力的合成和分解word帶解析-【新教材】人教版高中物理必修檢測(cè)

力的合成和分解一、單選題1．下列關(guān)于力的說(shuō)法中，正確的是（）A．合力的大小至少大于一個(gè)分力B．物體放在桌面上，桌面受到的壓力就是物體的重力C．靜止的物體不可能受滑動(dòng)摩擦力D．如果物體形狀發(fā)生了改變，則一定受到了力的作用2．明朝謝肇淛的《五雜組》中記載：電“明姑蘇虎丘寺廟傾側(cè)，議欲正之，非萬(wàn)緡不可。一游僧見(jiàn)之，曰：無(wú)煩也，我能正之?！庇紊刻鞂⒛拘◤乃韮A斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去，經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為θ，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如圖所示，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力N，則（）A．若F一定，θ小時(shí)N大B．若F一定，θ大時(shí)N大C．若θ一定，F(xiàn)小時(shí)N大D．若θ一定，不論F大小如何N都不變3．甲、乙兩人用繩子拉船，使船沿OO′方向航行，甲用1000N的力拉繩子，方向如圖所示，則乙的拉力最小值為（）A．500N B．500N C．1000N D．400N4．如圖所示，一個(gè)物體由繞過(guò)定滑輪的細(xì)繩拉著，分別被圖中所示的三種情況拉住靜止不動(dòng)，在這三種情況下，若繩的拉力分別為T(mén)1、T2、T3，軸心對(duì)定滑輪的支持力分別為N1、N2、N3，若不計(jì)滑輪的質(zhì)量及摩擦，則（）A．T1＝T2＝T3N1＝N2＝N3 B．T1＞T2＞T3N1＝N2＝N3C．T1＝T2＝T3N1＞N2＞N3 D．T1＜T2＜T3N1＜N2＜N35．如圖所示，將光滑斜面上物體的重力mg分解為G1、G2兩個(gè)力，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體受到重力mg、支持力FN以及G1、G2四個(gè)力的作用B．物體只受到重力mg和斜面的支持力FN的作用C．G1是斜面給物體的下滑力，G2是物體給斜面的壓力D．斜面對(duì)物體支持力FN的大小等于mgsinθ6．如圖所示，兩等高的豎直木樁ab、cd固定，一不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端固定在a、c端，繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，一質(zhì)量為m的物體A通過(guò)輕質(zhì)光滑掛鉤掛在輕繩中間，靜止時(shí)兩側(cè)輕繩夾角為120°。若把輕繩換成自然長(zhǎng)度為L(zhǎng)的橡皮筋，物體A懸掛后仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，橡皮筋處于彈性限度內(nèi)。若重力加速度大小為g，關(guān)于上述兩種情況，下列說(shuō)法正確的是（）A．輕繩的彈力大小為2mgB．輕繩的彈力大小為mgC．橡皮筋的彈力等于mgD．橡皮筋的彈力小于mg二、多選題7．如圖所示，直升機(jī)沿著水平方向向前飛行時(shí)，旋翼平面與水平方向成θ角，旋翼與空氣相互作用產(chǎn)生的作用力F與機(jī)翼平面垂直，以下說(shuō)法正確的是（）A．飛機(jī)的重力G=FB．飛機(jī)的重力G=FcosθC．飛機(jī)水平前進(jìn)的動(dòng)力為FsinθD．飛機(jī)水平前進(jìn)的動(dòng)力為Ftanθ8．小娟、小明兩人共提一桶水勻速前行，如圖所示。已知兩人手臂上的拉力大小相等且為F，兩人手臂間的夾角為，水和水桶的總重力為G，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．當(dāng)為時(shí)， B．不管為何值，C．越大時(shí)F越小 D．當(dāng)時(shí)，9．已知力F的一個(gè)分力F1跟F成37°角，大小未知，力F另一個(gè)分力為F2，以下說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)時(shí)，F(xiàn)1有兩解 B．當(dāng)時(shí)，F(xiàn)1有唯一解C．當(dāng)時(shí)，F(xiàn)1有兩解 D．當(dāng)時(shí)，F(xiàn)1有唯一解10．某同學(xué)在做“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為得到一組對(duì)應(yīng)的分力和合力，他將橡皮條的一端固定在木板上，先用兩個(gè)測(cè)力計(jì)拉動(dòng)系在橡皮條E端的兩根細(xì)繩，把橡皮條E端拉到O點(diǎn)，再改用一個(gè)測(cè)力計(jì)把橡皮條E端拉到O點(diǎn)，如圖所示。下列實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)論正確的是（）A．力F的作用效果與F1、F2共同作用的效果相同B．測(cè)力計(jì)及細(xì)繩必須保持與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)測(cè)力計(jì)刻度盤(pán)C．用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)，兩繩之間的夾角應(yīng)為D．用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)，只需記錄兩個(gè)測(cè)力計(jì)示數(shù)11．如圖所示是李強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，他將細(xì)繩的一端系在手指上，繩的另一端系在直桿的A端，桿的左端頂在掌心上，組成一個(gè)“三角支架”，在桿的A端懸掛不同重物，并保持靜止，通過(guò)實(shí)驗(yàn)會(huì)感受到（）A．繩子是被拉伸的，桿是被壓縮的B．桿對(duì)手掌施加作用力的方向沿桿由C指向AC．繩對(duì)手指施加作用力的方向沿繩由B指向AD．所掛重物質(zhì)量越大，繩和桿對(duì)手的作用力也越大12．如圖所示，質(zhì)量為M的斜劈傾角為θ，在水平面上保持靜止，當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在斜面上時(shí)正好勻速下滑．如果用與斜面成α角的力F拉著木塊沿斜面勻速上滑．則有()A．F的最小值為2mgsinθ B．F的最小值為mgsin2θC．當(dāng)α＝θ時(shí)F取最小值 D．當(dāng)α＝0°時(shí)F取最小值三、實(shí)驗(yàn)題13．有同學(xué)利用如圖所示的裝置來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)可知三根繩子的拉力?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是_____。A．理想實(shí)驗(yàn)法B．等效替代法C．控制變量法D．建立物理模型法(2)改變鉤碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖莀_________；A．鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N2=2，N3=4B．鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N2=N3=4C．鉤碼的個(gè)數(shù)N1=3，N2=4，N3=5D．鉤碼的個(gè)數(shù)N1=3，N2=1，N3=5(3)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個(gè)步驟是__________；A．標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向B．量出OA、OB、OC三段繩子的長(zhǎng)度C．用量角器量出三段繩子之間的夾角D．用天平測(cè)出鉤碼的質(zhì)量(4)在作圖時(shí)，你認(rèn)為圖中________是正確的。（填“甲”或“乙”）四、解答題14．山區(qū)村民用斧頭劈柴的剖面圖，圖中邊為斧頭背，邊是斧頭的刃面且，用的力向下劈柴，不計(jì)斧頭自重，則兩側(cè)推木柴的力是多少？15．用三根細(xì)線a、b、c將質(zhì)量為m的小球1和質(zhì)量為2m的小球2連接，并懸掛如圖所示。兩個(gè)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線a與豎直方向的夾角為30°，細(xì)線c水平。（重力加速度為g）求：(1)細(xì)線a、c分別對(duì)小球1和2的拉力大??；(2)細(xì)線b對(duì)小球2的拉力大小。16．如圖所示，一輕彈簧一端固定在豎直放置光滑大圓環(huán)最高點(diǎn)，大圓環(huán)半徑為R，另一端栓一輕質(zhì)小圓環(huán)，小圓環(huán)套在大圓環(huán)上，開(kāi)始時(shí)彈簧與豎直方向成60°，當(dāng)在小圓環(huán)上掛一質(zhì)量為m的物體后使之緩慢下降，靜止時(shí)彈簧與豎直方向成45°。求：彈簧的勁度系數(shù)。17．如圖所示，光滑斜面的傾角為，有兩個(gè)相同的小球1、2，分別用光滑擋板擋住，擋板A沿豎直方向，擋板B垂直斜面。試求：(1)分別將小球所受的重力按效果進(jìn)行分解；(2)球1對(duì)擋板和斜面的壓力大小；(3)球2對(duì)擋板和斜面的壓力大小。18．如圖所示，物體A放在某一水平面上，已知物體A重60N，A與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩AC水平，繩CD與水平方向成37°角，CD繩上的拉力為15N。sin37°=，cos37°=。求：(1)物體A受到的摩擦力為多大？(2)物體B重力為多大？參考答案1．D【詳解】A．合力的大小可能大于一個(gè)分力，也可能小于或等于分力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．壓力和重力是不同性質(zhì)的力，物體放在桌面上，只能說(shuō)桌面受到的壓力大小等于物體的重力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．靜止的物體也可能受滑動(dòng)摩擦力，例如物體在地面上滑動(dòng)，靜止的地面受滑動(dòng)摩擦力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．如果物體形狀發(fā)生了改變，則一定受到了力的作用，選項(xiàng)D正確。故選D。2．A【詳解】力F的分解如圖：其中木楔兩側(cè)產(chǎn)生的推力N等于F的兩個(gè)分力，而由公式可知，當(dāng)F一定，θ小時(shí)N大；當(dāng)θ一定，F(xiàn)大時(shí)N大。選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。3．B【詳解】要使船沿OO′方向航行，甲和乙的拉力的合力方向必須沿OO′方向，如下圖所示作平行四邊形可知，當(dāng)乙拉船的力的方向垂直于OO′時(shí)，乙的拉力F乙最小，其最小值為F=F甲sin30°=1000×N=500N故選B。4．C【詳解】定滑輪不改變力的大小T1＝T2＝T3分力不變，夾角越小，合力越大N1＞N2＞N3C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。5．B【詳解】AB．斜面光滑，物體只受重力和支持力兩個(gè)力的作用，故A錯(cuò)誤，B正確；C．G1是重力作用在物體上使物體下滑的分力，G2是重力作用在物體上使物體擠壓斜面的力，不是物體對(duì)斜面的壓力，因?yàn)槲矬w對(duì)斜面的壓力受力物體是斜面，不是物體，而G2作用在物體上，故C錯(cuò)誤；D．在垂直斜面方向上，由平衡得故D錯(cuò)誤。故選B。6．D【詳解】AB．輕繩的彈力AB錯(cuò)誤。CD．若把輕繩換成自然長(zhǎng)度為L(zhǎng)的橡皮筋，物體A懸掛后仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，由于橡皮筋的伸長(zhǎng)，兩繩的夾角小于120°，根據(jù)平行四邊形法則作圖，合力不變夾角減小時(shí)，分力減小，所以橡皮筋的彈力小于mg，D正確，C錯(cuò)誤。故選D。7．BC【詳解】飛機(jī)在水平方向前飛行時(shí)，豎直方向受力平衡，則G=Fcosθ在水平方向有所以飛機(jī)水平前進(jìn)的動(dòng)力為Fsinθ，所以AD錯(cuò)誤，BC正確。故選BC。8．AD【詳解】設(shè)小娟、小明的手臂對(duì)水桶的拉力大小為F，由題小娟、小明的手臂夾角成θ角，根據(jù)對(duì)稱性可知，兩人對(duì)水桶的拉力大小相等，則根據(jù)平衡條件得解得當(dāng)時(shí)，，當(dāng)θ為時(shí)，F(xiàn)=G，當(dāng)θ越大時(shí)，則F越大故選AD。9．AD【詳解】根據(jù)題中條件，對(duì)一個(gè)已知力進(jìn)行分解，已知一個(gè)分力的方向，則有如果，F(xiàn)1有唯一解；如果，F(xiàn)1有兩個(gè)解；如果，F(xiàn)1無(wú)解；如果，F(xiàn)1有唯一解。AB．由于，所以F1有兩個(gè)解，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．由于，所以F1有唯一解，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10．AB【詳解】A．本實(shí)驗(yàn)研究合力與分力的關(guān)系，合力與分力是等效的，則力F的作用效果與F1、F2共同作用的效果，故A正確；B．本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)在白紙上作力的圖示來(lái)驗(yàn)證平行四邊定則，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，否則，作出的是拉力在紙面上的分力，誤差較大。讀數(shù)時(shí)視線必須與刻度尺垂直，防止視覺(jué)誤差，故B正確；C．兩個(gè)分力間的夾角不要太大，也不要太小即可，不需要必須等于，故C錯(cuò)誤；D．用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)拉動(dòng)彈簧時(shí)，記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)和方向，故D錯(cuò)誤。故選AB。11．ACD【分析】將重物的重力按效果進(jìn)行分解，從而確定繩子和桿所受的作用力情況．由此可判斷手指的受力方向；對(duì)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析，則可知桿對(duì)結(jié)點(diǎn)的彈力方向，即可判出桿對(duì)手掌的作用力的方向．【詳解】重物的重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使繩子沿BA方向被拉緊，二是使桿受到向左的擠壓，如圖所示．所以繩子是被拉伸的，桿是被壓縮的．故A正確．桿對(duì)手掌施加的作用力方向沿桿由A指向C，故B錯(cuò)誤．對(duì)中指施加的作用力方向沿繩由B指向A．故C正確．所掛重物質(zhì)量越大，重力越大，根據(jù)力的分解可知繩和桿對(duì)手的作用力也越大．故D正確．故選ACD．【點(diǎn)睛】本題應(yīng)明確：繃緊的繩子不論是否彎曲，繩子上各點(diǎn)的拉力大小相等，方向指向繩子收縮的方向．12．BC【詳解】選木塊為研究對(duì)象，當(dāng)沒(méi)加外力F時(shí)正好勻速下滑，設(shè)木塊與斜面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，此時(shí)平行于斜面方向必有：mgsinθ=μmgcosθ

①

當(dāng)加上外力F時(shí)，對(duì)木塊受力分析如下圖：

則有：f=μN(yùn)②

平行于斜面方向：f+mgsinθ=Fcosα③

垂直于斜面方向：N+Fsinα=mgcosθ④

由①②③④解得，⑤

聯(lián)立①⑤得：

故當(dāng)α=θ時(shí)，分母最大，F(xiàn)有最小值，最小值為：Fmin=mgsin2θ

⑥，故選BC.13．BBCA甲【詳解】(1)[1]本實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)拉力的作用效果和一個(gè)拉力的作用效果相同，采用的科學(xué)方法是等效替代法故選B(2)[2]對(duì)O點(diǎn)受力分析如圖OA、OB、OC分別表示三個(gè)力的大小，由于三共點(diǎn)力處于平衡，所以O(shè)C等于OD，因此三個(gè)力的大小構(gòu)成一個(gè)三角形，以鉤碼的個(gè)數(shù)表示力的大小，三個(gè)力能構(gòu)成三角形才能夠完成實(shí)驗(yàn)A．以鉤碼的個(gè)數(shù)表示力的大小，只能兩分力沿直線時(shí)才能構(gòu)成三角形，不符合實(shí)驗(yàn)方法，故A錯(cuò)誤；B．以鉤碼的個(gè)數(shù)表示力的大小，則三力為邊構(gòu)成等邊三角形，故B正確；C．以鉤碼的個(gè)數(shù)表示力的大小，則三力為邊構(gòu)成直角三角形，故C正確；D．以鉤碼的個(gè)數(shù)表示力的大小，則不能構(gòu)成三角形，故D錯(cuò)誤。故選BC(3)[3]驗(yàn)證平行四邊形定則，必須作受力圖，所以先明確受力點(diǎn)，即標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，其次要作出力的方向并讀出力的大小，最后作出力的圖示，因此要做好記錄，是從力的三要素角度出發(fā)，要記錄砝碼的個(gè)數(shù)和記錄OA、OB、OC三段繩子的方向故選A(4)[4]以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，F(xiàn)3的是實(shí)際作用效果在OC這條線上，由于誤差的存在，F(xiàn)1、F2的理論值要與實(shí)際值有一定偏差，故甲圖符合實(shí)際，乙圖不符合實(shí)際14．【詳解】將力F分解為F1、F2兩個(gè)分力，這兩個(gè)分力分別與劈的兩個(gè)側(cè)面平行，根據(jù)對(duì)稱性，兩分力F1、F2大小相等，這樣，以F1、F2為為鄰邊的平行四邊，如圖所示則有可得15．（1），；（2）【詳解】?jī)尚∏蚪造o止，故都處于平衡態(tài)，合外力為零。(1)將球1和球2當(dāng)做一個(gè)整體，受力分析如圖，F(xiàn)a與Fc的合力與重力等大反向所以有Fa==2mgFc=3mg=mg(2)隔離分析小球2，受力分析如圖，G2與Fc的合力與Fb等大反向所以Fb==mg16．【詳解】(1)靜止時(shí)彈簧與豎直方向成45°