3.4力的合成与分解 同步练习-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 围绕“力的合成与分解”，采用基础操作、概念辨析到情境应用的三级分层设计，实现从单一知识点到综合能力的递进巩固，适配新授课“基础+提升”需求，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|实验图示（1）、合力范围（3）|直接应用平行四边形定则，强化相互作用观念| |巩固层|分解条件（2）、三力合成（4）、静态模型（7、8）|通过辨析题（2）和几何模型（7）深化科学推理| |应用层|动态平衡（5）、实际情境（6、9、10）|结合帆船航行（6）、牵引装置（9）等真实问题，培养模型建构能力|

力的合成与分解（解析） 一、单选题(共10题，每题4分，计40分) 1．如图所示，在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，某同学在坐标纸上画出两个弹簧测力计拉力和的图示，图中每小格的边长表示1.0N，则和合力大小为（　　） A．3.0N B．4.0N C．5.0N D．6.0N 【答案】D 【详解】由题意得，水平方向的分力为 水平方向的分力为 和竖直方向分力之和为0，则和合力大小为 故选D。 2．将力F分解为两个力，若已知其中一个分力F1的方向与F的夹角为θ（如图所示），则下列说法错误的是（　　） A．只要再知道F1的大小，一定可以确定另一个分力 B．只要知道另一个分力的大小，一定可以确定F1 C．只要知道另一个分力的方向，一定可以确定F1 D．另一个分力的大小存在最小值，但不存在最大值 【答案】B 【详解】A．只要再知道F1的大小，根据平行四边形定则，一定可以确定另一个分力，故A正确，不符合题意； B．已知一个分力的方向和另一个分力的大小，根据平行四边形定则，将力F分解，可能有两解，也可能有一解，故B错误，符合题意； C．已知两个分力的方向，根据平行四边形定则，将力F分解，只有唯一解，故C正确，不符合题意； D．根据几何关系，可确定另一个分力的最小值是Fsinθ，不存在最大值，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．作用在同一物体上的三个共点力，大小分别为1N、3N、5N。三个力的合力不可能为（　　） A．0N B．2N C．5N D．8N 【答案】A 【详解】根据平行四边形定则可知，1N、3N的合力范围为 则1N、3N、5N的合力最小值为 1N、3N、5N的合力最大值为 所以1N、3N、5N的合力范围为 故选A。 4．如图所示，三个大小相等的力F作用于同一点O，则合力最大的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A选项中两个F垂直，合力为，则最终合力为；B选项中两个F反向，则合力为F；C选项中三个F夹角为120°，则合力为0；D选项中两个F夹角为60°，合力为，则最终合力为，故B选项的合力最大。 故选B。 5．如图所示，一物体受到F1、 F2、 F3和F4四个力作用而处于平衡状态。现保持F1、 F2、 F3三个力的方向和大小均不变，将F4沿逆时针方向旋转120°，此时作用在物体上的合力大小为（　　） A． B． C．F4 D．F4 【答案】D 【详解】由共点力的平衡条件可知，、、的合力与等大反向，当的方向沿逆时针转过而保持其大小不变时，、、的合力的大小仍为，但方向与成角，由平行四边形定则可得，此时物体所受的合力大小为。 故选D。 6．当无动力帆船遇到逆风时，水手可以通过调整船帆、船身的方向使船在风力的作用下逆风航行。已知风对帆的作用力垂直于帆，下列示意图能正确反映这一情景的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】将风力分解为沿航行和垂直于航行方向的两个分力，只有C选项中风力的分力能够沿航行的正方向，ABD选项中风力的分力都是沿航向的负方向，如图所示 故选C。 7．如图所示，、、恰好构成封闭的直角三角形，这三个力合力最大的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据三角形定则可知选项A中、的合力等于，则选项A中、、这三个力合力大小等于； 根据三角形定则可知选项B中，、、这三个力合力大小等于0； 根据三角形定则可知选项C中、的合力等于，则选项C中、、这三个力合力大小等于； 根据三角形定则可知选项D中、的合力等于，则选项C中、、这三个力合力大小等于； 故这三个力合力最大的是D。 故选D。 8．如图所示为某款可以调节背带长短的挎包。现将该挎包分别用图中两种方式挂在挂钩上，下列说法正确的是（　　）    A．背带长时，背带上的张力大 B．背带短时，背带上的张力大 C．背带长时，背带受到挂钩的作用力大 D．背带短时，背带受到挂钩的作用力大 【答案】B 【详解】AB．两种方式下，挎包均处于平衡状态，重力大小相同，则背带上拉力的合力大小相同；背带短时，背带间的夹角更大，根据平行四边形定则，可知此时背带上的张力更大，故A错误，B正确； CD．两种方式下，挂钩对挎包的作用力大小均等于重力大小，故CD错误。 故选B。 9．竖直悬挂的重物与滑轮组成的“牵引治疗装置”如图，绳子足够长，不改变重物，下列操作可使装置对腿部的牵引力增大的是（  ） A．上移悬点 B．下移滑轮B C．下移滑轮C D．向右移腿部 【答案】B 【详解】对与腿连接处滑轮受力分析如图，知腿部受到的牵引力与TB、TC两拉力的合力大小相等，TB、TC两拉力大小等于重物的重力，则有 不改变重物，即G不变，使装置对腿部的牵引力增大，即增大F，则需要减小两段绳子间的夹角，可通过下移滑轮B，或者上移滑轮C，或者向左移腿部。 故选B。 10．如图所示，人曲膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为，设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力的方向水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大小为，则它们之间的夹角为，即为它们的合力的大小，由平行四边形定则可知，合力和分力的关系如图 由图可知 即 脚掌对地面竖直向下的压力约为 故选B。 试卷第4页，共7页 试卷第3页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $ 力的合成与分解 一、单选题(共10题，每题4分，计40分) 1．如图所示，在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，某同学在坐标纸上画出两个弹簧测力计拉力和的图示，图中每小格的边长表示1.0N，则和合力大小为（　　） A．3.0N B．4.0N C．5.0N D．6.0N 2．将力F分解为两个力，若已知其中一个分力F1的方向与F的夹角为θ（如图所示），则下列说法错误的是（　　） A．只要再知道F1的大小，一定可以确定另一个分力 B．只要知道另一个分力的大小，一定可以确定F1 C．只要知道另一个分力的方向，一定可以确定F1 D．另一个分力的大小存在最小值，但不存在最大值 3．作用在同一物体上的三个共点力，大小分别为1N、3N、5N。三个力的合力不可能为（　　） A．0N B．2N C．5N D．8N 4．如图所示，三个大小相等的力F作用于同一点O，则合力最大的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，一物体受到F1、 F2、 F3和F4四个力作用而处于平衡状态。现保持F1、 F2、 F3三个力的方向和大小均不变，将F4沿逆时针方向旋转120°，此时作用在物体上的合力大小为（　　） A． B． C．F4 D．F4 6．当无动力帆船遇到逆风时，水手可以通过调整船帆、船身的方向使船在风力的作用下逆风航行。已知风对帆的作用力垂直于帆，下列示意图能正确反映这一情景的是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，、、恰好构成封闭的直角三角形，这三个力合力最大的是（    ） A． B． C． D． 8．如图所示为某款可以调节背带长短的挎包。现将该挎包分别用图中两种方式挂在挂钩上，下列说法正确的是（　　）    A．背带长时，背带上的张力大 B．背带短时，背带上的张力大 C．背带长时，背带受到挂钩的作用力大 D．背带短时，背带受到挂钩的作用力大 9．竖直悬挂的重物与滑轮组成的“牵引治疗装置”如图，绳子足够长，不改变重物，下列操作可使装置对腿部的牵引力增大的是（  ） A．上移悬点 B．下移滑轮B C．下移滑轮C D．向右移腿部 10．如图所示，人曲膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为，设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力的方向水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为（　　） A． B． C． D． 试卷第2页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $