课时作业11 力的合成和分解（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高一物理必修第一册高中同步学案（人教版）

课时作业(十一)　力的合成和分解 基础对点练 考点一　合力与分力的关系　力的合成和分解 1．关于合力与其两个分力的关系，下列说法中正确的是(　　) A．合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同 B．两个分力的作用效果与它们合力的作用效果不一定相同 C．两个分力的大小之和就是合力的大小 D．一个力可以分解为任意大小的两个分力 【解析】　两个分力的作用效果与其合力的作用效果一定是相同的，合力可以等效替代两个分力，A正确，B错误；分力与合力的关系遵从平行四边形定则，不符合平行四边形定则的分解都是不正确的，C、D错误。 【答案】　A 2．下列关于力的合成和分解的说法，错误的是(　　 ) A．两个力的合力，可能比这两个分力都小 B．已知合力及一个分力的大小和方向，则求另一个分力有唯一解 C．3 N、4 N、6 N三个共点力最大合力为13 N，最小合力为0 D．把一个力分解为两个分力，两个分力不能同时大于这个力的2倍 【解析】　根据|F1－F2|≤F≤F1＋F2两个力的合力，可能比这两个分力都小，故A正确，不符合题意；已知合力及一个分力的大小和方向，则求另一个分力有唯一解，故B正确，不符合题意；3 N、4 N、6 N三个共点力合力最大时三力同方向，其合力为13 N，当3 N、4 N合力为6 N时，则三力的最小合力为0，故C正确，不符合题意；分解力时，如果两个分力的夹角很大，则任何一个分力都可能大于合力的2倍，故D错误，符合题意。 【答案】　D 3．(多选)对两个大小不等的共点力进行合成，则(　　) A．合力一定大于每个分力 B．合力可能同时垂直于两个分力 C．合力的方向可能与一个分力的方向相反 D．两个分力的夹角在0°到180°之间变化时，夹角越小，合力越大 【解析】　不在同一条直线上的两个力合成时，遵循平行四边形定则，故合力可能大于、小于或等于任意一个分力，故A错误；合力是两分力构成的平行四边形的对角线，而对角线不可能同时垂直两个边，故B错误；当两分力方向相反时，则合力可以与一个分力的方向相反，故C正确；两个大小不变的力，其合力随两力夹角的减小而增大，故D正确。 【答案】　CD 4.如图所示，一个物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用，若将它们平移并首尾相接，三个力矢量组成了一个封闭三角形，则物体所受这三个力的合力大小为(　　) A．2F1 B．F2 C．2F3 D．0 【解析】　根据三角形定则，F1与F2的合力等于从F1的起点到F2的终点的有向线段，正好与F3大小相等、方向相反，故合力等于0。故选D正确，ABC错误。 【答案】　D 考点二　力的合成与分解的计算 5．如图甲所示，射箭时，释放箭的瞬间若弓弦的拉力为100 N，对箭产生的作用力为120 N，其弓弦的拉力如图乙中F1和F2所示，对箭产生的作用力如图中F所示，则弓弦的夹角α应为(cos 53°＝0.6)(　　 ) A．53° B．127° C．143° D．106° 【解析】　弓弦拉力的合成如图所示 由于F1＝F2由几何知识得2F1cos＝F，有cos＝＝0.6，所以＝53°即α＝106°，故选D。 【答案】　D 6.有两个大小恒定的共点力，它们的合力大小F与两力之间夹角θ的关系如图所示，则这两个力的大小分别是(　　) A．6 N和3 N　　　　　 B．9 N和3 N C．9 N和6 N D．12 N和6 N 【解析】　设两个力的大小分别为F1、F2，且F1>F2，由题图可知，当两力夹角为0°时，F1＋F2＝12 N；当两力夹角为180°时，F1－F2＝6 N；联立解得F1＝9 N，F2＝3 N，故B正确，A、C、D错误。 【答案】　B 7．(多选)要将力F沿虚线分解为两个分力，哪些是不能分解的(　　 ) 【解析】　根据题意可知，力依据平行四边形定则进行分解时，满足平行四边形，因此被分解的两个分力必须居被分解的力两侧，两个分力不能共线，因此不能分解的有B、C、D选项。 【答案】　BCD 8.如图所示，两竖直木桩ab、cd固定，一不可伸长的轻绳两端固定在a、c端，绳长为L，一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时挂钩两侧轻绳间夹角为120°。若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内。若重力加速度大小为g，关于上述两种情况，下列说法正确的是(　　) A．轻绳的弹力大小为2 mg B．轻绳的弹力大小为mg C．橡皮筋的弹力大于mg D．橡皮筋的弹力大小可能为mg 【解析】　轻绳的总长度为L，静止时挂钩两侧轻绳间夹角为120°，由于重物对挂钩的拉力方向竖直向下，所以挂钩所受的三个力之间的夹角都是120°，根据矢量的合成法则可知，三个力的大小是相等的，故轻绳的弹力大小为mg，A错误，B正确；若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，橡皮筋受到拉力后长度增大，木桩之间的距离不变，所以重物静止后挂钩两侧橡皮筋之间的夹角一定小于120°，两个分力之间的夹角减小，而合力不变，所以两个分力减小，即橡皮筋的弹力小于mg，故C、D错误。 【答案】　B 考点三　探究两个互成角度的力的合成规律 9．“探究力的平行四边形定则”的实验原理是等效原理，其等效性是指(　　) A．使两分力与合力满足平行四边形定则 B．使橡皮筋与细绳套的结点两次都与某点O重合 C．使两次橡皮筋伸长的长度相等 D．把弹簧测力计都拉到相同刻度 【解析】　在“探究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、C错误，B正确；该实验中不需要把弹簧测力计拉到相同刻度，故D错误。 【答案】　B 10．在“探究力的合成的平行四边形定则”的实验中，根据测得的F1、F2，尝试以表示F1和F2的线段为邻边作平行四边形求合力，下列力的图示正确的是(　　 ) A． B. C． D． 【解析】　力的合成时，以表示这两个分力的有向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，合力的箭头对一条分矢量的箭头，合力的尾对另一条分力的尾，A正确，BCD错误。 【答案】　A 能力综合练 11．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光滑定滑轮将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的夹角为30°，则柱顶所受压力大小为(　　 ) A．200 N B．100 N C．100 N D．50 N 【解析】　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× N＝100 N，故B选项正确。 【答案】　B 12.(多选)某研究性学习小组为颈椎病人设计了一个牵引装置：如图所示，一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端挂着相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验)，整个装置在同一竖直平面内，如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是(　　) A．只减小重物的重量 B．只增加重物的重量 C．只将手指向下移动 D．只将手指向上移动 【解析】　当θ不变时，要增大合力，需增大分力，即增加重物的重量，B正确；当重物的重量不变时，要增大合力，需减小θ角，即将手指下移，C正确。 【答案】　BC 13．在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧测力计拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置O；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条。 (1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项： A．两根细绳必须等长 B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行 D．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意两个弹簧测力计的读数相等 E．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到位置O 其中正确的是______。(填入相应的字母) (2)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，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 【答案】　(1)CE　(2)①F′　②B 14.如图所示，物体A、B都处于静止状态，其质量分别为mA＝5 kg，mB＝10 kg，OB呈水平，OP与竖直方向成45°角。g取10 m/s2，求： (1)三根细绳OP、OA、OB的拉力分别为多大？ (2)物体B与水平面间的摩擦力为多大？ 【答案】　(1)50 N　50 N　50 N (2)50 N 【解析】　(1)先以A为研究对象， 可得拉力FOA＝mAg＝50 N 再以结点为研究对象，进行受力分析，如图所示。 由几何关系可知，FOB＝FOA＝50 N； FOP＝＝FOA＝50N。 (2)对物体B受力分析，如图所示。 B与水平面间的摩擦力Ff＝FOB＝50 N。 学科网（北京）股份有限公司 $$