第3章 第4节 力的合成和分解-（配套教参Word版）【创新教程·五维课堂】2026-2027学年高中物理必修第一册同步课时作业（人教版）

**基本信息** 以力的合成与分解为核心，通过单选、多选、非选择三级分层设计，实现从基础概念理解到综合问题解决的知识巩固路径，注重物理观念建构与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |单选|单一知识点应用，如力的分解方法、合力计算|结合生活情境（如悬挂镜框、蹦床），通过具体实例强化物理观念，如第1题分析绳子拉力最小情况| |多选|多个知识点综合，如力的分解应用、合力范围|通过辨析题（如拉链原理、分力方向判断）培养科学推理，如第10题分析三力合力可能值| |非选择|实际情境综合应用，如受力分析与计算|设置完整问题链（如电灯悬挂、两绳吊物体），强化模型建构与科学论证，如第13题按作用效果分解拉力并计算|

一、单项选择题 1．小芳同学想要悬挂一个镜框，以下四种方法中每根绳子所受拉力最小的是(　　) 解析：B　[图中A、C、D的绳子与合力的方向都有一定的夹角，而选项B中的绳子与合力的夹角为0，当两个分力的夹角越大时，其合力越小，该题中的合力大小不变，故分力中只有B最小，选项B正确。] 2．下列4个图中，F1大小为5 N，F2大小为3 N，F3大小为7 N，其中F1、F2、F3的合力最大的是(　　) 解析：A　[根据平行四边形定则可知，A图中三个力的合力为2F3＝14 N，B图中三个力的合力为0，C图中三个力的合力为2F1＝10 N，D图中三个力的合力为2F2＝6 N，所以A图合力最大，故A正确，B、C、D错误。] 3．如图所示，高空走钢丝的表演中，若表演者走到钢丝中点时，使原来水平的钢丝下垂与水平面成θ角，此时钢丝上的弹力应是表演者(含平衡杆)体重的(　　) A.　　　　　　　　　B. C. D. 解析： C　[以人为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件，两绳子合力与重力等大反向，则有：2Fsin θ＝mg，解得：F＝，故钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的，C正确，A、B、D错误。 ] 4．两个大小相等的共点力F1、F2，当它们间的夹角为90°时，合力大小为20 N，那么当它们之间的夹角为120°时，合力的大小为(　　) A．40 N B．10 N C．20 N D．10 N 解析：B　[设F1＝F2＝F0，当它们的夹角为90°时，如图甲所示，根据平行四边形定则知其合力为F0，即F0＝20 N，故F0＝10 N。当夹角为120°时，如图乙所示，同样根据平行四边形定则，其合力与F0大小相等。] 5. 如图所示，一根长为L的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向成30°角时小球A处于静止状态，则对小球施加的力最小为(　　) A.mg B.mg C.mg D.mg 解析： C　[将mg在如图所示方向分解，施加的最小力与F1等大反向即可使小球静止，故F＝F1＝mgsin 30°＝mg，选项C正确。] 6. 蹦床运动是运动员在一张弹性网上借助于网的作用被弹起一定的高度，运动员在空中做出各种优美的动作。它在我国起步较晚，但发展迅速，如图为蹦床上弹性网的示意图，网绳的结构为正方格形，O、A、B、C、D等为网绳的结点。安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上。该处下凹至最低点时，网绳DOE、BOG均成向上的120°张角，此时O点受到的向下的冲击力大小为F，则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为(　　) A．F B. C．F＋mg D. 解析： B　[由题意知，4根绳子在竖直方向的合力大小为F，设每根绳子拉力为T，如图所示，则由几何关系有4Tcos 60°＝F，所以T＝。] 7. 在日常生活中，力的分解有着广泛的应用，如图为用斧子把树桩劈开的图示，斧子对木桩施加一个向下的力F时，产生了大小相等的两个侧向分力F1、F2，下列关系正确的是(　　) A．F＝2F1sin B．F＝2F1sin θ C．F＝2F1cos D．F＝2F1cos θ 解析：A　[把向下的力F分解，如图所示，则F＝2F1sin，即A正确。] 8．两个共点力F1和F2的大小不变，它们的合力F跟两力F1、F2之间的夹角θ的关系如图所示，则合力F大小的变化范围是(　　) A．0～1 N B．1～3 N C．1～5 N D．1～7 N 解析：D　[由题图可得：θ＝π时，|F1－F2|＝1 N；θ＝0.5π时，＝5 N，解得F1＝3 N，F2＝4 N(或F1＝4 N，F2＝3 N)，故合力F的范围是1 N≤F≤7 N，故D正确。] 二、多项选择题 9. 生活中拉链在很多衣服上应用，图中是衣服上拉链的一部分，当我们拉拉链的时候，拉头与拉链接触处呈三角形，使很难直接分开的拉链拉开，关于其中的物理原理，以下说法正确的是(　　) A．拉开拉链的时候，三角形的物体增大了拉拉链的拉力 B．拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为两个较大的分力 C．拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为方向不同的两个分力 D．以上说法都不正确 解析：BC　[在拉开拉链的时候，三角形物体在两链间和拉链一起运动，手的拉力在三角形物体上产生了两个方向不同的分力，分力的大小大于拉力的大小，所以很难直接分开的拉链很容易拉开，B、C正确。] 10．三个力作用在同一物体上，其大小分别为6 N、8 N、12 N，其合力大小可能是(　　) A．4 N B．0 C．15 N D．28 N 解析：ABC　[对于三个力的合成，应该是先求任意两个力的合力大小的取值范围，再去与第三个力合成即可。由于6 N、8 N这两个力的合力的大小介于2 N与14 N之间，再与12 N的力去合成，其最小值是0，而最大值为(6＋8＋12)N＝26 N，所以选项A、B、C正确。] 11．要把一个已知力F分解为两个分力F1和F2，在下列哪些情况下一定得到唯一的解(　　) A．已知F1和F2的方向 B．已知F1或F2的大小和方向 C．已知F1的方向和F2的大小 D．已知F1和F2的大小 解析：AB　[已知平行四边形的对角线和两个分力的方向，只能作唯一的平行四边形，故A分解唯一；已知对角线和平行四边形的一条边，这种情况下也只能画唯一的平行四边形，故B分解唯一；已知F1的方向与F夹角为θ，根据几何关系，当F2＜Fsin θ此时无解，故C错误；已知两个分力的大小，根据平行四边形的对称性，此时分解有对称的两解，故D错误。] 12．把一个已知力F分解，要求其中一个分力F1跟F成30°角，而大小未知；另一个分力F2＝F，但方向未知，则F1的大小可能是(　　) A.F B.F C.F D.F 解析：AD　[因Fsin 30°<F2<F，所以F1的大小有两种情况，如图所示。 FOA＝Fcos 30°＝F， FAB＝FAC＝ ＝F， F11＝FOA－FAB＝F，F12＝FOA＋FAC＝F，A、D正确。] 三、非选择题 13. 如图所示，已知电灯的重力为G＝10 N，AO绳与天花板的夹角为θ＝45°，BO绳水平。 (1)请按力的实际作用效果将OC绳对O点的拉力加以分解，并作出示意图； (2)AO绳所受的拉力F1和BO绳所受的拉力F2分别为多少？ 解析：(1)OC绳的拉力FT产生了两个效果，一个是沿着AO绳的方向向下拉紧AO绳的分力FT1，另一个是沿着BO绳的方向向左拉紧BO绳的分力FT2。画出分解示意图如图所示。 (2)因为电灯处于静止状态，根据二力平衡可知，OC绳的拉力大小等于电灯的重力，即FT＝G＝10 N， 由几何关系得 FT1＝＝10 N，FT2＝＝10 N， 所以AO绳所受的拉力F1＝FT1＝10 N， BO绳所受的拉力F2＝FT2＝10 N。 答案：(1)见解析图　(2)10 N　10 N 14．如图所示，用绳AC和BC吊起一个重50 N的物体，两绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为30°和45°，求绳AC和BC对物体的拉力大小。 解析：以C为原点建立直角坐标系，设x轴水平，y轴竖直，在图上标出FAC和FBC在x轴和y轴上的分力，即 FACx＝FACsin 30°＝FAC， FACy＝FACcos 30°＝FAC， FBCx＝FBCsin 45°＝FBC， FBCy＝FBCcos 45°＝FBC， 在x轴上，FACx与FBCx大小相等，即FAC＝FBC① 在y轴上，FACy与FBCy的合力与重力大小相等， 即FAC＋FBC＝50 N② 由①②两式解得 绳BC的拉力FBC＝25(－) N， 绳AC的拉力FAC＝50(－1) N。 答案：50(－1) N　25(－) N 学科网（北京）股份有限公司 $