3.4 力的合成和分解 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** 高中物理新授课同步练，以“基础概念-综合应用-实验探究”分层，覆盖力的合成和分解核心知识点，通过梯度化题型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（单选1-6）|合力大小计算、分力关系、三力平衡等单一知识点|通过具体数值计算（如第1题合力最值）巩固物理观念| |提升层（多选7-8）|力的分解多解问题、合力范围综合分析|结合几何关系（如第7题30°夹角分解）培养科学推理能力| |应用层（实验9-10）|验证平行四边形定则的操作与误差分析|通过实验数据读取（如弹簧测力计读数）和方案设计落实科学探究|

力的合成和分解 同步练习 一、单选题 1．两个共点力的合力的最大值为7N，最小值为1N。当的夹角为90°时，合力大小为(      ) A.5N B. C.6N D.8N 2．如图所示，一物体受到恒力作用，同时受到从0开始增大的作用，两力之间的夹角不变，则随着从0开始增大，物体受到的合力(      )    A.逐渐增大 B.先减小后增大 C.始终大于 D.始终小于 3．如图所示，一个质量为M的物体受到三个共点力的作用，则物体所受的合力大小是(      ) A. B. C. D.0 4．一个质点受到三个水平力的作用，这三个力的大小分别为3N、4N和5N。这三个力合力的最小值和最大值分别为(      ) A.0，10N B.2N，10N C.0，12N D.2N，12N 5．关于共点力的合力与分力的关系，下列说法中正确的是(      ) A.合力可以比两个分力都大，也可以比两个分力都小 B.合力的大小一定大于它的任何一个分力 C.合力的大小一定等于它的两个分力大小之和 D.合力的大小不可能跟它的分力大小相等 6．三个共点力的大小分别为，关于它们的合力F的大小，下列说法正确的是(      ) A.F大小的取值范围一定是 B.F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.若不能通过平移使三个表示力的矢量线段组成三角形，则它们的合力F一定不为0 二、多选题 7．现将一个沿水平方向、大小的力分解成两个分力，已知其中一个分力的方向与F的方向的夹角为30°（有确定的方向），下列说法正确的是(      ) A.另一分力的大小为40 N时，有唯一解 B.另一分力的大小为50 N时，有唯一解 C.另一分力的大小为60 N时，无解 D.另一分力的大小为80 N时，有两组解 8．在把一个力F分解为两个分力和中，已知合力，分力的方向与合力F的方向夹角为，若取某一数值，可使有两个大小不同的数值，则的取值不可以的是(      ) A.15N B.20N C.25N D.30N 三、实验题 9．某同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则。 (1)该同学的实验步骤为： ①在竖直木板上铺上白纸，木板上固定两个光滑的定滑轮，两个物块通过轻绳被弹簧测力计拉住而处于静止状态，O为OA、OB、OC三根轻绳的结点，此时弹簧测力计读数如图乙所示，其读数为___N； ②此实验还需记录的有______ A.两个物块的重力 B.OA、OB、OC的长度 C.OA、OB、OC的方向 ③由记录的物理量选择合适的标度画平行四边形，验证结论是否成立； ④改变弹簧测力计拉力的大小，重复实验，再次验证力的平行四边形定则时，______（填“需要”或“不需要”）保证结点O的位置与第一次相同。 (2)如果只增大弹簧测力计的拉力而保证其他的条件不变，当系统再次平衡时，下列说法正确的是(      ) A.OB绳与竖直方向的夹角一定会变小 B.OA绳与OB绳的拉力的合力不变 C.OB绳与竖直方向的夹角一定会变大 D.OA绳与竖直方向的夹角一定会变大 10．某实验小组利用橡皮筋、弹簧测力计和圆形量角器等器材验证力的平行四边形定则。 （1）将量角器固定在水平桌面上，带细绳套的橡皮筋一端用图钉固定，如图甲。 （2）两细绳套挂上弹簧测力计，互成角度拉两只弹簧测力计，将结点拉至量角器圆心O点，如图乙，此时右侧弹簧测力计示数为________N，记录此时力的大小和方向。在纸上作力的图示并得到合力F，如图丙。 （3）以下操作有利于减小实验误差的是______________。 A.测量时细绳和弹簧测力计应贴近并平行于水平桌面 B.测量时弹簧测力计外壳与水平桌面之间不能存在摩擦 C.读数时眼睛正视弹簧测力计刻度线 （4）改变两细绳套的夹角，仍将结点拉至O点，记录此时力的大小和方向。 （5）作出的合力。 （6）多次重复步骤（4）和（5），比较每次作出的合力，如果这些合力在误差允许范围内都____________________，则说明分力与合力的关系遵循平行四边形定则。 参考答案 1．答案：A 解析：由题意知故夹角为90°时 故选A。 2．答案：B 解析：根据平行四边形定则，作出与的合力，如图所示 由图可知，随着从0开始增大，物体受到的合力先减小后增大，一开始合力小于，之后合力大于。故选B。 3．答案：C 解析：根据三角形定则， 与 的合力等于从 的起点到 的终点的有向线段，即与 相同，故合力等于 。故选C。 4．答案：C 解析：根据两个分力的合理范围 可知3N、4N两个力合力的范围为 同理得出与5N合力取得最小值时的大小为5N，所以与5N合力的最小值为0N；的大小为7N时与5N合力取得最大值，即12N。 故选C。 5．答案：A 解析：A.合力可以比两个分力都大，例如方向相同的1N、2N两个力，合力等于3N；合力也可以比两个分力都小，例如方向相反的8N、7N两个力，合力等于1N,A正确；B.合力的大小不一定大于它的任何一个分力，例如方向相反的8N、7N两个力，合力等于1N，比两个分力都小，B错误；C.合力的大小不一定等于它的两个分力大小之和，例如方向相反的8N、7N两个力，合力等于1N，等于两个分力大小之差，C错误；D.合力的大小可以跟它的分力大小相等，例如5N、5N两个力夹角120°，合力等于5N,D错误。故选A。 6．答案：C 解析：当三个力的方向相同时，合力最大，即合力的最大值为，当第三个力不在剩余两个力的合力范围内，合力不为零，故A错误；合力可能大于分力，也可能小于任意一个分力，也可能和分力大小相等，故B错误；若，则第三个力在剩余两个力的合力范围内，所以三个力的合力可以为零，故C正确；当三个力共线时，表示力的矢量线段不能通过平移组成三角形，但它们的合力可能为0，故D错误。 7．答案：BD 解析：设方向已知的分力为，如图所示，和F能构成矢量三角形，的最小值为，则另一分力的大小为40 N时，无解，另一分力的大小为50 N时，有唯一解，故A错误，B正确；若和F可构成如图所示的两个矢量三角形，此时有两组解，故C错误，D正确。 8．答案：AB 解析：如图所示，当 时，有惟一确定的值。当 时，如图中表示力的大小，则必有两解，即OC和OD分别为的对应值；当增大到 时，则只有一解，所以的取值范围是 本题选不可能的，故选AB。 9．答案：(1)4.0；AC；不需要 (2)BD 解析：（1）图中弹簧测力计的分度值为0.2N，则读数为4.0N； 此实验还需记录的有：两个物块的重力和OA、OB、OC的方向。 故选AC。 因为每一次都是独立的实验，所以重复实验，再次验证力的平行四边形定则时，不需要保证结点O的位置与第一次相同。 （2）ACD.在该实验中，恒定，OA绳的拉力大小恒定，只增大弹簧测力计的拉力F，根据平衡条件，三个力始终构成矢量三角形，如图所示 可知，OA绳与竖直方向的夹角增大，OB绳与竖直方向的夹角大小的变化无法确定，故AC错误，D正确； B.OA与OB绳的拉力的合力大小等于，方向竖直向上，即OA与OB绳的拉力的合力不变，故B正确。 故选BD。 10．答案：（2）5.00（3）AC（6）大小相等，方向相同 解析：（2）由题图乙可知弹簧测力计的示数为5.00 N。 （3）细绳和弹簧测力计应贴近并平行于水平桌面，弹簧测力计外壳与水平桌面之间有摩擦对实验无影响，读数时眼睛要正视刻度线，故AC正确，B错误。 （6）根据实验规律可知，合力在误差允许范围内都大小相等，方向相同，则说明分力与合力的关系遵循平行四边形定则。 学科网（北京）股份有限公司 $