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 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（22-23高一上·北京平谷·期末）探究两个互成角度的力的合成规律实验时，将橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的长度为EG，如图甲所示。用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力、的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为EO，如图乙所示。撤去、，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点，如图丙所示。图乙和图丙中圆环都要拉到O点的实验目的是（　　） A．使两次橡皮条对小圆环的拉力大小相同 B．使两次橡皮条对小圆环的拉力方向相同 C．使力F单独作用与、共同作用的效果相同 D．使两次小圆环的形变相同 2．（23-24高一上·山东济宁·期中）下列说法正确的是（    ） A．合力至少比一个分力大 B．加速度减小，物体的速度可能增加 C．物体受到的重力是地球施加的，物体只在重心处受到重力作用 D．静摩擦力一定是静止的物体受到的，滑动摩擦力一定是运动的物体受到的 3．（23-24高一上·江苏泰州·期中）在物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法，以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（　　） A．根据速度的定义式，当非常小时，就可以用时间内的平均速度表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了等效替代法 B．在验证力的平行四边形定则实验时，同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置，该实验运用了控制变量法 C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 D．推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，然后将各小段位移相加，运用了微元法 4．（22-23高一下·宁夏银川·开学考试）某同学探究“求合力的方法”实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细线的结点，OB和OC为细线，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图，下列正确的是（　　）    A．两次须将节点O拉到同一位置 B．实验中橡皮条应与两细线夹角的平分线在同一直线上 C．图乙中F是实验值 D．图乙中F′是理论值 5．（22-23高一上·陕西咸阳·期末）如图所示，一个大人能提起一桶水并保持水桶静止，两个小孩也能共同提起一桶水并保持水桶静止，下列说法正确的是（    ）    A．小孩对水桶施加的两个力与这两个力的合力同时作用在水桶上 B．大人施加的力与小孩施加的两个力产生了相同的作用效果 C．两个小孩对水桶施加的力分别为3N和4N，则其合力一定为7N D．大人的拉力一定等于两个小孩拉力大小之和 6．（23-24高三上·江苏淮安·阶段练习）用如图装置“探究力的平行四边形定则”的实验时，其中有益于减小实验误差的做法是（　　）    A．两细绳必须等长 B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D．拉橡皮条的两细绳要相互垂直 7．（23-24高三上·天津北辰·期中）为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，其主要目的是（　　） A．减小过桥车辆的重力 B．减小过桥车辆对桥面的压力 C．增大过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力 D．减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力 8．（22-23高一上·河北邯郸·期末）物体受共点力、、的作用保持静止，则这三个力可能是（　　） A．15N、6N、8N B．6N、8N、10N C．12N、17N、1N D．8N、15N、3N 二、多选题 9．（23-24高一上·云南大理·期中）一个物体受两个共点力作用，其大小分别为2N和8N，则这个物体所受这两个力的合力大小可能为（　　） A．4N B．5N C．6N D．8N 10．（24-25高三上·北京怀柔·阶段练习）在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，橡皮条的一端E挂有轻质小圆环，另一端G固定，如图甲所示。小圆环受到两个弹簧测力计的拉力、共同作用，静止于O点，如图乙所示。撤去、，改用一个弹簧测力计单独拉小圆环，仍使小圆环处于O点静止，其拉力为F，如图丙所示。做好记录，画出、和F的图示，并用虚线把拉力F的箭头端分别与、的箭头端连接，如图丁所示。关于本实验，下列说法正确的是（　　） A．本实验体现了等效替代的思想方法 B．实验中需要记录的信息不仅有、和F的大小，还要记录各个力的方向 C．由图丁可初步猜测F与、满足平行四边形的关系 D．重复多次实验时，每次都必须将小圆环拉至O点 三、实验题 11．（23-24高一上·上海普陀·期中）“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。 （1）图乙中的F与两力中，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 （3）实验中可减小误差的措施有( ) A．弹簧秤的中心轴线必须要沿着细线方向 B．两个分力F1、F2间夹角要尽量大些 C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些 12．（23-24高一上·贵州安顺·期中）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，实验步骤如下： A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上； B．用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条轻细绳，细绳的另一端系着绳套； C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置和两细绳套的方向； D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F，如图乙所示； E.只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮筋至同一位置O，记下弹簧测力计的示数和细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示，如图乙所示。 回答下列问题： （1）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 （2）图乙中______（选填“F”或“”）与AO方向重合； （3）上述实验步骤C中，遗漏的内容是______。 四、解答题 13．（23-24高一上·黑龙江大庆·阶段练习）如图所示，在水平地面上放一质量为的木块，木块与地面间的动摩擦因数为，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力、，已知、，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，（取，）求： （1）与的合力大小和方向； （2）木块受到的摩擦力大小。    14．（23-24高一上·全国·课后作业）（1）如果几个共点力只共面不共线，能否把求这几个力的合力转化为求相互垂直的两个力的合力？ （2）已知F1=20N，与水平方向成37°角向右上方；F2=6N，竖直向下；F3=10N，水平向左；求三个力的合力F合的大小和方向。（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 《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》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D A B B D B CD ABC 1．C 【详解】探究两个互成角度的力的合成规律的实验原理是等效替代。即使力F单独作用与、共同作用的效果相同。 故选C。 2．B 【详解】A．随两分力夹角的不同，合力的大小也不同，合力可能大于分力，也可能小于分力，故A错误； B．当加速度方向与速度方向相同，加速度减小，速度在增加，故B正确； C．物体的重力是由地球的吸引而产生的，但物体各部分都受重力，故C错误； D．受到静摩擦力作用的物体可能是运动的，比如与传送带一起向上运动的物体；受到滑动摩擦力作用的物体可能是相对其他物体运动，但对地可能是静止的，故D错误； 故选B。 3．D 【详解】A．根据速度的定义式，当非常小时，就可以用时间内的平均速度表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限法。故A错误； B．在验证力的平行四边形定则实验时，同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置，该实验运用了等效替代法。故B错误； C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法。故C错误； D．推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，然后将各小段位移相加，运用了微元法。故D正确。 故选D。 4．A 【详解】A．为了保证两次拉橡皮条的效果相同，两次须将节点O拉到同一位置，故A正确； B．实验中橡皮条不需要与两细线夹角的平分线在同一直线上，只要保证两细线夹角适当就可以，故B错误； CD．图乙中F是通过平行四边形定则得到的，所以F是理论值；F′是通过一个力拉橡皮条得到的，所以F′是实验值，故CD错误。 故选A。 5．B 【详解】A．小孩对水桶施加的两个力与这两个力的合力等效，不是重复作用在水桶上，选项A错误； B．一个大人或两个小孩都能提起一桶水并保持水桶静止，则大人提水时施加的一个力与小孩提水时施加的两个力产生了相同的作用效果，选项B正确； C．若两个小孩对水桶施加的力分别为3N和4N，则只有当两个分力方向相同时两个力的合力才为7N，选项C错误； D．大人的拉力一定等于两个小孩拉力的矢量和，而不等于两个小孩拉力大小之和，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】A．为减小实验误差，拉橡皮条的细绳应细一些且长一些，可不必等长，故A错误； B．为了防止出现竖直方向的分力，读数的弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故B正确； C．该实验应用作图法，用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差适当即可，之差不一定尽可能大，故C错误； D．拉橡皮条的两细绳要长一些，构成一定的角度即可，不必要相互垂直，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】对汽车受力分析，汽车受到重力、支持力和摩擦力作用，如下图所示 其中汽车重力不变，高大的桥要造很长的引桥，主要是使倾角θ更小，重力产生两个作用效果，一个是垂直于引桥面向下的分力G2，即车辆对桥面的压力，另一个是重力平行于引桥面向下的分力G1，根据力的分解可得 则引桥越长，θ越小，车辆对桥面的压力越大，车辆的重力平行于引桥面向下的分力越小。 故选D。 8．B 【详解】A．前两个力的大小范围为 第三个力是8N，不在范围内，所以合力不可能为零，物体不能保持静止，A错误； B．前两个力的大小范围为 第三个力是10N，在范围内，所以合力可以为零，物体能保持静止，B正确； C．前两个力的大小范围为 第三个力是1N，不在范围内，所以合力不可能为零，物体不能保持静止，C错误； D．前两个力的大小范围为 第三个力是3N，不在范围内，所以合力不可能为零，物体不能保持静止，D错误. 故选B。 9．CD 【详解】当两个共点力同向时，合力最大为10N，当两个共点力反向时，合力最小为6N，所以物体所受这两个力的合力大于等于6N，小于等于10N。 故选CD。 10．ABC 【详解】A．验证力的平行四边形定则时合力与分力之间作用效果相同，是等效替代关系，故A正确； B．因为要做力的图示，所以实验中需要记录的信息有、和F的大小，还要记录各个力的方向，故B正确； C．根据图丁可以看出，F与、满足平行四边形的关系，故C正确； D．重复多次实验时，不需要每次都将小圆环拉至O点，而同一次实验需要将小圆环拉至O点，故D错误。 故选ABC。 11． B ACD 【详解】（1）[1]F是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力。故方向一定沿AO方向的是，由于误差的存在F和方向并不在重合； （2）[2]合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法； 故选B。 （3）[3]A．测量时，使弹簧测力计的受力方向沿着弹簧的轴线方向，主要是为了防止弹簧与外壳发生过多的摩擦，从而影响测量，故A正确 B．为了减小测量的误差，两个分力的大小要适当大一些，夹角适当大一些，不是尽量大，故B错误； C．为了减小测量的误差，拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板与木板平面平行，故C正确； D．实验中，AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时拉力要适当大些，可以减小测量及作图时的偶然误差，故D正确。 故选ACD。 12． B 记下两个弹簧测力计的示数 【详解】（1）[1]实验中，用两根弹簧测力计拉橡皮筋与用一根弹簧测力计拉橡皮筋时，均使橡皮筋末端拉至同一点O，即确保前后两次力的作用效果相同，可知，本实验采用的科学方法是等效替代法。 故选B。 （2）[2] AO方向是橡皮筋拉伸的方向，可知该方向即为用一根弹簧测力计拉橡皮筋时拉力的方向，即图乙中与AO方向重合，而F是利用平行四边形定则作出的合力方向，即F一定沿平行四边形的对角线方向。 （3）[3]用两个弹簧测力计拉橡皮筋，需要记下O点的位置、两细绳套的方向与两个弹簧测力计的示数。可知实验步骤C中，遗漏的内容是记下两个弹簧测力计的示数。 13．（1），方向与的夹角为，与的夹角为；（2） 【详解】（1）根据题意，由平行四边形法则，与的合力的大小为 设合力方向与的夹角为，有几何关系有 即 则合力方向与的夹角为，与的夹角为。 （2）根据题意可知，木块的最大静摩擦力为 由于与的合力大于最大静摩擦力，则木块受滑动摩擦力，则木块受到的摩擦力大小 14．（1）能；（2），合力的方向与水平方向成45°向右上方 【详解】（1）根据平行四边形定则，如果几个共点力只共面不共线，能把求这几个力的合力转化为求相互垂直的两个力的合力。 （2）如图 水平方向 竖直方向 合力大小 合力的方向与水平方向成45°，向右上方。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $