图所示，两细杆间距 0 离相同，与水平地面所成的角相同，夹角 测试时间：10分钟 为《，小球从装置顶端由静止释放，离开 C 强基突破练 细杆前的运动可视为匀加速直线运动， 1.小明在观察如图所示的沙子堆积时，发 当两杆对球的支持力的夹角为20时，此 现沙子会自然堆积成圆锥体，且在不断 时每根杆的支持力大小为( ). 堆积过程中，材料相同的沙子自然堆积 A.mgsin a B.mgcos a 成的圆锥体的最大底角都是相同的.小 2cos 0 2sin 0 明测出这堆沙子的底部周长为31.4m, c28 D.im 利用物理知识测得沙子之间的动摩擦因 数为0.5，估算出这堆沙子的体积最接 9.(2023·浙江诸暨第二高级中学高一期 近( 中)用细绳AC和BC吊起一质量为5kg 的重物，两绳与水平方向的夹角如图所 示.取g=10m/s2. (1)对重物的重力按效果进行分解，画出 重力的分解图. A.60m3 B.200m3 (2)求AC绳和BC绳受到的拉力大小. C.250m D.500m 58重难点手册高中物理必修·第一册U(浙江专用) 5.CD【解析】对女演员受力分析：受重力和男演员对其 第4节力的合成和分解 的作用力，根据平衡条件可知，男演员对女演员的作用 A基础过关练 力竖直向上，故A错误：对男演员由平衡条件可知，男 1.B【解析】分力可能大于，等于或小于合力，故A正 演员与地面没有摩擦力作用，故B错误：整体由平衡条 确：任何一个力有无数种分解情况，故B错误：力的合 件可知，只受两个力作用，重力与支持力，则男演员受 成和力的分解都是等效思想的体现，故C正确：若已知 到地面对他的作用力竖直向上，故C正确：地面对人的 合力F和两个分力(F、F)的大小，其中|F一F< 支持力与人对地面的压力是一对相互作用力，故D正 F<F十F,则分力一定不共线，故D正确.故选B 确，故选CD 2.D【解析】如图所示，重力G产 6.(1)P物块在拉力F的作用下向右做匀速直线运动，受 生的效果是使物体下滑的分力 到重力G,地面的支持力N,Q对P的压力N'、Q对P F,和使物体压紧斜面的分力 的摩擦力「、地面对P的摩擦力'、绳子的拉力T以及 F2 F=Gsin 0.F:=Gcos 0, F的作用，受力图如图所示」 倾角8减小，F,减小，F: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，AC错误.故选D. 3.A【解析】根据三角形定则，F,与F的合力等于从 (2)P做匀速运动，则Q也做匀速运动， F:的起点到F:的终点的有向线段，即与F相同，故 对Q受力分析，根据平衡条件得 合力等于2F.故选A f=T=iag,① 4.AC【解析】两个力的合力可能比分力大，可能比分力 N'=mog. 小，可能与分力相等，故A正确：当三个力同向时，合力 对P,根据平衡条件得 最大，13N,5N,2N的合力范围为[3N,7N.6N在 F=igg十a(mo十mp)g+T.@ 合力范围之内，所以三个力的合力能够为0，所以最小 由①②解得4=0.2， 合力为0，故B错误：当两个分力的大小和方向确定 则绳子的拉力T=gg=0.2X20N=4N. 根据平行四边形定则知，合力确定，故C正确：当两分 力夹角一定时，一个分力不变，另一个分力增大，合力 C强基突破练 不一定增大，比如两个力互成180度，合力可能减小， 1ABD【解析】对A物体受力分析，由平衡条件可得，物 故D错误.故选AC 体B对物体A的摩擦力大小等于拉力F:,则物体B对 5.B【解析】对小球进行受力分析，如图所示 物体A的摩擦力大小为5N,A正确：把A,B看成一 个整体，由平衡条件可得，物体C对物体B的摩擦力大 小等于拉力F与F2的和，则物体C对物体B的摩擦 力大小为15N,B正确：把A,B、C看成一个整体，由平 衡条件可得Fa十∫=F,+F,解得f=7N,方向水平 向左，C错误，D正确.故选ABD. 2.C【解析】设作用在物体上的绳子的张力为T,对木 所以有下=mg=4 板、台秤、物体组成的整体列平衡方程有4T一(m本十 ma亨mg,月=。一亭ng,所以球 +)g,T=30N,对物体列平衡方程有T+N=mg, 对AB板的压力为学mg,球对AC板的压力为号mg VN=50N,即台秤的读数为50N.故选C. AC错误，B正确：若将AC板放至水平，球对AC板有 24 练习册参考答案与解析么超 压力，球对AB板无压力，D错误.故选B 角为a,则手与杠铃间的摩擦力为f=Feos a,由于夹角 6.C【解析】甲图中车受 入 0增大，手臂与杠铃杆的夹角α减小，所以若夹角0增 TE-- 到的力的大小是司机所 大，手与杠铃问的摩擦力增大，故D正确.故选ABD. 施加的力的大小，乙图中 10.(1D2.35.(2)BD.(3)图见解析：3.9. 车受到的力的大小是司机所施加的力在水平方向的分 【解析】(1)由题图知，弹簧测力计的最小分度值为Q1N, 量，大小小于司机所施加的力，丙图中绳子的拉力大小 需要估读一位，所以读数为2.35N. T如图所示，F为人所能加的力，由受力分析图可知 (2)两根细线是否等长不影响实验的误差，只要细线 T=F,T>T,汽车所受到的绳子的拉力大于司机所 长度和两细线的夹角大小合适就可以，故A错误：弹 施加的力.丁图用定滑轮，汽车所受到的力就是人所施 簧测力计的示数不宜太小，也不宜太大，不超过弹簧 加的力.综上，C图中的方式绳子受到的力最大，更容 测力计的量程，大小适中就可以，故B正确：两条细线 易将车拉动，ABD错误，C正确.故选C 的夹角要适宜，不官太小或太大，否则作图时误差较 7.BD【解析】当0=90时，有Fana=F,解得F= 大，故C错误：在确定细线拉力方向时，所取两个点尽 135N,故A错误：当0=37时，有F=2F1cosa,F= 可能远一些，可以确保方向更准确一些，故D正确.故 F,解得F=F2=112.5N,故B正确：当0=53时，有 选BD. Fz=Fsin a,解得F=108N,放C错误：当F2与F垂 (3)根据平行四边形定则作图如下 直且F、F:和F构成一个封闭的三角形时F:有最小 值.且最小值为F:m=Fsin a,解得Fn=1o8N,故D 正确.故选BD, 8.A【解析】根据胡克定律可知，每根橡皮 1.0N 条的最大弹力为F=k(1.5L一L) 0.5kL,设此时两根橡皮条与合力的夹角 根据图像可得合力为3.9N 为，根据几何关系知m0=部=吉， B综合提能练 1.5L3 1.C 【解析】对网兜和足球受力分析，设轻绳与竖直墙面 根据平行四边形定则知，弹丸被发射过程 中所受的最大弹力为F合=2Fcos0,联立解得F台= 夹角为由平衡条件有F=二。品。R kL故选A Gtan 0,可知F,>G,Fr>Fw,故选C 3 2.D【解析】对光滑圆柱体受力分析如图. 9.ABD【解析】杠铃平衡时每只手臂与竖直线所成的夹 角为60时，每只手对杠铃杆的支持力为F1,则2Fcos60 =mg,解得F,=mg,故A正确：杠铃平衡时每只手臂 与竖直线所成的夹角为30时，每只手对杠铃杆的作用 力为F,则2F,c0s30°=mg,解得R-号mg故B正 由题意有F.=Gsin37=0.6G,F=Gcos37°=0.8G, 确：若夹角0增大，两手臂对杠铃的合力大小等于杠铃 故选D. 的重力，由牛顿第三定律可知两手臂受到的合外力不 3.B【解析】每个支撑面给高压锅的支持力的竖直分量 变，故C错误；若夹角日增大，手臂的作用力为F= 为F,F=1 网8，由儿何关系可得 =c0s37°，求得 2)可知手臂的作用力增大：设手臂与杠铃杆的夹 F=15N,B正确.故选B 25 重难点手册高中物理必修第一册)（浙江专用） 4C【解析】根据乙图可知，随着两力角度的变化其合力 9.(1)如图所示， 先减小后增大，合力可以大于分力，也可以小于每个分 力的大小，故AB错误：设两个分力分别为F、F,则有 F十F=7N,F-F=1N,联立解得F=4N.F:= 3N,故C正确，D错误.故选C, 5.C【解析】木块开始时受到的摩擦力为静摩擦力，对木 (2)根据受力平衡分析，可得Fx=25N, 块受力分析，正交分解可得静摩擦力大小为F= Fx=253N. mgsin a,由此可知，随着a角增大，静摩擦力大小增大： (3)若Fc=50N, 当木块相对于木板滑动时受到的摩擦力变为滑动摩擦 此时的重物重力为G=Px sim30=100N 力，对木块受力分析可知，滑动摩擦力大小为下= 若Fx=100N, mgcos a,又知a角在增大，滑动摩擦力变小故C 正确. 此时的重物重力GP=200N=2005N sin 603 3 6.AC【解析】根据牛顿第三定律可知千斤顶对汽车的 所以AC绳先断，此时重物质量为10kg 支持力等于汽车对千斤顶的压力，为4.0×10N,故A C强基突破练 正确：将汽车对千斤顶的压力F分解沿两臂的两个分 1.A【解析】沙堆底部周长为31.4m,故圆锥体的底部 力F,根据对称性可知两臀受到的压力大小相等，由 31.4 2Eos0=F得F1=2co560=4.0X10N.故B错 圆半径为一2X3.m=5m,对锥面上的一粒沙粒 误：继续摇动把手，两臂靠拢，夹角0减小，由F: 分析，当满足ngcos0=ngsin0(0为锥体的底角)时 2c0S分析可知，F不变，当0诚小时.cos0增大，F诚 F 沙粒刚好静止，故u=an8=云，解得圆锥体高h= 小，故C正确，D错误，故选AC 25m,故阙锥体的体积约为V-合Sh=号×314× 7.B【解析】根据题意，将施加的力F按作用效果分解， 5×2.5m≈60m2. 如图所示。 第5节共点力的平衡 A基础过关练 1.B【解析】打开降落伞前，在大气层中做减速运动，则 着陆器受大气的阻力作用以及火星的引力作用，选项 A错误：打开降落伞至分离前做碱速运动，则其加速度 由几何关系可得F=F= F 2sn交，可知向下施加的力 方向与运动方向相反，加速度方向向上，则合力方向竖 直向上，B正确：打开降落伞至分离前，受到浮力和气 F增大，斧子侧面对木桩的弹力大小变大，越容易撑开 体的阻力以及火星的吸引力作用，选项C错误：悬停状 木桩，施加相同的恒力F,0越小的斧子，斧子侧面对木 态中，发动机喷火的反作用力是气体对发动机的作用 桩的弹力大小越大，越容易撑开木桩，故选B 力，由于还受到火星的吸引力，则与气体的阻力不是平 8.C【解析】设两细杆对小球支持力的合力为FN,可知 衡力，选项D错误.故选B Fx=ngcos a,设每根杆的支持力大小为F,由平行四 2.A【解析】由题意可知所受重力G竖直向下，空气阻 边形法则可得2Fc0翌=K,解得F-器号故 力F,与速度方向相反，升力F:与速度方向垂直，发动 选C 机推力F的方向沿喷口的反方向，对比图中选项可知 26