人教版(2019)高一物理必修第一冊：3.4力的合成和分解同步練習(xí)(帶解析)

1、2021.2021學(xué)年高中物理人教版2021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(xiàng)選擇題1 .某物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力作用,在如下圖的四種情況下,該物體所受的合力最大的是2 .一個(gè)體操運(yùn)發(fā)動(dòng)在水平地面上做倒立動(dòng)作,以下哪個(gè)圖中沿每支手臂向下的力最大3 .如下圖,與水平面夾角為30.的固定斜而上有一質(zhì)量m=L0kg的物體.細(xì)繩的一端與物體相連,另一端經(jīng)摩擦不計(jì)的定滑輪與固定的彈簧測力計(jì)相連.物體靜止在斜而上,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為4.91關(guān)于物體受力的判斷取gng.Siii/s',以下說法正確的選項(xiàng)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

2、.9N,方向沿斜面向上C.斜面對物體的支持力大小為4.9/N,方向豎直向上D.斜面對物體的支持力大小為4.9N,方向垂直斜而向上4 .如下圖,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 .如下圖,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B.6 .某物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力作用,在如下圖的四種情況中坐標(biāo)紙中每格邊長表示1N的大小的力,該物體所受

3、的合外力大小正確的選項(xiàng)是A.甲圖中物體所受的合外力大小等于4NB.乙圖中物體所受的合外力大小等于2NC.丙圖中物體所受的合外力大小等于0D.丁圖中物體所受的合外力大小等于07.關(guān)于共點(diǎn)力,以下說法中不正確的選項(xiàng)是A.作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反,這兩個(gè)力是共點(diǎn)力B.作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果是一對平衡力,那么這兩個(gè)力是共點(diǎn)力C.作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力,如果它們的作用點(diǎn)在同一點(diǎn)上,那么這幾個(gè)力是共點(diǎn)力D.作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力,如果它們的作用線相交于同一點(diǎn),那么這幾個(gè)力是共點(diǎn)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,日：無

4、煩也,我能正之.游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(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,木楔的頂角為現(xiàn)在木楔背上加一力尸,方向如下圖,那么木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力展的大小為RF2cos°FC02sin萬FD028s萬9水平橫梁一端插在墻壁內(nèi),另一端裝有小滑輪6,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m=10kg的重物,N煙=30°,如下圖,那么滑輪受到繩子的作用力為(g取10N/kg)()A. 50NB. 50V5NC. 100ND. 10073N10.如下圖,用兩個(gè)彈簧測力計(jì)同時(shí)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(gè)彈簧測力計(jì)拉

5、該橡皮條,使之沿水平方向伸長到相同長度.以下說法正確的選項(xiàng)是A.尸是£、乏的合力B.后、乏是尸的分力C.假設(shè)保持甲中的橡皮條在圖示位置.可以只改變圖中X的大小,冗的方向和2的大小和方向均保持不變D.假設(shè)保持甲中的橡皮筋在圖示位置,可以只改變圖中巨的大小,E的方向和尤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,以下說法中正確的選項(xiàng)是A.高大的橋要建很長的引橋,減小斜而的傾角,是為了減小汽車重力沿橋面向下的分力,到達(dá)行車方便和平安的目的B.幼兒園的滑梯很陡,是為了增加小孩滑梯時(shí)受到的重力,使小孩下滑得更快C.運(yùn)發(fā)動(dòng)做引體向上緩慢上升動(dòng)作時(shí),雙臂張開很大的角度

6、時(shí)要比雙臂豎直平行時(shí)覺得手臂用力大,是由于張開時(shí)手臂產(chǎn)生的合力增大的緣故D.帆船能逆風(fēng)行駛,說明風(fēng)力一定能分解出沿船前進(jìn)方向的分力12 .一件行李重為G,被繩7和仍吊在空中,繩和05繩的拉力分別為E、E,如下圖,那么A. £、三的合力是GB. R、三的合力是尸C.行李對繩的拉力方向與反方向相反,大小相等D.行李受到重力G、如繩拉力£、必繩拉力乏,還有尸共四個(gè)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(jī)研窕起來.他發(fā)現(xiàn)鄰居家支放空調(diào)室外機(jī)的支架是兩個(gè)邊長大約是3：4：5的直角三角形支架,室外機(jī)恰好對稱地放在兩個(gè)支架的正中央這樣每個(gè)支架大概

7、就承受一半的重量,如下圖.他估測該室外機(jī)的質(zhì)量大約在60kg左右,而且支架材料的質(zhì)量跟室外機(jī)相比應(yīng)該可忽略不計(jì).進(jìn)一步他還發(fā)現(xiàn),鄰居家的室外機(jī)安放的比擬靠外,其重心大致位于兩個(gè)三角形的小銳角頂點(diǎn)連線朋的正上方.試根據(jù)以上信息,并結(jié)合你對題中圖片的觀察,建立合理模型,幫小明大致計(jì)算出支架月5和支架力.受到的力的大小.14 .如下圖,一條小船在河中向正東方向行駛,船上掛起一風(fēng)帆,帆受側(cè)向風(fēng)作用,風(fēng)力大小丑為100N,方向?yàn)闁|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(fēng)力和繩子拉力的合力大小及繩子拉力后的大小.15 .如下圖,勁度系數(shù)為2

8、=100N/m的彈簧月上端固定在光滑木板的頂端,木板豎直放置,彈簧4下端懸掛質(zhì)量為s=2kg的物體凡產(chǎn)下而通過勁度系數(shù)為在=200N/m的彈簧6懸掛另一質(zhì)量也為m=2kg的物體Q.尸、0輕靠在木板左側(cè),整個(gè)裝置靜止后,將木板繞其下端沿順時(shí)針方向緩慢旋轉(zhuǎn)60.穩(wěn)定后,只.相對木板頂端移動(dòng)的距離各為多少？(g取10m/s2)/16 .如下圖,用繩月.和5.吊起一個(gè)重50N的物體,兩繩月國與豎直方向的夾角分別為30°和45°,求繩月.和5.對物體的拉力./B30答案及解析解析：設(shè)小正方形邊長長度代表1N,選項(xiàng)A,先將內(nèi)與A合成,然后再用勾股定理,求得合力等于5N；選項(xiàng)B,先將人與

9、A沿水平和豎直方向正交分解,再合成,求得合力等于5N：選項(xiàng)C,可將其沿水平和豎直方向正交分解,求得合力等于6N：選項(xiàng)D,根據(jù)三角形法那么,圖中合力等于0.解析：將重力沿兩胳膊的方向分解,合力一定時(shí)夾角越大分力越大,夾角越小時(shí)分力越小,應(yīng)選項(xiàng)D正確.解析：由題圖可知,細(xì)繩上拉力等于彈簧測力計(jì)的示數(shù),尸洵=4.9N.設(shè)物體受到一個(gè)沿斜面向下的摩擦力三,那么物體靜止在斜而上受到四個(gè)力的作用：重力G、斜面對物體的支持力后、繩拉力尸蒯、斜而對物體的靜摩擦力其,將重力G分解成沿斜面向下的分力G和垂直斜面向下的分力0.那么G<=s5sin30°=4.9N,E=/cos30°=4.9

10、73N,物體受力平衡,N=G=4.9,5n,選項(xiàng)D錯(cuò)誤：斜而對物體的支持力后垂直斜而向上,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由三+0=/加代入數(shù)據(jù)得,月=0,斜而對物體沒有摩擦力,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.解析：汽車緩慢拉鐵球時(shí),鐵球受力如下圖,所以凹槽對鐵球的彈力指向左上方,且所而,隨汽車?yán)Φ脑龃蠖龃?選項(xiàng)c正確.5.B解析：由對稱性可知,兩繩的拉力大小應(yīng)相等；由平衡條件可知,豎直方向上2Fcos450=G,F邛G,選項(xiàng)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,應(yīng)選D.7 .A解析：根據(jù)共點(diǎn)力的概念,幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn),或者它們的

11、作用線相交于同一個(gè)點(diǎn),這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力,所以選項(xiàng)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(diǎn)力,應(yīng)選項(xiàng)B正確.對于選項(xiàng)R中所描述的兩個(gè)力,它們有可能一上一下,互相平行但不共點(diǎn),所以A項(xiàng)錯(cuò)誤.8 .C解析：根據(jù)題意,將力尸按作用效果分解,如下圖,得：K='一故C正確,A、D錯(cuò)誤.2sin9.C解析：以滑輪為研究對象,懸掛重物的繩的拉力是43=100N,故小滑輪受到繩的作用力沿6.、切方向,大小都是100N.從圖中看出N的=120°,/CBE=/DBE得/CBE=/DBE=60°,即儂是等邊三角形,故尸合=100N.1O.AB解析：此題中兩個(gè)彈簧的拉力

12、與一個(gè)彈簧的拉力產(chǎn)生了相同的形變效果,故F是凡與E的合力,E與E是F的分力,應(yīng)選項(xiàng)A、B正確：保持甲中的橡皮條在圖示位置,即保證自、E的合力不變,改變其中一個(gè)分力的大小而方向不變,那么另一個(gè)分力大小一定變化,應(yīng)選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.11. AD解析：汽車上橋時(shí)重力沿斜面向下的分力為儂sin.,當(dāng)引橋長時(shí)角小,重力向下的分力小時(shí)車行駛方便、平安,A正確；B中滑梯陡與小孩重力互不相干,B錯(cuò)誤：C中雙臂產(chǎn)生的合力大小均等于人的重力,C錯(cuò)誤；風(fēng)吹船帆使之向前航行一定是風(fēng)力可以分解為沿船前進(jìn)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(guān)系.所謂等效是指力尸的作用效果與其分力£、區(qū)共

13、同作用產(chǎn)生的效果相同.£和月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(cuò)誤：E和三的作用效果和尸的作用效果相同,故B正確：行李對繩物的拉力與拉行李的力A是相互作用力,等大反向,不是一個(gè)力,故C項(xiàng)正確；合力尸是為研究問題方便而假想出來的力,實(shí)際上不存在,應(yīng)與實(shí)際受力區(qū)別開來,故D項(xiàng)錯(cuò)誤.13. 答案：模型圖見解析.&=400N：&=500No解析：模型圖如下圖,將重力按實(shí)際作用效果分解如圖,那么有%=*得乩=500N：母=小得gb=400N.G3O2214.答案：5(h/3N50N解析：如下圖,以耳、冗為鄰邊作平行四邊

14、形,使合力尸沿正東方向,那么4后cos30,=100X乎N=50第N.乙£=Esin300=100x1N=50N.乙15.答案：0.2m0.25m解析：應(yīng)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(yīng)用隔離法對.受力分析,根據(jù)胡克定律求下而彈簧的長度：同理,將木板繞其下端沿順時(shí)針方向緩慢旋轉(zhuǎn)60.后,分別對整體和.進(jìn)行受力分析即可.木板豎直時(shí)對物體產(chǎn)有：kx、=2mg代入數(shù)據(jù)解得：m=0.4m對物體.有：k：x：=mg代入數(shù)據(jù)解得：£=0.1m木板旋轉(zhuǎn)后對物體產(chǎn)有：,=2儂sin30°代入數(shù)據(jù)解得：/,=0.2m同理對物體0有:kzx：=znsin30J代入數(shù)據(jù)解得：=0.05m所以尸相