4.1 科学探究：力的合成 同步作业 -2026-2027学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

**基本信息** 聚焦共点力合成与平行四边形定则，通过基础概念辨析、情境应用到综合计算的三层设计，强化物理观念与科学思维，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层|共点力合成概念（1-4题）|通过正误辨析（如1-3题）巩固合力与分力关系，强化物理观念| |应用理解层|平行四边形定则应用（5-11题）|结合引体向上（5题）、舰载机降落（8题）等情境，培养科学思维| |综合应用层|多力平衡计算（12-13题）|13题多物体受力分析，体现模型建构与科学推理，实现知识综合迁移|

第1节 科学探究：力的合成 同步作业1 一、选择题： 考点一 共点力的合成 1.关于两个大小不变的共点力与其合力的关系，下列说法正确的是(　　) A.合力的大小随两力夹角增大而增大 B.合力的大小不能小于分力中最小者 C.合力的大小一定大于分力中最大者 D.两个分力夹角小于180°时，合力大小随着夹角的减小而增大 2.已知两个分力的大小为F1、F2，它们的合力大小为F，下列说法中正确的是(　　) A.不可能出现F＜F1同时F＜F2的情况 B.不可能出现F＞F1同时F＞F2的情况 C.不可能出现F＜F1＋F2的情况 D.不可能出现F＞F1＋F2的情况 3.关于共点力,下列说法中错误的是 (　　) A.作用在一个物体上的两个力,如果大小相同,方向相反,这两个力是共点力 B.作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力 C.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点在同一点上,则这几个力是共点力 D.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用线可以相交于一点,则这几个力是共点力 4.(多选)关于两个共点力与其合力的下列说法中正确的是(　　) A.两个力与其合力同时作用在同一物体上 B.两个力作用于物体上共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果是相同的 C.两个力一定是同一性质的力才可以进行合成 D.两个力必须是同一物体同一时刻受到的力才能进行力的合成 考点二 平行四边形定则 5.某同学在单杠上做引体向上，在图中的四个选项中双臂用力最小的是(　　) 6.两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 7.如图所示,用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为10 N,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2)(　　)。 A. m　　B. m　　C. m　　D. m 8．歼­35舰载机在航母上降落，需利用阻拦系统使之迅速停下。如图所示，某次着舰时，飞机钩住阻拦索中间位置，两段绳索夹角为120°时阻拦索中张力为F，此刻飞机受阻拦索作用力的大小为(　　) A．F B.F C.F D．2F 9.一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(小方格边长相等)，则下列说法正确的是(　　) A.三力的合力有最大值，为F1＋F2＋F3，方向不确定 B.三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向 C.三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向 D.由题给条件无法求出合力大小 10.如图所示为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图像，则这两个分力的大小可能为(　　) A．1 N和4 N B．2 N和3 N C．1 N和5 N D．2 N和4 N 11.(多选)一物体同时受到同一平面内的三个力的作用，下列力的合力可能为零的是(　　) A.4 N、8 N、9 N B.7 N、4 N、3 N C.1 N、5 N、10 N D.1 N、8 N、8 N 二．计算题：(计算要有必要的文字说明和解题步骤，有数值的要注明单位) 12．如图所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头。其中一人用了450 N的拉力，另一个人用了600 N的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90°，求它们的合力。(试用计算法和作图法) 13.如图所示，物体A、B都处于静止状态，其质量分别为mA＝5 kg， mB＝10 kg，OB呈水平，OP与竖直方向成45°角。g取10 m/s2，求： (1)三根细绳OP、OA、OB的拉力分别为多大？ (2)物体B与水平面间的摩擦力为多大？ 参考答案: 1.答案: D【解析】在夹角小于180°范围内，合力的大小随两力夹角的增大而减小，随夹角的减小而增大，选项A错误，D正确；合力的大小可能比分力大，也可能比分力小，还有可能等于分力，选项B、C错误。答案　D 2.答案: D【解析】如果F1与F2大小相等，方向相反，则其合力为零，既小于F1又小于F2，故选项A错误；如果F1、F2同向，则合力F＝F1＋F2，既大于F1又大于F2，故选项B错误；合力F的范围为|F1－F2|≤F≤F1＋F2，因此，选项C错误，D正确。 3.答案: A【解析】如果作用在物体上的力,作用点在同一点,或作用线的延长线交于同一点,则这几个力是共点力。作用在同一物体上的两个力,不一定作用在同一点,作用线的延长线不一定交于同一点,这两个力不一定是共点力,故A错误;一对平衡力一定是共点力,故B正确;如果作用在物体上的力,作用点在同一点,或作用线的延长线交于同一点,则这几个力是共点力,故C、D正确。 4.答案: BD【解析】合力是两个力的等效替代，并不是同时作用于物体上，选项A错误，B正确；各个分力可以是不同性质的力，也可以是同一性质的力，选项C错误；同一时刻同一物体受到的几个力可以合成为一个力，选项D正确。 5.答案: B【解析】根据两个分力大小一定时，夹角增大，合力减小可知：双臂拉力的合力一定(等于同学自身的重力)，双臂的夹角越大，所需拉力越大，故双臂平行时，双臂的拉力最小，故B正确。 6.答案: B【解析】设F1＝F2＝F0，当它们的夹角为90°时，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，同样根据平行四边形定则，其合力与F0大小相等，选项B正确。 7.答案: A【解析】对画框进行受力分析,并把两绳拉力作用点平移至重心处。如图所示,则有2FT1cos α=2FT2cos α=mg,其中FT1=FT2≤10 N, 所以cos α≥。设挂钉间距为x,则有sin α==x,解得x≤ m,故A正确。 8.答案: A【解析】由力的合成的平行四边形定则，可知歼­35舰载机所受阻拦索作用力的大小为2Fcos＝F，故选A。 9.答案: B【解析】以F1和F2为邻边作平行四边形，对角线必沿F3方向，其大小F12＝2F3，再与F3求合力，故F＝3F3，与F3同向，所以B正确。 10.答案: B【解析】由题图知，两分力方向相同时，合力为5 N，即F1＋F2＝5 N；方向相反时，合力为1 N，即|F1－F2|＝1 N．故F1＝3 N，F2＝2 N，或F1＝2 N，F2＝3 N，B正确． 11.答案: ABD【解析】两个力的合力的范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2。三个力的合力的求法是先求两个力的合力，然后将这个合力与第三个力合成，得到总的合力。A中，前两个力的合力范围是4 N≤F′≤12 N，包含了9 N在内，当前两个力的合力大小正好为9 N，且与第三个力方向相反时，其总的合力为零，因此A正确；同理，B、D正确，C错误。 12.【解析】法一：作图法 用图示中的线段表示150 N的力。用一个点O代表牌匾，依题意作出力的平行四边形，如图所示，用刻度尺量出平行四边形的对角线长为图示线段的5倍，故合力大小为F＝150×5 N＝750 N，用量角器量出合力F与F1的夹角θ＝53°。 法二：计算法 设F1＝450 N，F2＝600 N，合力为F。 由于F1与F2间的夹角为90°， 根据勾股定理得F＝ N＝750 N， 合力F与F1的夹角θ的正切tan θ＝＝＝， 所以θ＝53°。 答案：750 N，与较小拉力的夹角为53° 13.【解析】(1)先以A为研究对象， 可得拉力TOA＝mAg＝50 N 再以结点为研究对象，进行受力分析，如图所示： 由几何关系可知，TOB＝TOA＝50 N； TOP＝＝TOA＝50 N。 (2)对物体B受力分析， 根据平衡条件，B与水平面间的摩擦力f＝TOB＝50 N。 答案: (1)50 N　50 N　50 N　(2)50 N 学科网（北京）股份有限公司 $