3.4力的合成和分解-江苏省13大市高一物理考试真题分类汇编（人教版必修第一册）

江苏省13大市高一物理上学期考试真题分类汇编 2.（泰州市兴化市2024-2025学年高一上学期10月月考)绿化工人在街道旁边栽种大树时，为了确保树干 不倾斜，需要用铁杆来支撑.通常是用一个铁环紧套在树干上，三根长度不同的铁杆一端均匀分布在固定的 铁环上，另一端固定在同一个水平地面上，大树栽好后竖直压在地上，如图所示.由于树刚栽，地面对大树 的作用力，除了竖直向上的支持力以外，其它力可以不考虑.则下列说法中正确的是() A.三根铁杆对大树的作用力大小一定相等 B.大树对地面的作用力一定大于自身的重力 C.铁杆对大树的作用力与地面对大树的支持力是一对平衡力 D.铁杆对大树的作用力在水平方向的合力为零 受力分析 1.(宿迁市泗洪中学2024-2025学年高一上学期10月月考)如图所示，在水平力F的作用下，木块A、B保 持静止.若木块A与B的接触面是水平的，且F≠0.则关于木块B的受力个数可能是() B A.3个或4个 B.3个或5个 C.4个或5个 D.4个或6个 4.力的合成和分解 (1)力的合成和分解 1.（苏州市2024-2025学年高一上学期期中)下列物理量中，属于标量的是() —11— 江苏省13大市高一物理上学期考试真题分类汇编 A.弹力 B.速度 C.密度 D.加速度 2（宿迁市泗洪中学2024-2025学年高一上学期10月月考)关于合力与分力的关系，下列说法中正确的是 A.合力的大小一定大于小的分力，小于大的那个分力 B.合力的大小随分力夹角的增大而增大 C.合力的大小一定大于任意一个分力 D.合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力 3.（泰州市兴化市2024-2025学年高一上学期10月月考)已知力F、F,夹角为150°，F=10N,若保持F 的大小和方向、F,的方向均不变，则在F从零逐渐增大到8N的过程中，E、F,的合力() A.一定逐渐增大 B.一定逐渐减小 C.一定先变小后变大 D.可能先变大后变小 4.(苏州市2024-2025学年高一上学期期中)有两个力，一个是10N,一个是5N,它们的合力不可能是() A.4N B.7N C.10N D.13N 5.（双选)（宿迁市泗洪中学2024-2025学年高一上学期10月月考）如图所示，水平地面粗糙，A、B两同 学站在地上水平推墙.甲图中A向前推B,B向前推墙：乙图中A、B同时向前推墙.每人用力的大小都为 F,方向水平.则下列说法中正确的是() 、墙 墙 A《B 甲 乙 A.甲图方式中墙受到的推力为2F B.乙图方式中墙受到的推力为2F C.甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F D.乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F 一12一 江苏省13大市高一物理上学期考试真题分类汇编 6.(盐城市五校2024-2025学年高一上学期期中联考)一物体受到1N、2N、3N、4N四个力作用而保持静 止状态，如图，现保持1N、3N、4N三个力的方向和大小不变，而将2N的力绕O点旋转90°，此时作用在 物体上的合力大小为() 4N 3N 0 2N IN A.2N B.22N C.3N D.33N 7.(泰州市兴化市2024-2025学年高一上学期10月月考)在药物使用时应用到很多物理知识.下面分别是 用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的示意图.针尖的顶角很小医生沿着注射器施加一个较小的力F,针尖 会对瓶塞产生很大的推力，现只分析图乙的针尖倾斜侧面与直侧面对瓶塞产生的两个推力，则() 甲 乙 A.针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的 B.针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力小 C.若F一定，增大0，直侧面推力减小 D.若日一定，增大F,直侧面与倾斜侧面推力之比增大 8.(盐城市五校2024-2025学年高一上学期期中联考)如图所示是某次实验记录的部分信息，其中合力F=10N, 分力方F2向确定，与合力F夹角为30°，则另一分力F1的最小值是多少？() 一13一 江苏省13大市高一物理上学期考试真题分类汇编 A.2.5N B.5N C.7.5N D.10N 9.（泰州市兴化市2024-2025学年高一上学期10月月考)如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面 上，用轻绳拴住质量为的小球B置于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向 夹角均为0=30°.不计小球与斜面间的摩擦，求： (1)根据力的实际效果分解小球的重力，画出示意图： (2)求出两个分力大小 (2)实验：探究两个互成角度的力的合成规律 1.（双选)（南京师范大学附属中学2024-2025学年高一上学期10月）在“探究力的平行四边形定则”的实 验中橡皮筋A端固定在木板上，先后用两个弹簧测力计和用一个弹簧测力计通过细绳把橡皮筋的另一端B 拉到同一位置O.下列操作正确的是() A Bo ● () A.在使用弹簧秤时，使弹簧秤与木板平面平行 B.每次拉伸橡皮筋时，只要使橡皮筋伸长量相同即可 一14- 江苏省13大市高一物理上学期考试真题分类汇编 C.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上 D.描点确定拉力方向时，两点之间的距离应适当大一些 2.(苏州市2024-2025学年高一上学期期中)某同学用图甲装置完成“探究两个互成角度的力的合成规律” 实验 LLLLL 。固定点 G 甲 (1)下列有关该实验的说法中，正确的是 A.用两个弹簧测力计和用一个弹簧测力计拉时应将橡皮筋结点拉至同一位置 B.两分力的夹角越大越好 C.弹簧测力计拉伸时应保持和木板平行 D.多次实验验证时O点需要保持在同一位置 (2)如图乙所示，图中是只用一个弹簧测力计的拉力（选填“F”、“F”、“F”、“F”). 3.(盐城市五校2024-2025学年高一上学期期中联考)某实验小组做“验证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)本实验采用的科学方法是 .(理想模型、控制变量、等效替代) 甲 (2)为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，没有必要记录的是(). A.两细绳的方向 B.橡皮筋的原长 一15 江苏省13大市高一物理上学期考试真题分类汇编 C.两弹簧秤的示数 D.结点O的位置 (3)按照正常实验操作，图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是(F或F') (4)某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是(). 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 FN 5 C.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等 D.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 3 (5)在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为8，合力为F, F与日的关系图像如图所示.已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角 090°180°270°6 能得到的合力大小的变化范围是 5.共点力的平衡 (1)静态平衡问题 1.（泰州市兴化市2024-2025学年高一上学期10月月考)如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称 楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g,若接触面间的摩擦力忽略不计，求石块侧面所受 弹力的大小为( ) m 777777777 77777777777 mg ng nigtana ng D. 2sina 2cosa 2 2tana 2.(双选)（宿迁市泗洪中学20242025学年高一上学期10月月考）如图所示，物体P、Q用轻绳连接后跨 过定滑轮，物体P静止在倾角为37°角的斜面上，斜放木板上悬挂着Q,己知P、Q的质量mp,。大小的 3 关系为2=一，今将斜放木板的倾角从37°增到60°，物体P仍保持静止而没有滑动，若不计滑轮处的 4 摩擦，则下列说法中正确的是() —16—江苏省13大市高一物理上学期考试真题分类汇编 面的支持力四个力.斜面对物体B可能有静摩擦力，也有可能没有静摩擦力；故选C 4.力的合成和分解 (1)力的合成和分解 1. （苏州市2024-2025学年高一上学期期中)下列物理量中，属于标量的是() A.弹力 B.速度 C.密度 D.加速度 【答案】c 【解析】A.弹力有大小，有方向，遵循平行四边形定则，弹力是矢量，故A错误；B.速度有大小，有方 向，遵循平行四边形定则，速度是矢量，故C错误，C.密度有大小，没有方向，密度是标量，故C正确： D.加速度有大小，有方向，遵循平行四边形定则，加速度是矢量，故D错误.故选C 2(宿迁市泗洪中学2024-2025学年高一上学期10月月考)关于合力与分力的关系，下列说法中正确的是 A.合力的大小一定大于小的分力，小于大的那个分力 B.合力的大小随分力夹角的增大而增大 C.合力的大小一定大于任意一个分力 D.合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力 【答案】D 【解析】A若夹角较大时，两个力的合力可能小于任一分力，故A错误； B两个力大小一定，若夹角越大，则力的平行四边形中的对角线越短，即合力越小，故B错误： C,若两分力的夹角大于90°，则合力可能小于任一分力，故C错误 D.由以上分析可知，合力既可能小于分力，也可能大于分力，故D正确；故选D. 3.(泰州市兴化市20242025学年高一上学期10月月考)己知力F、F,夹角为150°，F=10N,若保持F 的大小和方向、F的方向均不变，则在F,从零逐渐增大到8N的过程中，F、F的合力() A.一定逐渐增大 B.一定逐渐减小 C.一定先变小后变大 D.可能先变大后变小 【答案】B 16- 江苏省13大市高一物理上学期考试真题分类汇编 【解析】因力F、F,夹角为150°，根据平行四边形定则作图，如图 F F 从图中可以看出，在F,从零逐渐增大时合力F先减小后增加，当F与F2垂直时F最小，此时 F,=Esn(I50°-90)=5V3N>8N,则在F从零逐渐增大到8N的过程中，、F的合力一直减小： 故选B. 4.(苏州市2024-2025学年高一上学期期中)有两个力，一个是10N,一个是5N,它们的合力不可能是() A.4N B.7N C.10N D.13N 【答案】A 【解析】两个分力的合力的取值范围E-F≤F≤F+F,解得5N≤F≤15N,可知，给出的合力不可能 的是4N.故选A. 5.(双选)（宿迁市泗洪中学2024-2025学年高一上学期10月月考）如图所示，水平地面粗糙，A、B两同 学站在地上水平推墙.甲图中A向前推B,B向前推墙：乙图中A、B同时向前推墙.每人用力的大小都为 F,方向水平.则下列说法中正确的是() 墙 墙 甲 A.甲图方式中墙受到的推力为2F B.乙图方式中墙受到的推力为2F C.甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F D.乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F 【答案】BD 【解析】AC.对于甲图，先以墙壁为研究对象，此时墙壁所受到的推力只有B对它的推力F,如图心)所示.然 —17— 江苏省13大市高一物理上学期考试真题分类汇编 后再以B为研究对象，B同学的受力情况如图(C)所示，B受到A的推力F和墙壁的反作用力1，由于F= 1,所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用.再以A为研究对象，A同学的受力情况如图（所示，根据 牛顿第三定律可知由于A对B的作用力为F,所以B对A的反作用力F2=F,根据力的平衡可知A所受地 面的摩擦力为F ⊙ F'← →FF'← 图(c) 图(d) 故A项不合题意，C项不合题意 BD.对于乙图，墙壁在水平方向所受到人的作用力如图()所示（俯视图），此时墙壁所受到的推力为F合=2F 根据力的平衡可知A、B两人受到的静摩擦力均为F=F 图(a) 图(b) 故B项符合题意，D项符合题意 6.(盐城市五校2024-2025学年高一上学期期中联考)一物体受到1N、2N、3N、4N四个力作用而保持静 止状态，如图，现保持1N、3N、4N三个力的方向和大小不变，而将2N的力绕O点旋转90°，此时作用在 物体上的合力大小为() 4N *3N 2N IN A.2N B.2V2N C.3N D.3V3N 答案：B 7.(泰州市兴化市2024-2025学年高一上学期10月月考)在药物使用时应用到很多物理知识.下面分别是 用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的示意图.针尖的顶角很小医生沿着注射器施加一个较小的力F,针尖 会对瓶塞产生很大的推力，现只分析图乙的针尖倾斜侧面与直侧面对瓶塞产生的两个推力，则() 18 江苏省13大市高一物理上学期考试真题分类汇编 甲 乙 A.针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的 B.针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力小 C.若F一定，增大0，直侧面推力减小 D.若日一定，增大F,直侧面与倾斜侧面推力之比增大 【答案】c 【解析】AB.将力分解在垂直于两个侧面的方向上，如图所示 针尖在领斜侧面上对瓶塞倾斜推方为风，对直侧面的推方为，则令：0©日，解得R'<R,则针 F F =tam6,解得FN'= F 尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力不相等，故AB错误；C.分析可知一 ,若 tan日 万一定，增大0，R减水，故C正确：D.分析可知三c0s9,若日一定，增大R,直侧面与倾斜侧 面推力之比都不变，故D错误.故选C. 8.(盐城市五校2024-2025学年高一上学期期中联考)如图所示是某次实验记录的部分信息，其中合力F=10N, 分力方F2向确定，与合力F夹角为30°，则另一分力F1的最小值是多少？() —19— 江苏省13大市高一物理上学期考试真题分类汇编 A.2.5N B.5N C.7.5N D.10N 答案：B 9.（泰州市兴化市2024-2025学年高一上学期10月月考)如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面 上，用轻绳拴住质量为的小球B置于斜面上，整个系统处于静止状态，己知斜面倾角及轻绳与竖直方向 夹角均为0=30°.不计小球与斜面间的摩擦，求： (1)根据力的实际效果分解小球的重力，画出示意图： (2)求出两个分力大小 OB 777777 97 【答案】(1)如图所示2)G=G,=38 【解析】(1)小球所受的重力有两个作用效果，垂直斜面压斜面、沿着绳子的方向拉绳子，如图所示 A ④B 777777 777 G G (2)根据几何关系可得G=G2,2G,cos30°=g,解得G=G2= -1g 3 -20- 江苏省13大市高一物理上学期考试真题分类汇编 (2)实验：探究两个互成角度的力的合成规律 1.(南京师范大学附属中学20242025学年高一上学期10月)在“探究力的平行四边形定则”的实验中橡 皮筋A端固定在木板上，先后用两个弹簧测力计和用一个弹簧测力计通过细绳把橡皮筋的另一端B拉到同 一位置O.下列操作正确的是（) A 9 Bo A.在使用弹簧秤时，使弹簧秤与木板平面平行 B.每次拉伸橡皮筋时，只要使橡皮筋伸长量相同即可 C.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上 D.描点确定拉力方向时，两点之间的距离应适当大一些 【答案】AD 【解析】A.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，操作中要求弹簧秤、细绳、 橡皮筋都应与木板平行，故A正确：B.每次拉伸橡皮筋，要求作用效果相同，即把结点拉到同一位置O, 不单单是使橡皮筋伸长量相同，故B错误；C.在实验中两个分力的夹角大小适当，在作图时有利于减小误 差，并非需要橡皮筋与两绳夹角的平分线在同一直线上，故C错误：D.为了减少作图误差，描点确定拉力 方向时，两点之间的距离应适当大一些，故D正确.故选AD 2.（苏州市2024-2025学年高一上学期期中)某同学用图甲装置完成“探究两个互成角度的力的合成规律” 实验 LaL G 。固定点 F2 F 甲 乙 (1)下列有关该实验的说法中，正确的是 -21 江苏省13大市高一物理上学期考试真题分类汇编 A.用两个弹簧测力计和用一个弹簧测力计拉时应将橡皮筋结点拉至同一位置 B.两分力的夹角越大越好 C.弹簧测力计拉伸时应保持和木板平行 D.多次实验验证时O点需要保持在同一位置 (2)如图乙所示，图中是只用一个弹簧测力计的拉力（选填“F”、“F,”、“F”、“F”). 【答案】(1)AC (2)F 【解析】(1)A.为了确保效果相同，实验中用两个弹簧测力计和用一个弹簧测力计拉时应将橡皮筋结点拉 至同一位置，故A正确；B.为了便于做平行四边形，两分力的夹角应适当大一些，但并不是越大越好，故 B错误：C.为了精确作出力的图示，实验时，弹簧测力计拉伸时应保持和木板平行，故C正确；D.为了 确保用两个弹簧测力计和用一个弹簧测力计拉时的效果相同，同一次实验时，两个弹簧测力计和用一个弹 簧测力计拉时应将橡皮筋结点拉至同一位置，但多次实验验证时O点不需要保持在同一位置，故D错误. 故选AC (2)用一个弹簧测力计拉橡皮条时，拉力的方向沿橡皮条拉伸的方向，可知，图中F'是只用一个弹簧测 力计的拉力 3.（盐城市五校2024-2025学年高一上学期期中联考)某实验小组做“验证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)本实验采用的科学方法是 (理想模型、控制变量、等效替代) 甲 (2)为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，没有必要记录的是() A.两细绳的方向 B.橡皮筋的原长 C.两弹簧秤的示数 D.结点O的位置 (3)按照正常实验操作，图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是(F或F') 一22 江苏省13大市高一物理上学期考试真题分类汇编 (4)某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是(). 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 ◆FN 5 C.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等 D.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 3 (5)在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为8，合力为「， F与日的关系图像如图所示已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角 090°180°270°6 能得到的合力大小的变化范围是 答案：（1)等效替代 (2)B (3)F' (4)D (5)1N≤F≤7N 5.共点力的平衡 (1)静态平衡问题 1.(泰州市兴化市2024-2025学年高一上学期10月月考)如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称 楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g,若接触面间的摩擦力忽略不计，求石块侧面所受 弹力的大小为( ) m 77777777 7777777 11g 111g nigtana ng B. C. D. 2sina 2c0S0 2 2tana 【答案】A 【解析】对石块进行受力分析，如图所示 根据正交分解可知2Fc0s(90°-a）)=mg,解得F=,ms,故选A 2sin a 23—