3.4力的合成和分解 同步训练 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

3.4力的合成和分解同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 基础训练 一、单选题 1．如图，耕地过程中，耕索与竖直方向成θ角，牛通过耕索拉犁的力为F，犁对耕索的拉力为T，忽略耕索质量，则（　　） A．耕索对犁拉力的水平分力为Fcosθ B．耕索对犁拉力的竖直分力为Fsinθ C．犁匀速前进时，F和T的合力为零 D．犁加速前进时，F和T大小相等 2．物理观念是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华，下列对初步形成的物质观念、运动观念、相互作用观念等说法正确的是（　　） A．物体的重心一定在物体上 B．物体的加速度越大，物体的速度变化就越快 C．物体不受摩擦力作用，物体间的动摩擦因数一定为零 D．物体所受的合力大小一定大于其中一个分力 3．一个物体受到三个力，这三个力合力为零，则三个力的大小不可能是哪一组（　　） A．3N、3N、6N B．3N、4N、6N C．3N、3N、7N D．3N、6N、6N 4．物理概念的定义过程都渗透着物理思想和方法，下列说法正确的是（    ） A．合力和分力体现了理想模型思想 B．平均速度的概念体现了极限思想 C．如图研究弹力时，书本放在桌面上对桌面有压力，这种形变非常微小，我们可以通过观察反射的激光的变化来判断，这种方法被称之为微小量放大法 D．重心的概念体现了控制变量思想 5．物体受到以下几组3个力作用，其中不能处于平衡态的是：（　　） A．3N、4N、5N B．3N、5N、5N C．1N、4N、7N D．5N、5N、5N 6．同一平面内的三个力，大小分别为2N、3N、7N，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为（　　） A．12N，0N B．12N，2N C．9N，2N D．10N，0N 能力提升 7．如图所示，一个“Y”字形弹弓顶部跨度为2L，两根相同的橡皮条均匀且弹性良好，其自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮长度不计做成裹片可将弹丸发射出去。若橡皮条的弹力满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为（弹性限度内），则弹丸被发射过程中所受的最大弹力为　　 A．2kL B． C．kL D． 8．如图所示，物体放在倾角为θ的粗糙斜面上静止不动，把物体所受的重力G分解为F1、F2，下列说法正确的是(　　) A．F2是物体受到的下滑力，F1是斜面受到的压力 B．F2是使物体有下滑趋势的力，F1是使物体压紧斜面的力 C．物体受到的摩擦力等于Gcosθ，与F2等大反向 D．若只减小斜面的倾角θ，两个分力F1、F2均减小 9．两个大小分别为4N和6N的共点力，它们合力的最大值是（　　） A．1N B．6N C．10N D．14N 二、多选题 10．如图所示，一个大人与一个小孩在河的两岸，沿河岸拉一条船前进，大人的拉力为 F1＝400 N，方向与 河中心线的夹角为 30°，若要大人小孩合力使船向正东方向行驶，下列说法正确的是（    ） A．小孩施加的最小拉力为 200N B．小孩施加的最小拉力为 N C．小孩施加的最小拉力方向为正北 D．小孩施加的最小拉力方向为东偏北 60° 11．在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，使用弹簧测力计说法正确的是（　　） A．测量前检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度 B．测量前应把两弹簧测力计互相勾在一起并对拉，观察它们的示数是否相同 C．在用弹簧测力计拉橡皮条时，外壳不要与纸面摩擦 D．两根细绳必须等长 12．质量为1kg的物体受3N和4N两个共点力的作用，物体的加速度可能是（    ） A． B． C． D． 三、实验题 13．某同学用如图甲所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持B的另一端向左拉，使结点О静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数v并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细线的方向。 （1）下列关于本实验的说法正确的是__________。 A．细线要与木板表面平行 B．改变拉力，进行多次实验，每次都要使О点静止在同一位置 C．连接弹簧测力计的两段细线的夹角越大，越有利于减小实验误差 （2）某次实验中，测得重物M所受的重力G=4.00N，记录的弹簧测力计A的读数为F1，弹簧测力计B的读数为F2，改变两段细线的夹角得到多组数据，其中一定记录错误的是__________。 A．F1=3.00N，F2=3.10N      B．F1=1.10N，F2=2.15N      C．F1=4.30N，F2=3.50N （3）某同学画出的两次力的示意图如图乙，丙所示，其中过O点的虚线均是竖直的，则图_________是正确的。 四、解答题 14．一个重的易拉罐在两根细绳的悬挂下处于静止状态。分析说明以下三种情况是否可能实现： （1）两根细绳上的拉力大小分别为和； （2）两根细绳上的拉力大小分别为和； （3）两根细绳上的拉力大小分别为和。 15．有两个大小相等的共点力和，当它们的夹角为时，合力为，则当它们间夹角为时，合力多大？ 16．光滑水平面上的物体，在受到同一水平面中几个共点力作用时处于静止状态，若将其中沿正东方向、大小为50N的力，改为沿正南方向作用于该物体(大小不变)．这时物体受到的合外力等于多少？合力的方向如何？ 挑战训练 17．如图所示，已知物体在三个共点力的作用下沿x轴运动，其中F1=80N，F2=120N，它们与x轴夹角都是30°，F3是确保物体沿x轴运动的最小分力。试问： （1）最小分力为多大？沿什么方向？ （2）三个分力的合力多大？    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 《3.4力的合成和分解同步训练》参考答案 1．D 【详解】AB．如图，将力F进行正交分解 可得 即耕索对犁拉力的水平分力为，竖直分力为，故AB错误； C．耕索拉犁的力F和犁对耕索的拉力T为一对相互作用力，作用在两个物体上，不能够进行合成，故C错误； D．根据牛顿第三定律，耕索拉犁的力F和犁对耕索的拉力T为一对相互作用力，大小相等，方向相反，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】A．重心是物体各部分所受重力的等效作用点，物体的重心可以在物体上，也可以在物体外，A错误； B．根据 可知，物体的加速度越大，物体的速度变化就越快，B正确； C．物体间的动摩擦因数由物体接触面的粗糙程度有关，是物体自身的属性，与物体是否受到摩擦力无关，即C错误； D．根据两力的合力的取值范围 可知，物体所受的合力可能大于、小于或等于其中一个分力，D错误。 故选B。 3．C 【详解】A．3N和3N的合力的范围是0N≤F≤6N，6N在这个范围内，合力可能为零，故A错误，不符合题意； B．3N和4N的合力的范围是1N≤F≤7N，6N在这个范围内，合力可能为零，故B错误，不符合题意； C．3N和3N的合力的范围是0N≤F≤6N，7N不在这个范围内，合力不可以为零，故C正确，符合题意； D．3N和6N的合力的范围是3N≤F≤9N，6N在这个范围内，合力可以为零，故D错误，不符合题意； 故选C。 4．C 【详解】ABD都是等效替代的思想；C体现了微小量放大的思想。故ABD错误。C正确。 故选C。 5．C 【分析】三力合成时要使合力为零，应使任意两力之和大于第三力，任意两力之差小于第三力。 【详解】A．和的合力范围是,在这个范围内，合力可以为零，可以处于平衡态，故A错误； B．和的合力范围是,在这个范围内，合力可以为零，可以处于平衡态，故B错误； C．和的合力范围是,不在这个范围内，合力不为零，不能处于平衡态，故C正确； D．和的合力范围是,在这个范围内，合力可以为零，可以处于平衡态，故D错误； 故选C。 6．B 【详解】当三个力作用在同一直线上且方向相同时，三个力的合力最大，最大值为 Fmax=2N+3N+7N=12N 当三个力作用在同一直线上，如果2N、3N 的力方向相同时，其合力为2N+3N=5N，都与7N的力方向相反时，三个力的合力最小，最小值为 Fmin=7N−（2N+3N）=2N ACD错误；B正确。 故选B。 7．B 【详解】每根橡皮条被拉伸至长度为时，据胡克定律可知，每根橡皮条的弹力大小为 如图所示，此时橡皮条形变量最大，弹力最大，且此时两分力的夹角最小，合力最大，设此时两根橡皮条的夹角为，根据几何关系得 根据平行四边形定则可知，弹丸被发射过程中所受的最大弹力为 故选B。 【点睛】本题考查了胡克定律与力的合成的综合，要知道当橡皮条的长度最大时，橡皮条的弹力最大，两个弹力的夹角最小，则两弹力的合力最大，此题对数学几何要求较高。 8．B 【详解】A．F1、F2是重力的两个分力，实际不存在，不是物体受到的力，A错误； B．F2的作用效果是使物体下滑，F1的作用效果是使物体压紧斜面，B正确； C．根据平衡条件可知，物体受到的摩擦力大小等于Gsinθ，与F2等大反向，C错误； D．若只减小斜面的倾角θ，分力F1＝Gcosθ增大，分力F2＝Gsinθ减小，D错误。 故选B。 9．C 【详解】两个力合成时，合力范围为 故4N和6N的合力范围为 所以合力的最大值是10N。 故选C。 10．AC 【详解】受力如图所示： 根据几何关系，，方向正北，故AC正确，BD错误． 11．ABC 【详解】A．测量前检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度，如果没有指到零刻度，通过调整使指针指到零刻度，A正确； B．把两弹簧测力计互相勾在一起并对拉，观察它们的示数是否相同，来确定弹簧测力计是否能够准确测量力的大小，B正确； C．在用弹簧测力计拉橡皮条时，外壳不要与纸面摩擦，以减小测量误差，C正确； D．两根细绳适当长一些，但没必要等长，D错误。 故选ABC。 12．AB 【详解】当和的两个力同向时，产生的加速度最大， 当与反向时，产生的加速度最小， 则，即 故AB正确。 13． A B 乙 【详解】（1）[1]A．细线要与木板表面平行，使实际力的平行四边形与白纸上所做的力的平行四边形平行，以减小误差，故A正确； B．改变拉力进行多次实验时不需要每次都要使О点静止在同一位置，故B错误； C．连接弹簧测力计的两段细线的夹角适当增大，有利于减小误差，若夹角太大，不容易作图，增大误差，故C错误。 故选A。 （2）[2]对结点O进行受力分析，F1与F2的合力等于重物的重力G，根据 可知记录错误的是B。 （3）FA与FB合力的测量值为平行四边形的对角线，真实值与重物的重力等大反向。故乙正确。 14．（1）可能；（2）不可能；（3）不可能 【详解】（1）和的合力取值范围为 即 故合力可以得到； （2）和的合力取值范围为 即 故合力不可能为； （3）和的合力取值范围为 即 故合力不可能为。 15． 【详解】两个大小相等的力F1和F2，当它们的夹角为90°时 所以F1和F2的大小为 当它们的夹角为120°时，根据平行四边形定则可得，合力与分力的大小相等，即此时合力的大小为 16．，方向为西偏南45° 【详解】物体受到几个共点力的作用处于平衡状态时，物体的合力为零，一个力50N，方向水平向东与其余所有力的合力大小相等、方向相反，则其余力的合力方向向西，大小为50N．将该力变为水平向南，其它力均不变时，则物体的合力大小为，根据几何关系可知，方向为西偏南45°． 17．（1）20N，沿y轴正向；（2）100N 【详解】建立直角坐标系，其中三个力的交点O为原点，以原x轴为x轴，y轴垂直于x轴方向，把F1、F2沿x、y轴分解。则 （1）要使物体沿x轴方向运动，则y轴方向上合力为零，根据题意，当F3沿y轴正向，且 时，分力F3最小。 （2）三个分力的合力 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 $