力的合成和分解word带解析-【新教材】人教版高中物理必修检测

力的合成和分解一、单选题1．下列关于力的说法中，正确的是（）A．合力的大小至少大于一个分力B．物体放在桌面上，桌面受到的压力就是物体的重力C．静止的物体不可能受滑动摩擦力D．如果物体形状发生了改变，则一定受到了力的作用2．明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：电“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之，曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力N，则（）A．若F一定，θ小时N大B．若F一定，θ大时N大C．若θ一定，F小时N大D．若θ一定，不论F大小如何N都不变3．甲、乙两人用绳子拉船，使船沿OO′方向航行，甲用1000N的力拉绳子，方向如图所示，则乙的拉力最小值为（）A．500N B．500N C．1000N D．400N4．如图所示，一个物体由绕过定滑轮的细绳拉着，分别被图中所示的三种情况拉住静止不动，在这三种情况下，若绳的拉力分别为T1、T2、T3，轴心对定滑轮的支持力分别为N1、N2、N3，若不计滑轮的质量及摩擦，则（）A．T1＝T2＝T3N1＝N2＝N3 B．T1＞T2＞T3N1＝N2＝N3C．T1＝T2＝T3N1＞N2＞N3 D．T1＜T2＜T3N1＜N2＜N35．如图所示，将光滑斜面上物体的重力mg分解为G1、G2两个力，下列说法正确的是（）A．物体受到重力mg、支持力FN以及G1、G2四个力的作用B．物体只受到重力mg和斜面的支持力FN的作用C．G1是斜面给物体的下滑力，G2是物体给斜面的压力D．斜面对物体支持力FN的大小等于mgsinθ6．如图所示，两等高的竖直木桩ab、cd固定，一不可伸长的轻绳两端固定在a、c端，绳长为L，一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时两侧轻绳夹角为120°。若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内。若重力加速度大小为g，关于上述两种情况，下列说法正确的是（）A．轻绳的弹力大小为2mgB．轻绳的弹力大小为mgC．橡皮筋的弹力等于mgD．橡皮筋的弹力小于mg二、多选题7．如图所示，直升机沿着水平方向向前飞行时，旋翼平面与水平方向成θ角，旋翼与空气相互作用产生的作用力F与机翼平面垂直，以下说法正确的是（）A．飞机的重力G=FB．飞机的重力G=FcosθC．飞机水平前进的动力为FsinθD．飞机水平前进的动力为Ftanθ8．小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图所示。已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是（）A．当为时， B．不管为何值，C．越大时F越小 D．当时，9．已知力F的一个分力F1跟F成37°角，大小未知，力F另一个分力为F2，以下说法正确的是（）A．当时，F1有两解 B．当时，F1有唯一解C．当时，F1有两解 D．当时，F1有唯一解10．某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验时，为得到一组对应的分力和合力，他将橡皮条的一端固定在木板上，先用两个测力计拉动系在橡皮条E端的两根细绳，把橡皮条E端拉到O点，再改用一个测力计把橡皮条E端拉到O点，如图所示。下列实验操作和结论正确的是（）A．力F的作用效果与F1、F2共同作用的效果相同B．测力计及细绳必须保持与木板平行，读数时视线要正对测力计刻度盘C．用两个测力计同时拉细绳时，两绳之间的夹角应为D．用两个测力计同时拉细绳时，只需记录两个测力计示数11．如图所示是李强同学设计的一个小实验，他将细绳的一端系在手指上，绳的另一端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”，在杆的A端悬挂不同重物，并保持静止，通过实验会感受到（）A．绳子是被拉伸的，杆是被压缩的B．杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C指向AC．绳对手指施加作用力的方向沿绳由B指向AD．所挂重物质量越大，绳和杆对手的作用力也越大12．如图所示，质量为M的斜劈倾角为θ，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑．如果用与斜面成α角的力F拉着木块沿斜面匀速上滑．则有()A．F的最小值为2mgsinθ B．F的最小值为mgsin2θC．当α＝θ时F取最小值 D．当α＝0°时F取最小值三、实验题13．有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数可知三根绳子的拉力。回答下列问题：(1)本实验采用的科学方法是_____。A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法(2)改变钩码个数，实验能完成的是__________；A．钩码的个数N1=N2=2，N3=4B．钩码的个数N1=N2=N3=4C．钩码的个数N1=3，N2=4，N3=5D．钩码的个数N1=3，N2=1，N3=5(3)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是__________；A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．用量角器量出三段绳子之间的夹角D．用天平测出钩码的质量(4)在作图时，你认为图中________是正确的。（填“甲”或“乙”）四、解答题14．山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中边为斧头背，边是斧头的刃面且，用的力向下劈柴，不计斧头自重，则两侧推木柴的力是多少？15．用三根细线a、b、c将质量为m的小球1和质量为2m的小球2连接，并悬挂如图所示。两个小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平。（重力加速度为g）求：(1)细线a、c分别对小球1和2的拉力大小；(2)细线b对小球2的拉力大小。16．如图所示，一轻弹簧一端固定在竖直放置光滑大圆环最高点，大圆环半径为R，另一端栓一轻质小圆环，小圆环套在大圆环上，开始时弹簧与竖直方向成60°，当在小圆环上挂一质量为m的物体后使之缓慢下降，静止时弹簧与竖直方向成45°。求：弹簧的劲度系数。17．如图所示，光滑斜面的倾角为，有两个相同的小球1、2，分别用光滑挡板挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直斜面。试求：(1)分别将小球所受的重力按效果进行分解；(2)球1对挡板和斜面的压力大小；(3)球2对挡板和斜面的压力大小。18．如图所示，物体A放在某一水平面上，已知物体A重60N，A与水平面之间的动摩擦因数为μ=，A、B均处于静止状态，绳AC水平，绳CD与水平方向成37°角，CD绳上的拉力为15N。sin37°=，cos37°=。求：(1)物体A受到的摩擦力为多大？(2)物体B重力为多大？参考答案1．D【详解】A．合力的大小可能大于一个分力，也可能小于或等于分力，选项A错误；B．压力和重力是不同性质的力，物体放在桌面上，只能说桌面受到的压力大小等于物体的重力，选项B错误；C．静止的物体也可能受滑动摩擦力，例如物体在地面上滑动，静止的地面受滑动摩擦力，选项C错误；D．如果物体形状发生了改变，则一定受到了力的作用，选项D正确。故选D。2．A【详解】力F的分解如图：其中木楔两侧产生的推力N等于F的两个分力，而由公式可知，当F一定，θ小时N大；当θ一定，F大时N大。选项A正确，BCD错误。故选A。3．B【详解】要使船沿OO′方向航行，甲和乙的拉力的合力方向必须沿OO′方向，如下图所示作平行四边形可知，当乙拉船的力的方向垂直于OO′时，乙的拉力F乙最小，其最小值为F=F甲sin30°=1000×N=500N故选B。4．C【详解】定滑轮不改变力的大小T1＝T2＝T3分力不变，夹角越小，合力越大N1＞N2＞N3C正确，ABD错误。故选C。5．B【详解】AB．斜面光滑，物体只受重力和支持力两个力的作用，故A错误，B正确；C．G1是重力作用在物体上使物体下滑的分力，G2是重力作用在物体上使物体挤压斜面的力，不是物体对斜面的压力，因为物体对斜面的压力受力物体是斜面，不是物体，而G2作用在物体上，故C错误；D．在垂直斜面方向上，由平衡得故D错误。故选B。6．D【详解】AB．轻绳的弹力AB错误。CD．若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，由于橡皮筋的伸长，两绳的夹角小于120°，根据平行四边形法则作图，合力不变夹角减小时，分力减小，所以橡皮筋的弹力小于mg，D正确，C错误。故选D。7．BC【详解】飞机在水平方向前飞行时，竖直方向受力平衡，则G=Fcosθ在水平方向有所以飞机水平前进的动力为Fsinθ，所以AD错误，BC正确。故选BC。8．AD【详解】设小娟、小明的手臂对水桶的拉力大小为F，由题小娟、小明的手臂夹角成θ角，根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，则根据平衡条件得解得当时，，当θ为时，F=G，当θ越大时，则F越大故选AD。9．AD【详解】根据题中条件，对一个已知力进行分解，已知一个分力的方向，则有如果，F1有唯一解；如果，F1有两个解；如果，F1无解；如果，F1有唯一解。AB．由于，所以F1有两个解，故A正确，B错误；CD．由于，所以F1有唯一解，故C错误，D正确。故选AD。10．AB【详解】A．本实验研究合力与分力的关系，合力与分力是等效的，则力F的作用效果与F1、F2共同作用的效果，故A正确；B．本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大。读数时视线必须与刻度尺垂直，防止视觉误差，故B正确；C．两个分力间的夹角不要太大，也不要太小即可，不需要必须等于，故C错误；D．用两个弹簧测力计同时拉动弹簧时，记录两个弹簧测力计示数和方向，故D错误。故选AB。11．ACD【分析】将重物的重力按效果进行分解，从而确定绳子和杆所受的作用力情况．由此可判断手指的受力方向；对结点进行受力分析，则可知杆对结点的弹力方向，即可判出杆对手掌的作用力的方向．【详解】重物的重力产生两个效果：一是使绳子沿BA方向被拉紧，二是使杆受到向左的挤压，如图所示．所以绳子是被拉伸的，杆是被压缩的．故A正确．杆对手掌施加的作用力方向沿杆由A指向C，故B错误．对中指施加的作用力方向沿绳由B指向A．故C正确．所挂重物质量越大，重力越大，根据力的分解可知绳和杆对手的作用力也越大．故D正确．故选ACD．【点睛】本题应明确：绷紧的绳子不论是否弯曲，绳子上各点的拉力大小相等，方向指向绳子收缩的方向．12．BC【详解】选木块为研究对象，当没加外力F时正好匀速下滑，设木块与斜面间的滑动摩擦因数为μ，此时平行于斜面方向必有：mgsinθ=μmgcosθ

①

当加上外力F时，对木块受力分析如下图：

则有：f=μN②

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

联立①⑤得：

故当α=θ时，分母最大，F有最小值，最小值为：Fmin=mgsin2θ

⑥，故选BC.13．BBCA甲【详解】(1)[1]本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法故选B(2)[2]对O点受力分析如图OA、OB、OC分别表示三个力的大小，由于三共点力处于平衡，所以OC等于OD，因此三个力的大小构成一个三角形，以钩码的个数表示力的大小，三个力能构成三角形才能够完成实验A．以钩码的个数表示力的大小，只能两分力沿直线时才能构成三角形，不符合实验方法，故A错误；B．以钩码的个数表示力的大小，则三力为边构成等边三角形，故B正确；C．以钩码的个数表示力的大小，则三力为边构成直角三角形，故C正确；D．以钩码的个数表示力的大小，则不能构成三角形，故D错误。故选BC(3)[3]验证平行四边形定则，必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点O的位置，其次要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，是从力的三要素角度出发，要记录砝码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向故选A(4)[4]以O点为研究对象，F3的是实际作用效果在OC这条线上，由于误差的存在，F1、F2的理论值要与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际14．【详解】将力F分解为F1、F2两个分力，这两个分力分别与劈的两个侧面平行，根据对称性，两分力F1、F2大小相等，这样，以F1、F2为为邻边的平行四边，如图所示则有可得15．（1），；（2）【详解】两小球皆静止，故都处于平衡态，合外力为零。(1)将球1和球2当做一个整体，受力分析如图，Fa与Fc的合力与重力等大反向所以有Fa==2mgFc=3mg=mg(2)隔离分析小球2，受力分析如图，G2与Fc的合力与Fb等大反向所以Fb==mg16．【详解】(1)静止时弹簧与竖直方向成45°