3.4 力的合成 课后练习 -2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

高一物理必修一《力的合成》课后练习粤教版 一、单选题 1．有关力，下列说法正确的是（　　） A．力的产生离不开施力物体，但可以没有受力物体 B．力是物体间的相互作用，必定联系着两个物体，其中每个物体既是受力物体，又是施力物体 C．只要两个力的大小相同，它们产生的效果一定相同 D．若两个共点力F1和F2的合力为F，当某个分力增大时，合力也一定增大 2．有位名人说：“最有价值的知识，是关于方法的知识。”关于下列几个物理课本中的情景涉及的物理思想方法的说法正确的是（　　） A．图甲应用了理想化模型 B．图乙应用了控制变量法 C．图丙应用了等效替代法 D．图丁应用了等效替代法 3．如图1所示为佩戴的防晒口罩，图2为一侧口罩佩戴的示意图。假如口罩带可认为是劲度系数为的弹性轻绳，弹性绳由直线段和曲线段组成，和两段弹性绳与水平方向的夹角分别为和。在佩戴好口罩后弹性绳被拉长了，弹性绳涉及的受力均在同一平面内，忽略一切摩擦，则耳朵受到口罩带的作用力（    ） A．与水平方向夹角为，大小为 B．与水平方向夹角为，大小为 C．与水平方向夹角为，大小为 D．与水平方向夹角为，大小为 4．若两个共点力、的合力为F，则以下说法中正确的是（　　） A．合力F一定大于任何一个分力 B．合力F的大小可能等于，也可能等于 C．合力F的大小随、间夹角的增大而增大D．当某个分力增大时，合力也一定增大 5．已知两个大小恒定的水平力的合力范围为1N~5N，当再添加一个大小为3N的水平力时，三个力的合力范围为（　　） A．2N~8N B．0N~5N C．4N~8N D．0N~8N 6．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 7．下列关于合力和分力的说法中，正确的是（　　） A．若一个物体受3个力作用而保持平衡，则其中一个力就是另外两个力的合力 B．一个力只可能有两个分力 C．当两个分力在一条直线上时不遵循平行四边形定则 D．合力不一定大于分力 8．如图所示，、、恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是（　　） A． B． C． D． 9．三个共点力大小分别是 ，关于它们合力F的大小，下列说法正确的是（　　） A．大小的取值范围一定是 B．至少比中的某一个力大 C．若，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零 D．若，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零 10．如图所示，用同样大小的力、提一桶水沿水平路面做匀速直线运动。已知两个力、在同一竖直平面内。下列说法中正确的是（　　） A．两个力的夹角小一些省力 B．两个力的夹角大一些省力 C．两个力的夹角变大，、的合力变大 D．两个力的夹角变小，、的合力变大 11．为庆祝七十周年校庆，合肥六中在广场中央悬挂了庆贺条幅。若条幅质量分布均匀，上端固定，下端未悬挂任何物体，在水平恒定风力的作用下，条幅稳定时的形态可能正确的是（    ） A．B．C．D． 12．在探究两个互成角度力的合成规律实验中。在如图所示平面内，保持合力F不变，分力F1的大小不变，改变F1的方向，则分力F2箭头端的轨迹为（　　） A． B． C． D． 13．如图所示，已知两个力F1=F2=6N，两个力互成120°，且在一个平面上，求这两个力的合力（　　） A．6N B．12N C．6N D． 14．一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（各小方格边长相等），则下列说法正确的是（　　） A．三力的合力为F1+F2+F3，方向不确定 B．三力的合力为3F3，方向与F3同向 C．三力的合力为2F3，方向与F3同向 D．由题给条件无法求出合力大小和方向 15．已知两个共点力的合力为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N，则（　　） A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的 C．F2有两个方向 D．F2可取任意方向 16．图甲所示是古代某次测量弓力时的情境，图乙为其简化图，弓弦挂在固定点O上，弓下端挂一重物，已知弓弦可看成遵循胡克定律的弹性绳，重物质量增减时弓弦始终处于弹性限度内，不计弓弦的质量和O点处的摩擦，忽略弓身的形变，则（　　） A．若减少重物的质量，OA与OB的夹角不变 B．若增加重物的质量，OA与OB的夹角减小 C．若减少重物的质量，弓弦的长度不变 D．若增加重物的质量，弓弦的长度变短 17．运动员立定跳远起跳瞬间如图所示，能表示地面对双脚作用力方向的是（　　） A．B． C． D． 18．破冰船可以滑上冰层借助自身重力破冰。在破冰船的船头相对冰层向上滑动的瞬间，船头受到冰层的支持力和摩擦力作用，题图所示的a、b、c、d四个方向中，这两个力的合力方向可能是（    ） A．a B．b C．c D．d 19．帆船是人类的伟大发明之一，船员可以通过调节帆面的朝向让帆船逆风行驶，如图所示为帆船逆风行驶时的简化示意图，此时风力方向与帆面的夹角，航向与帆面的夹角，风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶。已知，则帆船在沿航向方向获得的动力为（　　） A．200N B．400N C．600N D．800N 20．“人体旗帜”指的是用手抓着支撑物，使身体与地面保持平行的高难度动作。某同学重为，完成此动作时其受力情况如图所示，已知两手受力、方向与竖直方向夹角均为60°，则其中大小为（　　） A． B． C． D． 21．歼-35舰载机在航母上降落，需利用阻拦系统使之迅速停下。如图，某次着舰时，飞机钩住阻拦索中间位置，两段绳索夹角为时阻拦索中张力为，此刻飞机受阻拦索作用力的大小为（　　） A． B． C． D． 22．梅州的非物质文化遗产有不少，兴宁花灯就是其中一种，它与北京宫灯是一脉相承，始于宋代，流行于明清，是传承了上千年的客家传统习俗，花灯用四条长度相同、承受能力相同的绳子高高吊起，如图所示，绳子与竖直方向夹角为，花灯质量为m，则下列说法正确的是（    ） A．每条绳子的拉力均相同 B．增大绳子与竖直方向的夹角，花灯受的合外力增大 C．绳子拉力的合力方向为竖直方向 D．绳子长一些更易断 23．如图所示，不可伸长、质量不计的绳子两端分别固定在竖直杆PQ、MN上，杂技演员利用轻钩让自己悬挂在绳子上，不计轻钩与绳间的摩擦。现将MN杆绕N点垂直纸面向外缓慢转动15°，该过程中关于绳子上张力大小的变化，下列说法正确的是（　　） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．始终不变 D．先变大后变小 24．把五个同等质量的塑料小球用不可伸长的轻绳悬挂在空中，它们在恒定的水平风力（向右）的作用下发生倾斜，则关于小球和绳子的位置正确的是（　　） A． B． C． D． 25．有两个大小相等的共点力F1和F2，当它们间的夹角为90°时合力为F，则当它们间的夹角为120°时，合力的大小为（　　） A．2F B． C． D． 26．如图甲所示，射箭时，释放箭的瞬间若弓弦的拉力为100N，对箭产生的作用力为120N，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，则弓弦的夹角应为（）（　　） A．53° B．127° C．143° D．106° 27．现代人经常低头玩手机，这会使颈椎长期受压，可能引发颈椎病。某同学低头看手机时，可粗略认为头受到重力G、肌肉拉力F和颈椎支持力N，如图所示，若颈椎弯曲与竖直方向成30°，此时肌肉对头的拉力F约为头所受重力的1倍，由此估算颈椎受到的压力大小约为（　　） A．2G B． C．G D． 28．某同学在家中用三根相同的橡皮筋（遵循胡克定律）来探究求合力的方法，如图所示，三根橡皮筋在O点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点。在实验中，可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小，并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向，从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法。在实验过程中，下列说法正确的是（　　） A．实验需要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长 B．为减小误差，应选择劲度系数尽量大的橡皮筋 C．以OB、OC为两邻边作平行四边形，其对角线必与OA在一条直线上且长度相等 D．多次实验中O点需要固定 29．早在战国时期，《墨经》就记载了利用斜面提升重物可以省力。某人用轻绳将一重物匀速竖直向上提起，拉力的大小为；然后用轻绳将同一重物沿倾角为的光滑斜面匀速上拉，拉力的大小为。与的比值为（　　） A． B． C． D． 30．如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，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（　　） A． B．kL C．kL D．2kL 二、多选题 31．一物体受三个共点力的作用，可能使物体做匀速直线运动的是（　　） A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 32．一物体受三个共点力的作用，其中两个力的大小分别为4N、7N，要使物体处于平衡状态，第三个力的大小可能为（　　） A．2N B．5N C．8N D．12N 33．如图所示，同一吊灯分别按两种方式悬挂，第一种方式吊灯只受一个A绳拉力的作用，第二种方式吊灯受到B绳和C绳的共同作用，两灯均处于静止状态，则下列说法正确的是（　　） A．A绳对灯的拉力与灯的重力是等效的 B．B、C两绳对灯的拉力与A绳对灯的拉力等效 C．B绳对灯的拉力和C绳对灯的拉力可以看成A绳对灯的拉力的分力 D．A绳对灯的拉力大小等于B、C两绳对灯的拉力大小的代数和 34．5个共点力的情况如图所示。已知F1=F2=F3=F4=F，且这四个力恰好为一个正方形，F5是其对角线。下列说法正确的是（　　） A．除F5以外的4个力的合力的大小为F B．这5个力能合成大小为2F、相互垂直的两个力 C．F1和F5的合力，与F3大小相等，方向相反 D．这5个力的合力恰好为F，方向与F1和F3的合力方向相同 35．2008年9月28日，泸州泰安长江大桥正式通车，该桥类型为单塔双索面不等距离斜拉大桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是（　　） A．每根钢索对索塔的拉力方向均竖直向下 B．由于不等距斜拉，索塔受到钢索在水平方向的合力定不为零 C．理想的设计是所有钢索对索塔拉力的合力方向竖直向下 D．为了减小钢索承受的拉力，可以适当升高索塔的高度 试卷第4页，共9页 试卷第5页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 《高一物理必修一《力的合成》课后练习粤教版》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D B D A D C C A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D B A B C B B C C C 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 A C A D B D B A A B 题号 31 32 33 34 35 答案 CD BC BC CD CD 1．B 【详解】A．力的产生必须同时有施力物体和受力物体，故A错误； B．力是物体间的相互作用，必定涉及两个物体，其中一个是施力物体，另一个是受力物体。根据牛顿第三定律，这两个物体在相互作用中互为施力物体和受力物体（针对不同的力），故B正确； C．力的效果由大小、方向、作用点共同决定，仅大小相同无法保证效果相同，故C错误； D．若两分力方向相反，当某一分力增大时，合力可能减小，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】A．题图甲是外力作用在物体上，物体产生微小形变，通过光学仪器可以观察到这种微小形变，应用了微小量放大法，故A错误； B．题图乙涉及质点，应用了理想化模型，故B错误； C．题图丙是探究合力与分力作用效果的实验情景，应用了等效替代法，故C正确； D．题图丁是利用图像求位移，应用了微元法，故D错误。 故选C。 3．D 【详解】如图所示，耳朵分别受到AB、CD段口罩带的拉力、，由于口罩带为弹性轻绳，弹力处处相等，所以 由于与的夹角为，根据几何关系可得合力 合力与水平方向向左成 故选D。 4．B 【详解】A．合力的大小不一定大于任何一个分力。例如，当两分力方向相反时，合力小于任何一分力，故A错误； B．根据合力公式可知当两分力大小相等且夹角为120°时，合力等于分力的大小，故B正确； C．合力公式为，夹角增大时，减小，合力减小，故C错误； D．若分力方向与原合力方向相反，增大该分力可能导致合力减小。例如，，（反向），增大至时，合力从减至，故D错误。 故选B。 5．D 【详解】已知两个力F₁和F₂的合力范围是1N~5N，说明它们的合力大小满足|F₁ - F₂|=1N，F₁ + F₂=5N， 解得F₁=3N，F₂=2N（或反之）。 当第三个力F₃=3N加入后，总合力范围需考虑矢量叠加： 1. 最大合力：当原合力F₁₂取最大值5N且与F₃同向时，总合力为5N + 3N = 8N。 2. 最小合力：当原合力F₁₂的大小为3N且与F₃反向时，总合力为3N - 3N = 0N（因F₁₂的范围包含3N，此情况可行）。 故选D。 6．A 【详解】两个分力的合力的取值范围 解得 可知，给出的合力不可能的是4N。 故选A。 7．D 【详解】A．若一个物体同时受到3个力的作用而保持平衡，则这三个力的合力为零，其中一个力的大小与另外两个力的合力的大小相等，方向相反，故A错误； B．一个力可以根据需要分解为多个力，故B错误； C．当两个分力在一条直线上时仍然遵循平行四边形定则，故C错误； D．合力可以大于、等于、小于分力，故D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．、、恰好构成封闭的直角三角形，则斜边最大，图示的、首尾相连，根据平行四边形定则可知，、合力大小等于，方向与相同，则三个力的合力大小为，不是最大值，故A错误； B．图示的、首尾相连，根据平行四边形定则可知，、合力大小等于，方向与相反，则三个力的合力大小为0，合力为最小值，故B错误； D．图示的、首尾相连，根据平行四边形定则可知，、合力大小等于，方向与相同，则三个力的合力大小为，不是最大值，故D错误； C．图示的、首尾相连，根据平行四边形定则可知，、合力大小等于，方向与相同，则三个力的合力大小为，是最大值，故C正确。 故选C。 9．C 【详解】A．三个力的合力最大值是三个力同向时的代数和 但最小值不一定为0，若三个力无法平衡，则合力最小值大于0，故A错误； B．合力可以等于或小于所有分力，故B错误； C．三力可构成三角形，合力能为零，故C正确； D．三力不可构成三角形，无法平衡，故D错误。 故选C。 10．A 【详解】AB．两个力的合力与水桶的重力等大反向，则两个力的合力一定，则夹角越小，分力越小，即夹角小一些省力，选项A正确，B错误； CD．因两个力的合力与水桶的重力等大反向，无论两个力的夹角变大还是变小，、的合力总是不变的，选项CD错误。 故选A。 11．D 【详解】隔离条幅从下端开始的任意一段，进行受力分析可知，所受水平方向和竖直方向的力均恒定，合力大小恒定，方向斜向下，条幅稳定时的形态倾斜程度相同，故选D。 12．B 【详解】若以O点为坐标原点，以F的方向为x轴正向建立坐标系，设F与的夹角为，则合力的箭头的坐标满足 联立化简得 因保持合力F的大小和方向不变，分力的大小不变，则使与F的夹角从0逐渐增大到的过程中，的箭头的轨迹图形为圆，即B选项符合。 故选B。 13．A 【详解】根据平行四边形定则可知，这两个力的合力如图所示 由于F1=F2=6N，两个力互成120°，由图可知两分力与合力刚好构成一等边三角形，则这两个力的合力大小为 故选A。 14．B 【详解】根据平行四边形定则，作出F1、F2的合力如图 大小等于2 F3，方向与F3相同，再跟F3合成，两个力同向，则三个力的合力为3 F3。 故选B。 15．C 【详解】如图所示，以F的末端为圆心、以30N为半径画一个圆弧，圆弧与F1有两个交点，这样F2就有两种可能，因此F2有两个方向。    故选C。 16．B 【详解】设弓弦的张力为F，两侧弓弦与竖直方向夹角为θ，根据平衡条件公式有 增加重物质量，θ减小，OA与OB的夹角减小，根据胡克定律可知，弓弦的长度变长。反之，减小重物质量，OA与OB的夹角增大，弓弦的长度变短。 故选B。 17．B 【详解】对运动员受力分析可知，受重力、地面竖直向上的弹力，运动员立定跳远起跳瞬间，运动员有相对地面向左的运动趋势，因此还受地面向右的静摩擦力，因此地面对双脚的作用力是弹力与静摩擦力的合力，其方向是斜向右上方。 故选B。 18．C 【详解】由题意可知 船头受到冰层的支持力垂直于冰面向上，摩擦力力沿着冰面向下，根据平行四边形定则可知，这两个力的合力方向可能是c。 故选C。 19．C 【详解】对风力在沿着帆面和垂直于帆面方向进行分解，根据力的平行四边形法则可得其垂直于帆面的分力 再对垂直作用于帆面上的风力沿帆船航向方向和垂直航向方向进行分解，则帆船在沿航向方向获得的动力为 故选C。 20．C 【详解】对身体受力分析如图：    两个力的夹角为120°，根据力的平衡条件可知 =G 故选C。 21．A 【详解】由力的合成的平行四边形法则，结合数学知识知，歼-35所受阻拦索的力为 故选A。 22．C 【详解】A．每条绳子的拉力的大小相等，但力的方向不一样，A错误； B．由于花灯处于静止状态，所以合外力始终为零，所以增大绳子与竖直方向的夹角，花灯受的合外力不变，B错误； C．合外力始终为零，子拉力与重力等大反向，故绳子拉力的合力方向为竖直方向，C正确； D．设绳子拉力为，则 解得 绳子长一些，夹角减小，则拉力变小，不容易断，D错误。 故选C。 23．A 【详解】当MN杆绕N点垂直纸面向外缓慢转动15°的过程中，绳子在逐渐被拉伸，绳子间的张角在增大，又因为杂技演员用挂钩让自己悬挂在绳子上，故构成了一个活结，因此绳子两端的拉力大小相同，且绳子两端拉力的合力大小等于杂技演员的重力，根据平行四边形定则可知，当合力不变，两分力之间的夹角增大时两分力必然增大。 故选A。 24．D 【详解】以从下往上n个小球为整体研究对象，根据小球的受力可知 设绳子的拉力方向与竖直方向夹角为θ，则 故所有小球所受拉力的方向相同，斜向右下方。 故选D。 25．B 【详解】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 ， 可得 当它们之间的夹角为120°时，合力的大小为 故选B。 26．D 【详解】弓弦拉力的合成如图所示 由于 由几何知识得 有 所以 =53° 即 故选D。 27．B 【分析】根据题中“估算颈椎受到的压力大小约”可知，本题考查力的合成与分解，根据力的合成与分解的方法，运用平行四边形定则，进行分析推断。 【详解】由平衡条件知，重力G与肌肉拉力F的合力与颈椎支持力N平衡，根据几何关系及力的平行四边形定则得 N＝2Gcos 30°＝ 由牛顿第三定律知，颈椎受到的压力大小约为 故选B。 28．A 【详解】A．由于橡皮筋的弹力与形变量成正比，实验中用形变量等效替代弹力，因此实验中要测橡皮筋的伸长量，伸长量等于橡皮筋的拉伸后的长度减去橡皮筋的原长，故A正确； B．劲度系数大的橡皮筋施加一定弹力的形变量小，测量误差大，作图时误差也较大，应选劲度系数稍小的橡皮筋，故B错误； C．由于橡皮筋的弹力与形变量成正比，与它的长度不成正比，因此OB、OC弹力的合力方向与以OB、OC为两邻做平行四边形的对角线不重合，故C错误； D．本实验中采用的是三根橡皮筋共点力的平衡验证，即使O点不固定OA弹力与OB、OC合力始终等值反向，都可做平行四边形验证，故D错误。 故选A。 29．A 【详解】设重物的质量为m，根据物体的平衡条件有 解得 A正确。 故选A。 【点睛】本题考查物体的平衡条件，目的是考查学生的理解能力。 30．B 【详解】根据胡克定律知，每根橡皮条的弹力 F=k（1.5L-L）=0.5kL 设此时两根橡皮条与合力的夹角为θ，根据几何关系知 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 故选B。 31．CD 【详解】A．一物体受三个共点力的作用，若合力为零，则物体做匀速直线运动，、，可知二者合力的最大值为，小于，故这三个力合力不可能为零，故A错误； B．、的合力最大值为，小于，故这三个力合力不可能为零，故B错误； C．、的合力范围为4N~18N，在此范围内，合力可能为零，故C正确； D．、的合力范围为0N~20N，在此范围内，合力可能为零，故D正确。 故选CD。 32．BC 【详解】4N与7N的合力最大为11N，最小为3N，要使物体处于平衡状态，第三个力的大小应该满足3N≤F3≤11N 故选BC。 33．BC 【详解】A．A绳产生的效果是使灯吊在空中，重力的效果是使灯有向下运动的趋势，则A绳对灯的拉力与灯的重力不是等效的，故A错误； B．A绳产生的效果是使灯吊在空中，B、C两绳产生效果也是使灯吊在空中，所以B、C两绳对灯的拉力与A绳对灯的拉力等效，故B正确； C．根据上述，B、C两绳对灯的拉力与A绳对灯的拉力等效，可以相互替代，即B绳对灯的拉力和C绳对灯的拉力可以看成A绳对灯的拉力的分力，故C正确； D．根据上述，B、C两绳对灯的拉力与A绳对灯的拉力等效，可以相互替代，即A绳拉力可以看作B、C两绳拉力的合力，它们之间满足平行四边形定则，而不能简单认为A绳的拉力等于B绳的拉力和C绳的拉力的代数和，故D错误。 故选BC。 34．CD 【详解】ABD．根据平行四边形定则得，除F5以外的4个力的合力的大小为 方向与F5方向相反，F5大小为，所以这5个力的合力恰好为方向与F1和F3的合力方向相同，故AB错误，D正确； C．根据三角形法则，F1和F5的合力，与F3大小相等，方向相反。故C正确。 故选CD。 35．CD 【详解】ABC．每根钢索对索塔的拉力方向沿钢索向下，两侧对称的钢索拉力的合力竖直向下，AB错误，C正确； D．升高索塔的高度时，钢索与索塔的夹角减小，根据合力与分力的关系，合力一定时，分力夹角越小，分力越小，D正确。 故选CD。 答案第10页，共11页 答案第11页，共11页 学科网（北京）股份有限公司 $