人教版物理必修第一冊：3.4《力的合成和分解》同步練習(xí)（解析版）

1、3.4 力的合成和分解 同步練習(xí)一、單選題1“力的合成的平行四邊形定則”實驗中體現(xiàn)的物理思想方法是( )A控制變量的方法B等效替代的方法C建立物理模型的方法D取微元的方法【答案】B【解析】該實驗中，兩個力拉繩套和一個力拉繩套時，節(jié)點要到同一位置，即要求作用效果相同，故采用了“等效替代”的科學(xué)思想方法；A. 控制變量的方法，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B. 等效替代的方法，與結(jié)論相符，選項B正確；C. 建立物理模型的方法，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D. 取微元的方法，與結(jié)論不相符，選項D錯誤。2兩個共點力，一個是40N，另一個等于F，它們的合力是100N，則F的大小可能是（ ）A40NB50NC1

2、50ND80N【答案】D【解析】兩力合成時，合力范圍為： ，故140NF60N。A. 40N與分析不符，故A錯誤。B. 50N與分析不符，故B錯誤。C. 150N與分析不符，故C錯誤。D. 80N與分析相符，故D正確。3下列幾組同一平面內(nèi)的三個共點力中，它們的合力不可能為零的是A3N、3N、5NB2N、5N、10NC5N、6N、7ND6N、8N、10N【答案】B【解析】A.三個力的大小3、3、5可以組成一個三角形，三個力的合力可能為零，故A不符合題意。B. 三個力的大小2、5、10不能組成一個三角形，三個力的合力不可能為零，故B符合題意。C. 三個力的大小5、6、7可以組成一個三角形，三個力的

3、合力可能為零，故C不符合題意。D. 三個力的大小6、8、10可以組成一個三角形，三個力的合力可能為零，故D不符合題意。4如圖所示，小球A、B通過一條細繩跨過定滑輪連接，它們都套在一根豎直桿上當兩球平衡時，連接A、B兩球的細繩與水平方向的夾角分別為和2.假設(shè)裝置中的各處摩擦均不計，則A、B球的質(zhì)量之比為A1：2cosB2cos：1Ctan：1D1：2sin【答案】A【解析】設(shè)繩子的拉力為T，則對小球A：Tsin=mAg；對B：Tsin2=mBg；聯(lián)立解得mA：mB=1：2cos，故選A.5兩根圓柱形長直木桿AB和CD相互平行，斜靠在豎直墻壁上把一摞瓦放在兩木桿構(gòu)成的滑軌上，瓦將沿滑軌滑到低處，在

4、實際操作中發(fā)現(xiàn)瓦滑到底端處時速度較大，有可能摔碎，為了防止瓦被損壞，下列措施可行的是A適當增大兩桿之間的距離B適當減少兩桿之間的距離C增多每次運送瓦的塊數(shù)D減少每次運送瓦的塊數(shù)【答案】A【解析】CD.由題意可知，斜面的高度及傾斜角度不能再變的情況下，要想減小瓦滑到底部的速度就應(yīng)當增大瓦與斜面的摩擦力. 由可知，可以通過增大FN來增大摩擦力；而增大瓦的塊數(shù)，增大了瓦的質(zhì)量，雖然摩擦力大了，但同時重力的分力也增大，不能起到減小加速度的作用，故改變瓦的塊數(shù)是沒有作用的，故C、D錯誤；AB.而增大兩桿之間的距離可以增大瓦受到的兩支持力間的夾角，而瓦對桿的壓力隨夾角的增大而增大，故增大兩桿間的距離可以在

5、不增大重力分力的情況下增大瓦對滑桿的壓力，從而增大摩擦力，故A正確，B錯誤.6如圖，質(zhì)量為m的物體在一恒力作用下沿水平路面做勻速直線運動。恒力與水平方向夾角為（090），物體與路面間動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，則恒力大小為（）ABCD【答案】A【解析】對物體受力分析如圖：水平方向由平衡條件得：Fcosf0，豎直方向由平衡得：Fsin+mgFN，又fFN，聯(lián)立解得：F；A此選擇正確；BCD.此三項錯誤。7在一根水平粗糙的直桿上，套有兩個質(zhì)量均為m的鐵環(huán).兩鐵環(huán)上系有兩等長的細線，共同拴住質(zhì)量為M的小球，如圖所示，若兩鐵環(huán)與小球原處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)欲使兩鐵環(huán)間距離增大稍許而同時仍能保持系統(tǒng)平衡，則

6、水平橫桿對鐵環(huán)的支持力和摩擦力的變化可能是（ ）A支持力不變B支持力增大C摩擦力減小D摩擦力不變【答案】A【解析】AB以鐵環(huán)和小球為整體，對其受力分析：如圖所示，根據(jù)平衡條件得：，即：，可見，桿對鐵環(huán)的支持力不變，故A正確，B錯誤；CD以左側(cè)環(huán)為研究對象，受力分析：由圖可知：豎直方向：，水平方向：，由于、不變，當兩鐵環(huán)間距離增大時，減小，則F增大，且增大，則f增大，故C、D錯誤。8如圖，四個質(zhì)量均為m，半徑均為R的小球分別用長度均為2R的細線懸掛于天花板上同一點，則每根細線的拉力為()AmgBCD【答案】C【解析】由幾何關(guān)系可知，每根繩子與豎直方向夾角的余弦值為：，則對每一個球：，解得，故選C

7、.二、多選題9大小不變的兩個共點力F1與F2其合力為F，下列說法正確的是（ ）A合力F一定大于任何一個分力B合力大小既可等于F1，也可等于F2C合力不可能小于任何一個分力D合力F的大小隨F1、F2之間夾角的增大而減小【答案】BD【解析】A、合力可以大于分力，也可以小于分力，總之合力大小與分力無關(guān)，A錯誤；B、根據(jù)平行四邊形定則可知，合力可能小于分力，可能大于分力，也可能等于分力，故B正確；C、如果兩個分力大小相等、方向相反時，兩個力的合力為零，合力小于每一個分力，當方向相同時，則大于任一分力，因此存在有可能，故C錯誤；D、由力的合成法則可知，當合力F的大小隨F1、F2間夾角增大而減小，故D正確

8、；故選BD.10如圖所示，質(zhì)量為M的斜劈傾角為，在水平面上保持靜止，當將一質(zhì)量為m的木塊放在斜面上時正好勻速下滑如果用與斜面成角的力F拉著木塊沿斜面勻速上滑則有 ()AF的最小值為2mgsinBF的最小值為mgsin2C當 時F取最小值D當 0時F取最小值【答案】BC【解析】選木塊為研究對象，當沒加外力F時正好勻速下滑，設(shè)木塊與斜面間的滑動摩擦因數(shù)為，此時平行于斜面方向必有：mgsin=mgcos 當加上外力F時，對木塊受力分析如下圖：則有：f=N平行于斜面方向：f+mgsin=Fcos垂直于斜面方向：N+Fsin=mgcos由解得， 聯(lián)立得： 故當=時，分母最大，F(xiàn)有最小值，最小值為：Fmi

9、n=mgsin2 ，故選BC.11如圖所示，兩個完全相同的小球在擋板作用下靜止在傾角為的光滑斜面上，下列關(guān)于小球受力的說法正確的是（）A小球的重力在乙種情況下不產(chǎn)生對斜面的作用效果B小球均受重力、斜面的彈力、擋板的彈力C小球受到擋板的作用力的大小、方向均相同D撤去擋板，小球所受合力方向?qū)⒀匦泵嫦蛳隆敬鸢浮緽D【解析】根據(jù)物體處于靜止狀態(tài)的受力特點知，甲、乙兩球受擋板作用力的方向分別為水平向右和沿斜面向上，重力按實際作用效果可分解為使物體壓緊斜面的力和使物體壓緊擋板的力。撤去擋板后，小球受力的大小、方向也隨之發(fā)生變化，甲、乙兩種情況下小球所受的合力大小均為mgsin ，方向沿斜面向下，故BD正確

10、，AC錯誤.三、實驗題12某研究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗，所用器材有：方木板一塊，白紙，量程為5 N的彈簧測力計兩個，橡皮條(帶兩個較長的細繩套)，刻度尺，圖釘(若干個)(1)具體操作前，同學(xué)們提出了如下關(guān)于實驗操作的建議，其中正確的有_A橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上B重復(fù)實驗再次進行驗證時，結(jié)點O的位置可以與前一次不同C使用測力計時，施力方向應(yīng)沿測力計軸線；讀數(shù)時視線應(yīng)正對測力計刻度D用兩個測力計互成角度拉橡皮條時的拉力必須都小于只用一個測力計時的拉力(2)該小組的同學(xué)用同一套器材做了四次實驗，白紙上留下的標注信息有結(jié)點位置O、力的標度、分力和合力的大小及表示力的作

11、用線的點，如下圖所示其中對于提高實驗精度最有利的是_ (3) 合力與F大小相等，方向略有偏差，如果此偏差僅由F1引起，則原因是F1的大小比真實值偏_、F1與F2的夾角比真實夾角偏_.(填“大”或“小”)【答案】BC B 大 大 【解析】(1)1.A.F1、F2方向間夾角大小適當即可，不一定要橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上，故A錯誤；B.合力與分力的關(guān)系為等效替代的關(guān)系，效果是相同的，所以在同一次實驗時，需要讓兩個力拉橡皮條和一個力拉橡皮條產(chǎn)生的作用效果相同，則必定結(jié)點O的位置要相同；而在重復(fù)實驗再次進行驗證時，結(jié)點O的位置可以與前一次不同。故B正確；C.使用測力計時，施力方向應(yīng)沿測

12、力計軸線，可以減小因摩擦產(chǎn)生的誤差；讀數(shù)時視線應(yīng)正對測力計刻度，可以減小偶然誤差。故C正確；D.用兩個測力計互成角度拉橡皮條時的拉力不一定必須都小于只用一個測力計時的拉力，故D錯誤；(2)2.A、為了便于確定拉力的方向，拉橡皮條的細繩要稍長一些，同時在紙上描點時，所描的點不要太靠近結(jié)點，該圖中所描的點太靠近結(jié)點。故A錯誤；B.該圖中所描的點到結(jié)點的距離適中，力的大小適中，而且兩個力的角度的大小也適中。故B正確；C.實驗要方便、準確，兩分力適當大點，讀數(shù)時相對誤差小，但不宜太大，該圖中的讀數(shù)都太小，故C錯誤；D.該圖中兩個分力之間的夾角太小，這樣誤差容易大，故D錯誤；(3)34.據(jù)F1和F2的大

13、小和方向做出的平行四邊形可知：原因是F1的大小比真實值偏大；F1與F2的夾角比真實夾角偏大。13某同學(xué)做“探究求合力的方法”的實驗，實驗裝置如圖甲所示，其中兩個主要步驟如下：用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達某一位置O，記下O點的位置，讀出并記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)；只用一個彈簧測力計，通過繩套拉橡皮條使其伸長，讀出并記錄彈簧測力計的示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標度作出這3個力的圖示，并求出F1、F2的合力，如圖乙所示（1）以上兩步驟均有疏漏：在中是_；在中是_（2）圖乙所示的F與F兩力中，方向一定沿AO方向的是_（3）重新做上述實驗，使橡皮條結(jié)點到達某一

14、位置O，O點的位置_（填“需要”或“不需要”）與前一次相同。【答案】記下兩條細繩的方向 把橡皮條的結(jié)點拉到了同一位置O點 F 不需要 【解析】(1)以上兩步驟均有疏漏：1.在中是記下兩條細繩的方向；2.在中是把橡皮條的結(jié)點拉到了同一位置O點；(2)3. 圖中F是通過作圖的方法得到合力的理論值，F(xiàn)而是通過一個彈簧稱沿AO方向拉橡皮條，使橡皮條伸長到O點，使得一個彈簧稱的拉力與兩個彈簧稱的拉力效果相同，測量出的合力故方向一定沿AO方向的是F，由于誤差的存在F和F方向并不在重合(3)4.重新做上述實驗，使橡皮條結(jié)點到達某一位置O，O點的位置不需要與前一次相同。四、解答題14如圖所示，在光滑的水平桿上

15、穿兩個重均為2N的球A、B，在兩球之間夾一彈簧，彈簧的勁度系數(shù)為10N/m，用兩條等長的線將球C與A、B相連，此時彈簧被壓縮10cm，兩條線的夾角為90求（1）桿對A球支持力大??；（2）C球重力大小【答案】(1)3N (2)2N【解析】（1）根據(jù)胡克定律得，彈簧的彈力大小為：F=kx=100.1N=1N分析A球的受力情況，根據(jù)平衡條件得：Tcos45=FN=G+Tsin45解得：T=2N；N=3N（2）對C球：2Tsin45=GC解得：GC=2N15如圖所示，質(zhì)量為m=10kg的物體放在水平傳送帶C上，與傳送帶的動摩擦因數(shù)為。由于受到相對于地面靜止的導(dǎo)槽A、B的控制，物體只能沿水平導(dǎo)槽運動（圖為俯視圖，導(dǎo)槽與傳送