人教版（2019）高一物理必修第一冊：第三章相互作用一力4力的合成和分解

2020-2021學年高中物理人教版（2019）必修第一冊同步：

第三章相互作用一力4力的合成和分解

一、單項選擇題

1.某物體同時受到同一平面內(nèi)的三個共點力作用，在如圖所示的四種情況下，該物體所受

的合力最大的是（）

2.一個體操運動員在水平地面上做倒立動作，下列哪個圖中沿每支手臂向下的力最大（）

3.如圖所示，與水平面夾角為30°的固定斜面上有一質(zhì)量0=1.0kg的物體.細繩的一端

與物體相連，另一端經(jīng)摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧測力計相連.物體靜止在斜面上，彈

簧測力計的示數(shù)為4.9N.關于物體受力的判斷（取g=9.8m/s2）,下列說法正確的是（）

A.斜面對物體的摩擦力大小為零

B.斜面對物體的摩擦力大小為4.9N,方向沿斜面向上

C.斜面對物體的支持力大小為4.4N,方向豎直向上

D.斜面對物體的支持力大小為4.9N,方向垂直斜面向上

4.如圖所示，欲借助汽車的力量，將光滑凹槽中的鐵球緩慢拉出，隨著汽車對鐵球的作用

力越來越大，凹槽對球的彈力（）

A.始終水平向左，越來越大

B.始終豎直向上，越來越大

C.斜向左上方，越來越大

D.斜向左上方，大小不變

5.如圖所示，兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上，兩繩與豎直方向的夾角都為45°,

日光燈保持水平，所受重力為G,左右兩繩的拉力大小分別為（）

A.G和G

1三A/3

C.5G和雜

6.某物體同時受到同一平面內(nèi)的三個共點力作用，在如圖所示的四種情況中（坐標紙中每格

邊長表示1N的大小的力），該物體所受的合外力大小正確的是（）

A.甲圖中物體所受的合外力大小等于4N

B.乙圖中物體所受的合外力大小等于2N

C.丙圖中物體所受的合外力大小等于0

D.丁圖中物體所受的合外力大小等于0

7.關于共點力，下列說法中不正確的是()

A.作用在一個物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，這兩個力是共點力

B.作用在一個物體上的兩個力，如果是一對平衡力，則這兩個力是共點力

C.作用在一個物體上的幾個力，如果它們的作用點在同一點上，則這幾個力是共點力

D.作用在一個物體上的幾個力，如果它們的作用線相交于同一點，則這幾個力是共點

力

8.明朝謝肇的《五雜組》中記載：“明姑蘇虎丘寺廟傾斜，議欲正之，非萬緡不可。一游

僧見之，曰：無煩也，我能正之?！庇紊刻鞂⒛拘◤乃韮A斜一側的穆縫間敲進去，經(jīng)月

余扶正了塔身，假設所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為9,現(xiàn)在木楔背上加一力凡

方向如圖所示，則木楔兩側產(chǎn)生推力A的大小為()

A----F---F

2sin3B，2cos8

F

C.-

2sin-2cos-

9.水平橫梁一端插在墻壁內(nèi)，另一端裝有小滑輪方輕繩的一端。固定于墻壁上，另一端跨

過滑輪后懸掛一質(zhì)量/=10kg的重物，N煙=30°,如圖所示，則滑輪受到繩子的作用力

為(g取10N/kg)()

A.50NB.50\[3NC.100ND.10073N

10.如圖所示，用兩個彈簧測力計同時作用在水平橡皮條上，使之沿水平方向伸長到一定長

度；改用一個彈簧測力計拉該橡皮條，使之沿水平方向伸長到相同長度.下列說法正確的是

（）

乙

A.尸是￡、K的合力

B.艮、凡是尸的分力

C.若保持甲中的橡皮條在圖示位置，可以只改變圖中R的大小，月的方向和用的大小

和方向均保持不變

D.若保持甲中的橡皮筋在圖示位置，可以只改變圖中用的大小，K的方向和打的大小

和方向均保持不變

11.力的合成和分解在生產(chǎn)和生活中有著重要的作用，下列說法中正確的是（）

A.高大的橋要建很長的引橋，減小斜面的傾角，是為了減小汽車重力沿橋面向下的分

力，達到行車方便和安全的目的

B.幼兒園的滑梯很陡，是為了增加小孩滑梯時受到的重力，使小孩下滑得更快

C.運動員做引體向上（緩慢上升）動作時，雙臂張開很大的角度時要比雙臂豎直平行時

覺得手臂用力大，是因為張開時手臂產(chǎn)生的合力增大的緣故

D.帆船能逆風行駛，說明風力一定能分解出沿船前進方向的分力

12.一件行李重為G,被繩處和仍吊在空中，窗繩和切繩的拉力分別為￡、員,如圖所示，

則（）

A.￡、用的合力是G

B.R、用的合力是尸

C.行李對繩勿的拉力方向與R方向相反，大小相等

D.行李受到重力G、的繩拉力￡、必繩拉力還有尸共四個力

二、非選擇題

13.小明坐在窗前做完了物理作業(yè)后，盯著鄰居家外墻上支放的空調(diào)室外機研究起來。他發(fā)

現(xiàn)鄰居家支放空調(diào)室外機的支架是兩個邊長大約是3：4：5的直角三角形支架，室外機恰好

對稱地放在兩個支架的正中央（這樣每個支架大概就承受一半的重量），如圖所示。他估測該

室外機的質(zhì)量大約在60kg左右，而且支架材料的質(zhì)量跟室外機相比應該可忽略不計。進一

步他還發(fā)現(xiàn)，鄰居家的室外機安放的比較靠外，其重心大致位于兩個三角形的小銳角頂點連

線AA'的正上方。試根據(jù)以上信息，并結合你對題中圖片的觀察，建立合理模型，幫小明

大致計算出支架48和支架/C受到的力的大小。

14.如圖所示，一條小船在河中向正東方向行駛，船上掛起一風帆，帆受側向風作用，

風力大小K為100N,方向為東偏南30。，為了使船受到的合力能恰沿正東方向，岸上一

人用一根繩子拉船，繩子取向與河岸垂直，求出風力和繩子拉力的合力大小及繩子拉力K

的大小.

15.如圖所示，勁度系數(shù)為左=100N/m的彈簧/上端固定在光滑木板的頂端，木板豎

直放置，彈簧力下端懸掛質(zhì)量為勿=2kg的物體戶，戶下面通過勁度系數(shù)為&=200N/m的

彈簧方懸掛另一質(zhì)量也為卬=2kg的物體Q.R0輕靠在木板左側，整個裝置靜止后，將木

板繞其下端沿順時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)60°.穩(wěn)定后，只0相對木板頂端移動的距離各為多少？

(g取10m/s2)

〃〃〃〃〃〃〃/,

16.如圖所示，用繩4C和比1吊起一個重50N的物體，兩繩47、6c與豎直方向的夾角

分別為30°和45°,求繩/C和8c對物體的拉力.

/〃〃//'/〃//

AZB

30公5&

C

答案及解析

1.C

解析：設小正方形邊長長度代表1N,選項A,先將人與K合成，然后再用勾股定理,

求得合力等于5N；選項B,先將月與月沿水平和豎直方向正交分解，再合成，求得合力等

于5N；選項C,可將月沿水平和豎直方向正交分解，求得合力等于6N；選項D,根據(jù)三

角形法則，圖中合力等于0.

2.D

解析：將重力沿兩胳膊的方向分解，合力一定時夾角越大分力越大，夾角越小時分力越

小，故選項D正確。

3.A

解析：由題圖可知，細繩上拉力等于彈簧測力計的示數(shù)，少繩=4.9N.設物體受到一個

沿斜面向下的摩擦力則物體靜止在斜面上受到四個力的作用：重力G、斜面對物體的支

持力R、繩拉力尸繩、斜面對物體的靜摩擦力E,將重力G分解成沿斜面向下的分力&和垂

直斜面向下的分力Gy.則&=〃%in30°=4.9N,&=Sgcos30°=4.9^3N,物體受力平衡，

A=&=4.4N,選項D錯誤；斜面對物體的支持力A垂直斜面向上，選項C錯誤；由￡

+&=尸繩，代入數(shù)據(jù)得，E=0,斜面對物體沒有摩擦力，選項A正確，選項B錯誤.

4.C

解析：汽車緩慢拉鐵球時，鐵球受力如圖所示,

所以凹槽對鐵球的彈力指向左上方，且孫=1三行，隨汽車拉力的增大而增大，選項

C正確。

5.B

解析：由對稱性可知，兩繩的拉力大小應相等；由平衡條件可知，豎直方向上2Fcos45。=

-J2

G,F=^G,選項B正確.

6.D

解析：用作圖法可得甲圖中合力等于5N,乙圖中合力等于5N,丙圖中合力等于6N,

丁圖中合力等于0,故選D。

7.A

解析：根據(jù)共點力的概念，幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交

于同一個點，這幾個力叫做共點力，所以選項C、D正確.一對平衡力一定作用在同一條直

線上，它們一定是共點力，故選項B正確.對于選項A中所描述的兩個力，它們有可能一上

一下，互相平行但不共點，所以A項錯誤.

8.C

解析：根據(jù)題意，將力尸按作用效果分解，如圖所示，

F

得：R=-------T,故C正確，A、B、D錯誤。

C/

2sin-

9.C

解析：以滑輪為研究對象，懸掛重物的繩的拉力是F=mg=100N,故小滑輪受到繩的

作用力沿8a劭方向,大小都是100N.從圖中看出/儂=120°,Z.CBE=NDBE得NCBE

NDBE=60°,即△儂是等邊三角形，故尸合=100N.

1O.AB

解析：本題中兩個彈簧的拉力與一個彈簧的拉力產(chǎn)生了相同的形變效果，故F是&與F2的

合力，F(xiàn)i與F2是F的分力，故選項A、B正確；保持甲中的橡皮條在圖示位置，即保證幾、

尸2的合力不變，改變其中一個分力的大小而方向不變，則另一個分力大小一定變化，故選項

C、D錯誤.

11.AD

解析：汽車上橋時重力沿斜面向下的分力為娛in樂當引橋長時J角小，重力向下

的分力小時車行駛方便、安全，A正確；B中滑梯陡與小孩重力互不相干，B錯誤；C中雙臂

產(chǎn)生的合力大小均等于人的重力，C錯誤；風吹船帆使之向前航行一定是風力可以分解為沿

船前進方向的分力，D正確.

12.BC

解析：合力與分力具有等效替代的關系.所謂等效是指力廣的作用效果與其分力R、R

共同作用產(chǎn)生的效果相同.月和用的合力的作用效果是把行李提起來，而G的作用效果是使

行李下落，另外產(chǎn)生的原因（即性質(zhì)）也不相同，故A錯誤；E和K的作用效果和尸的作用效

果相同，故B正確；行李對繩力的拉力與拉行李的力人是相互作用力，等大反向，不是一

個力，故C項正確；合力廠是為研究問題方便而假想出來的力，實際上不存在，應與實際受

力區(qū)別開來，故D項錯誤.

13.答案：模型圖見解析。為=400N；7^=500N。

解析：模型圖如圖所示，

將重力按實際作用效果分解如圖，則有佚=[,得F.=500N；舞=*得FAB=400N。

(J□CJ3

22

14.答案：5073N50N

解析：如圖所示，以月、K為鄰邊作平行四邊形，使合力尸沿正東方向，則

QEcos30。=100X晉N=5咪N.

K=￡sin30°=100x1N=50N.

15.答案：0.2m0.25m

解析：應用整體法受力分析，根據(jù)胡克定律求上面彈簧的長度，然后應用隔離法對。受力分

析，根據(jù)胡克定律求下面彈簧的長度；同理，將木板繞其下端沿順時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)60°

后，分別對整體和0進行受力分析即可.

木板豎直時對物體戶有：k\x\=2mg

代入數(shù)據(jù)解得：荀=0.4m

對物體0有：kixi=mg

代入數(shù)據(jù)解得：^2=0.1m

木板旋轉(zhuǎn)后對物體戶有：Aix'1=2峻in30°

代入數(shù)據(jù)解得：/i=0.2m

同理對物體0有：左/2=Rgsin30°

代入數(shù)據(jù)解得：X，2=0.05m

所