科学探究：力的合成-课时训练 高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册

4.1科学探究：力的合成

一、单选题1．翁卷的《乡村四月》中的“乡村四月闲人少，才了蚕桑又插田”歌颂了劳动之美。一同学在农忙季节帮家里扛稻谷，有一包质量为40kg的稻谷放在田埂上，该同学用100N的力竖直向上抬该包稻谷，取重力加速度大小，这包稻谷受到的合力为()A.400N B.0 C.300N D.100N2．如图，潜泳爱好者沿虚线匀速下潜，水对泳者的合力可能是()A. B. C. D.3．三个共点力大小分别是，关于它们合力F的大小，下列说法正确的是()A.F大小的取值范围一定是B.F至少比中的某一个力大C.若，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D.若，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零4．两个共点力、的大小分别为4N、10N，其方向之间的夹角可以变化，则这两个共点力的合力大小可能为()A.40N B.16N C.10N D.4N5．如图所示，放在水平面上的物体在和作用下，向右做匀速直线运动，已知，方向水平向右，，方向水平向左，下列说法正确的是()A.撤去的瞬间，物体受到的摩擦力大小为2NB.撤去的瞬间，物体受到的合外力大小为4NC.撤去的瞬间，物体受到的摩擦力大小为4ND.撤去的瞬间，物体受到的合外力大小为4N6．如图所示，一个细绳系着一个乒乓球靠近水流时，会被水流“吸”住。乒乓球的重力为G，此时细线的拉力大小为，水流对乒乓球的作用力大小为，则()A.与的合力大于G B.与的合力小于GC.的竖直分力等于G D.的水平分力等于的水平分力7．如图甲所示，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的长度为GE。在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力三力的共同作用，静止于O点，橡皮条伸长的长度为EO。撤去，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它静止于O点，如图丙所示。则与的合力是()A.F B.F的反作用力 C. D.的反作用力8．用如图装置“探究力的平行四边形定则”的实验时，其中有益于减小实验误差的做法是()A.两细绳必须等长B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D.拉橡皮条的两细绳要相互垂直二、多选题9．三个共点力大小分别为2N、5N、8N，它们的合力的大小可能为()A.0N B.1N C.5N D.16N10．如图所示，在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环静止时，由两个测力计的示数得到拉力和的大小，此外还必须()A.记录小圆环的位置 B.记录两细线的方向C.测量两细线的夹角 D.测量橡皮条的伸长量11．在验证平行四边形定则实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个测力计把橡皮条的另一端拉到同一确定的O点.以下操作中错误的有_____。A.同一实验过程中，O点位置可以移动B.实验中，测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对测力计刻度C.实验中，先将一个测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调整另一测力计的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点D.实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个测力计之间的夹角取90°，以便算出合力的大小三、填空题12．若一个物体受多个力的作用，如图所示。六个共面共点力，大小分别为1N，2N，3N，4N，5N，6N，相互之间的夹角均为60°。（1）它们合力的大小为___________，方向___________。（2）恰当选择标度，利用作图法证明（1）问中的结论___________。13．将和的图示进行合成，正方形每一小格边长表示1N，并计算和的合力大小________。14．作用于同一点的两个力的合力F随的夹角变化的情况如图所示，则_____，_____。四、计算题15．两个共点力，的方向如图虚线所示，互成角度60°，利用平行四边形定则分别用作图法和计算法求出两个力的合力。16．在航空母舰上飞机起、降过程中，由于甲板的长度有限，起飞时先用一弹射装置使飞机获得一个初速度，然后再经发动机工作获得足够的速度才能安全起飞.降落时飞机尾部的挂钩挂住甲板上特设的钢缆索后对飞机产生拉力，使飞机速度很快减小，而安全“着陆”.在一次飞机降落过程中，挂钩恰挂住钢缆索的中点，与钢缆索的夹角为120°时（如图），飞机受到的拉力为，若钢缆索上张力处处相等，求此时钢缆索的张力大小.

参考答案1．答案：B解析：100N小于稻谷的重力，稻谷仍然静止，处于平衡状态，这包稻谷受到的合力为0。故选B。2．答案：C解析：潜泳爱好者沿虚线匀速下潜，故处于平衡状态，合外力为0，又因为潜泳爱好者只受重力和水对其作用力，那么根据重力方向竖直向下，则水对其作用力向上，故C正确，ABD错误。故选C。3．答案：C解析：A.当三个力的方向相同时，合力最大，即合力的最大值为当第三个力不在剩余两个力的合力范围内，合力不为零，故A错误；B.合力可能大于分力，也可能小于任意一个分力，也可能和分力大小相等，故B错误；C.由于，则第三个力在剩余两个力的合力范围内，所以三个力的合力可以为零，故C正确；D.第三个力不在剩余两个力的合力范围内，合力不为零，故D错误。故选C。4．答案：C解析：合力的大小范围为故选C。5．答案：C解析：物块向右做匀速直线运动，所受的滑动摩擦力大小为方向向左；AB.撤去的瞬间，物体向右运动，则所受到的摩擦力大小仍为，方向向左，此时物体受到的合外力大小为选项AB错误；CD.撤去的瞬间，物体向右运动，则所受到的摩擦力大小仍为4N，方向向左，此时物体受到的合外力大小为选项C正确，D错误。故选C。6．答案：D解析：AB乒乓球处于静止状态，则根据共点力平衡条件可知与的合力等于G，故AB错误；CD乒乓球所受重力竖直向下，根据共点力平衡条件可知的水平分力等于的水平分力，的竖直分力和的竖直分力的矢量和等于重力，故C错误，D正确；故选D。7．答案：A解析：与共同作用的效果与F单独作用的效果相同，则与的合力是F，与F作用在同一物体上，是一对平衡力，不是一对相互作用力。故选A。8．答案：B解析：A.为减小实验误差，拉橡皮条的细绳应细一些且长一些，可不必等长，故A错误;B.为了防止出现竖直方向的分力，读数的弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故B正确;C.该实验应用作图法，用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差适当即可，之差不一定尽可能大，故C错误;D.拉橡皮条的两细绳要长一些，构成一定的角度即可，不必要相互垂直，故D错误;故选B。9．答案：BC解析：三个共点力大小分别为2N、5N、8N，它们的合力的最小值为1N，它们合力的最大值为15N，它们合力的取值范围是故选BC。10．答案：AB解析：由两个测力计的示数得到拉力和的大小，此外还必须记录小圆环的位置和记录两细线的方向。故选AB。11．答案：ACD解析：要保证两个弹簧秤的拉力与一个弹簧秤的拉力效果相同，橡皮条要沿相同方向伸长量相同，则O点的位置应固定.故A错误；本实验是在水平面作力的图示，为了减小误差弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度.故B正确.本实验，弹簧秤的拉力应不超过量程，两个弹簧秤拉力的大小没有要求，只要使两次效果相同就行，故C错误.本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧秤拉力的方向没有限制.故D错误.本题选错误的，故选ACD.12．答案：（1）6N；沿5N的力方向（2）解析：（1）依图现将同一直线上的力合成，4N与1N的合力为3N，方向与4N的力相同；5N和2N的合力为3N，方向与5N的力相同；6N与3N的合力为3N，方向与3N的力相同，再将合成后沿6N和4N方向上的两个3N的力合成，其合力为3N，由几个关系得方向与5N的力方向相同，最后将此3N与合成后沿5N方向上的3N的力进行合成，合力大小为6N，方向与5N的力相同；（2）如图所示13．答案：；解析：合力如图合力大小为14．答案：30N或40N；40N或30N解析：由图可知，当两力夹角为180°时，合力的大小为10N，则有：的绝对值为10N；而两力夹角为