3.4 力的合成与分解 同步练习-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

3.4 力的合成与分解 一、单选题 1．关于合力与分力的关系，下列说法正确的是（　　） A．合力F总比分力F1和F2中任何一个力都大 B．若两个分力F1、F2的大小一定，则其合力的大小和方向一定 C．若两个分力F1与F2的大小不变，则两个分力的夹角越小，其合力F一定越大 D．若两个分力F1与F2的夹角θ不变，F1大小不变，只增大F2，则其合力F就一定增大 2．三个力，，，，关于三个力的合力，下列说法正确的是（　　） A．三个力的合力的最小值为1N B．三个力的合力的最大值为19N C．三个力的合力可能为20N D．三个力的合力不可能为3N 3．一物体受到三个共面共点力、、的作用，三力的矢量关系如图所示（各小方格边长相等），则下列说法正确的是（　　） A．三力的合力有最大值，方向不确定 B．三力的合力有唯一值，方向与同向 C．三力的合力有唯一值，方向与同向 D．由题给条件无法求出合力大小 4．如图，用两根绳子OA及OB把一重物悬挂起来，OA<OB，则（　　） A．绳OA承担的力大 B．绳OB承担的力大 C．两根绳承担的力一样大 D．条件不足，无法确定 5．将处于静止状态的物体所受重力按力的效果进行分解，图中错误的是（　　） A． B．B． C． D．       D． 6．如图所示，作用在一个物体上的六个共点力的大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F，相邻两力间的夹角均为60°，其合力为；若撤去其中的一个大小为3F的力，其余五个力的合力为，则下列结论正确的是（　　） A．，，方向与3F方向相同 B．，，方向与6F方向相同 C．，，方向与6F方向相同 D．，，方向与3F方向相同 7．如图所示，倾角α=30°的斜面上静置一个物体，该物体受到的重力G按照产生的效果可以分解为使物体下滑的分力F1和使物体压紧斜面的分力F2，则这两个分力的大小分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 8．如图所示，将一个的力分解为两个分力，如果已知其中一个不为零的分力的方向与F成30°角，则下列说法正确的是（    ） A．另一分力的方向可能与F平行 B．另一分力的大小可能小于10N C．的大小不可能小于5N D．另一分力的方向与的方向垂直时，最小 二、多选题 9．关于两个分力F1、F2及它们的合力F的说法，下述正确的是(　　) A．合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同 B．两力F1、F2一定是同种性质的力 C．两力F1、F2一定是同一个物体受的力 D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力 10．如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ角之间的关系图像（0°≤θ≤360°），下列说法中正确的是（　　） A．合力大小的变化范围是0≤F≤10 N B．合力大小的变化范围是2 N≤F≤14 N C．这两个分力的大小分别为6 N和8 N D．这两个分力的大小分别为2 N和8 N 11．质量为m的物体放在倾角为的斜面上，它与斜面间的动摩擦因数为。在水平恒力F作用下，物体沿斜面匀速向上运动，如图所示，则以下关于物体受到的摩擦力大小表示错误的是（    ） A． B． C． D． 12．研究两共点力的合成实验中，得出合力F随夹角θ变化的规律如图所示， A．两个分力分别为8N、10N B．两个分力分别为6N、8N C．2N≤F≤18N D．2N≤F≤14N 三、实验题 13．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，橡皮条的另一端系两根细绳，细绳另一端带有绳套。先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条的结点达到某一位置O，并记下该点的位置O。再用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O点，如图甲所示。 （1）物理学有很多的科学研究方法，本实验所采用的是 ； A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．物理模型法 （2）图甲中沿方向拉的弹簧测力计的示数为 N； （3）实验中，在白纸上画出的测量结果如图乙所示，其中O处为结点位置。图中的F与两力中，方向一定沿橡皮筋方向的是 ； （4）关于本实验，下列说法正确的是 。 A．两细绳必须等长 B．弹簧秤、细绳、橡皮筋都应与木板平行 C．两次拉伸橡皮条，只要使橡皮条伸长到相同长度即可 D．拉橡皮筋的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些 四、解答题 14．如图所示，光滑斜面的倾角为，有两个相同的小球1、2，分别用光滑挡板挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直斜面。试求： (1)分别将小球所受的重力按效果进行分解； (2)球1对挡板和斜面的压力大小； (3)球2对挡板和斜面的压力大小。 15．如图所示为剪式千斤顶，是用来顶起汽车的装置。当摇动把手时，螺纹轴就迫使千斤顶的左右两臂靠拢，同时抬起重物。汽车被顶起时，汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N。 （1）当千斤顶两臂间的夹角为120°时，其两臂受到的压力各是多大? （2）若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将怎样变化? 16．如图所示，一物体受四个力的作用：重力G=100N、与水平方向成37°角的拉力F=60N、水平地面的支持力FN=64N、水平地面的摩擦力f=16N，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)力F在竖直方向的分力和水平方向的分力； (2)物体所受到的合力大小及方向。 17．如图所示，用轻绳AO和BO吊一重物，绳AO、BO分别与水平方向、竖直方向的夹角均为37°，绳不可伸长，求： （1）若重物的重力为G=10N，求绳AO和BO所受拉力分别为多大（绳子不断裂）？ （2）若绳AO能承受的最大拉力为12N，绳BO能承受的最大拉力为18N。为使绳不断裂，则所挂物体的重力不能超过多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8） 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B A C B D D AC BC 题号 11 12 答案 C BD 1．C A．合力的大小不一定大于每个分力的大小，可以比分力小，也可以与分力相等，故A错误； B．由于力是矢量，有大小、有方向，若两个分力F1、F2的大小一定，但方向不确定，那么其合力F的大小和方向也无法确定，故B错误； C．合力与分力的关系是：；当两个分力的大小不变，两个分力的夹角越小，其合力F一定越大，故C正确； D．若两个分力方向相反，F1与F2的夹角θ不变，F1大小不变，只增大F2，合力可能减小，故D错误。 故选C。 2．B 由于F1与F2的合力F12大小范围为 即 由于处于F1与F2的合力范围内，故三个力的合力的最小值为0，最大值为 故ACD错误，B正确。 故选B。 3．B 根据三力的图示，知、在竖直方向的分力大小均为3个单位，方向相反，在水平方向的分力分别为6个单位和2个单位，方向与的方向相同，三个力的合力为12个单位，与的方向相同，大小是的3倍，即 故B正确，ACD错误。 故选B。 4．A 以O点为研究对象，O点受重物的拉力，其大小。将重物对O点的拉力沿AO和BO两绳方向分解，其分力如图所示 在中，因为，所以，因此，即绳OA承担的力大。 故选A。 5．C A．重力产生了使物体下滑的效果及压斜面的效果；故两分力即图中所示；故A正确； B．重力产生了向两边拉绳的效果，故B正确； C．重力产生了向两墙壁的挤压的效果，故两分力应垂直于接触面；故C错误； D．重力产生了拉绳及挤压斜面的效果，故作图正确；故D正确； 本题选错误的；故选C。 6．B 如图所示 求六个共点力的合力先求共线的两个力的合力，共线的两个力的合力都为3F且两两的夹角都为120°，再求其中两个力的合力，作出平行四边形为菱形，由几何关系知合力也为3F且方向与另一个3F的力反向，故；若撤去其中的一个大小为3F的力，则其余五个力的合力与3F的力等大反向，即，方向与6F的力方向相同。 故选B。 7．D 由力的分解知识可知 故选D。 8．D A. 合力和两个分力构成了力的矢量三角形，如图所示 不为零，由图可知的方向不可能与F平行，故A错误； BD. 当和垂直时，最小 故的大小不可能小于10N，故B错误，D正确； C. 先减小后增大，从零开始（不含零）一直增大，的大小可能小于5N，故C错误。 故选D。 9．AC A、合力与分力的关系是等效替代的关系，等效说的就是相同的作用效果，故A错误； B、两个分力不一定是同一性质力，故B错误； C、两力一定是同一物体受到的力，而合力则是与这两个力效果相同，不是物体实际受的力，故C正确，D错误． 点睛：本题考查的是合力与分力的关系，合力与分力的大小关系判断时可取几个特值比较，注意合力不是物体实际受的力． 10．BC CD．由题图可知，当两分力夹角为180°时，两分力的合力为2 N，则有 |F1－F2|＝2N 而当两分力夹角为90°时，两分力的合力为10 N，则有 ＝10N 联立解得这两个分力大小分别为6 N、8 N。故C正确；D错误； AB．当两个分力方向相同时，合力最大，为14N；当两个分力方向相反时，合力最小，为2 N，合力在最大值与最小值之间。故A错误；B正确。 故选BC。 11．C 物体受力如图 在斜面方向上有 摩擦力 A正确。 在垂直于斜面方向上有 又 解得 B正确。 通过联立沿斜面、垂直斜面的平衡方程，消去后推导，最终得到 D 表达式正确。 故选C。 12．BD AB．当两个力方向垂直时，两个力合力为 当两个方向相反时，合力最小，为两个力大小之差即 所以解得这两个分力为8N、6N，选项B正确，A错误； CD．当两个力方向相同时，合力最大，为两个力大小之和，则有 故D正确，C错误； 故选BD。 13． B 3.70 BD/DB （1）[1]本实验用一根弹簧测力计拉橡皮条的效果替代两根弹簧测力计拉橡皮条的效果，应用了等效替代法，故ACD错误，B正确。 故选B。 （2）[2]弹簧测力计的精确度为0.1N，因此要估读到下一位，所以弹簧测力计的示数为3.70N。 （3）[3] F是通过平行四边形得出的值，而是用一个弹簧拉绳套时测得的力，其方向一定沿橡皮筋方向。 （4）[4] A．通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条时，并非要求两细绳等长，故A错误； B．测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行，故B正确； C．本实验采用“等效法”，为了使两次拉伸橡皮条的效果相同，要求两次拉橡皮条时必须将其结点拉至同一个位置，即沿同一个方向拉伸相同长度，故C错误； D．弹簧测力计标记同一细绳方向的两点要远些，作图时产生的角度误差会减小，故D正确。 故选BD。 14．(1)；(2)，；(3)， (1) (2) (3)球1所受重力按效果分解如图甲所示， ， 球2所受重力按效果分解如图乙所示， ， 15．（1）均为1.0×105 N；（2）减小 （1）将汽车对千斤顶的压力分解到两臂上，如图所示，由图可以看出，当两个分力互成θ=120°时，由平行四边形定则知分力大小与合力大小相等，即 F1=F2=F=1.0×105 N （2）若继续摇把手，两臂与竖直方向的夹角始终相等，且夹角θ减小，由 知，两臂所受压力将减小。 16．(1)竖直方向上，水平方向上；(2)合力大小，方向水平向右。 (1)力F在竖直方向的分力和水平方向的分力 (2)竖直方向上 水平方向上 物体所受到的合力大小 方向水平向右。 17．（1）6N，8N；（2）20N （1）重物对结点O的拉力等于重物的重力，对O点受力分析，如图所示 根据平衡条件得 FA=Gsin37°=10×0.6N=6N FB=Gcos37°=10×0.8N=8N （2）若绳子不断，当FAm=12N时，悬挂重物的最大重力为 若绳子不断，当FBm=18N时，悬挂重物的最大重力为 为使绳不断裂，则所挂物体的重力不能超过20N。 学科网（北京）股份有限公司 $$