专题10 力的合成与分解以及牛顿第三定律（解释版）-备战2024-2025学年高一物理上学期期中真题分类汇编（北京专用）

专题10力的合成与分解以及牛顿第三定律一、单选题1．（23-24高一上·北京东城·期中）互成角度的两个共点力，有关它们的合力与分力关系的下列说法中，正确的是（）A．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力B．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力C．合力的大小随分力夹角的增大而增大D．合力的大小一定大于任意一个分力【答案】B【详解】AB．当两个分力的方向相同时，合力大于大的分力；当两个分力大小相等、方向相反时，合力为零，合力的大小小于小的分力，故A错误，B正确；C．由公式因，可知随夹角的增大而减小，故C错误；D．由力的合成三角形定则知，两个力及它们的合力构成一个矢量三角形，合力不一定大于任何一个分力，故D错误。故选B。2．（23-24高一上·北京西城·期中）有两个大小分别为3N和5N的作用力，它们合力的大小可能是（）A．0 B．10N C．12N D．4N【答案】D【详解】合力的范围为所以3N和5N的力合力范围所以它们合力的大小可能是4N。故选D。（23-24高一上·北京·期中）请阅读下述文字，完成下列各题。第24届冬季奥林匹克运动会在2022年由北京市和张家口市联合举办。冰壶、越野滑雪是其中的比赛项目，图为相关的照片。3．站在水平滑雪板上的运动员，与所受支持力相平衡的力是（）A．运动员所受的重力 B．滑雪板所受的重力C．运动员对滑雪板的压力 D．雪地对滑雪板的支持力4．冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒。比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷擦刷冰面，使冰壶滑得更远。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为，受到的滑动摩擦力为，则冰道被擦刷后（）A．和都增大 B．和都减小C．增大，减小 D．减小，增大5．某运动员先推动冰壶并与冰壶一起运动，推完冰壶后冰壶和运动员均向前滑行，最后冰壶和目标壶发生碰撞，在碰撞前的过程中下列说法正确的是（）A．运动员推冰壶的力等于冰壶对运动员的力B．冰壶离开运动员时的速度等于运动员的速度C．若冰壶离开运动员后做匀减速直线运动，测量滑行距离和滑行时间可以计算出冰壶的加速度D．若冰壶离开运动员后运动员和冰壶的加速度大小相等且保持不变，经过相同时间两者的位移相等【答案】3．A4．B5．A【解析】3．运动员的重力与滑雪板对运动员的支持力是一对平衡力。故选A。4．因擦刷冰面使表面更光滑，动摩擦因数变小，滑动摩擦力也变小。故选B。5．A．运动员推冰壶的力与冰壶对运动员的力是一对相互作用力，由牛顿第三定律可知，运动员推冰壶的力与冰壶对运动员的力大小相等，方向相反，故A正确；B．冰壶离开运动员时的速度略大于运动员的速度，二者距离变大，故B错误；C．由运动学公式可知，由于初速度和末速度未知，仅有位移和时间无法计算加速度，故C错误；D．由运动学公式可知，若初速度不同，加速度和时间相同，位移也不同，故D错误。故选A。6．（23-24高一上·北京西城·期中）下列说法中哪个是正确的（）A．只有静止的物体才能同时受到作用力和反作用力B．作用力和反作用力必定是同时产生，同时消失C．作用力是弹力，其反作用力可能是摩擦力D．物体做匀速运动时，作用力和反作用力才能大小相等【答案】B【详解】A．作用力和反作用力总是同时存在的，与物体是否静止无关，故A错误；B．作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，并且总是同时产生，同时消失，故B正确；C．作用力与反作用力一定是同种性质的力，故C错误；D．不论物体处于平衡状态还是加速状态，作用力和反作用力一定大小相等，故D错误。故选B。7．（23-24高一上·北京西城·期中）物体受共点力F1、F2、F3三个力的作用，合力恰好为0。则这三个力可能选取（）A．3N，5N，10N B．4N，6N，8NC．2N，3N，8N D．2N，20N，30N【答案】B【详解】三力中某两个力的合力|F1-F2|≤F1、2合≤F1+F2若另一个力F3的大小在F1、2合的取值范围内，则这三个力的合力可能为零。A．3N、5N的合力：2N≤F1、2合≤8N，F3=10N不在这范围内，故A错误；B．4N、6N的合力：2N≤F1、2合≤10N，F3=8N在这范围内，故B正确；C．2N、3N的合力：1N≤F1、2合≤5N，F3=8N不在这范围内，故C错误；D．2N、20N的合力：18N≤F1、2合≤22N，F3=30N不在这范围内，故D错误。故选B。8．（23-24高一上·北京西城·期中）书放在水平桌面上，如图所示，下列说法正确的是（）

A．书受到的重力就是地球对物体的吸引力B．书对桌面的压力就是书所受的重力C．书对桌面的压力，是因为书发生了微小形变而产生的D．书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反，是一对平衡力【答案】C【详解】A．书受到的重力是由于地球对物体的吸引力而产生的，但不是地球对物体的吸引力，选项A错误；B．压力和重力是不同性质的力，只能说书对桌面的压力大小等于书所受的重力大小，选项B错误；C．书对桌面的压力，是因为书发生了微小形变而产生的，选项C正确；D．书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反，是一对相互作用力，选项D错误。故选C。二、多选题9．（23-24高一上·北京东城·期中）下列说法正确的是（）A．物理模型在物理研究中起了非常重要的作用，其中“质点”就是理想化的模型B．在观察桌面的形变时，利用了将微小形变放大的方法C．在“探究两个互成角度的力的合成方法”实验中，采用了控制变量法D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分为很多小段，每小段看作是匀速直线运动，再把各段位移相加，这是利用了理想模型的思想方法【答案】AB【详解】A．质点实际并不存在，是抽象出来的有质量的点，是一种理想化的物理模型，故A正确；B．在研究桌面的形变时，通过观察刻度尺上光点位置的变化来显示桌面的微小形变，这种研究方法是放大法，故B正确；C．在探究两个互成角度的力的合成规律的实验中利用了等效替代的方法，故C错误；D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分为很多小段，每小段看作是匀速直线运动，再把各段位移相加，这是采用了微元法，故D错误；故选AB。三、实验题10．（23-24高一上·北京朝阳·期中）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。如：（1）实验仪器。某次测量细绳的长度时，结果如下图所示，细绳的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为cm。（2）数据分析。如图所示是打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为，试求打点计时器打下C点时的瞬时速度m/s，，物体的加速度。（结果保留3位有效数字）（3）实验原理。在“验证力的平行四边形定则”的实验中某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图中的是力和的合力的理论值，是力和的合力的实际测量值；本实验采用的科学方法是。【答案】24.15/24.14/24.130.2641.26F等效替代法【详解】（1）[1]图中读数为24.15cm；（2）[2]根据匀变速直线运动中中间时刻瞬时速度等于过程的平均速度，可知[3]根据逐差法（3）[4][5]由图可知：F是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧的拉力与两个弹簧的拉力效果相同，测量出的合力，是实际测量值；[6]合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法。11．（23-24高一上·北京·期中）“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细线的结点，OB和OC为细绳。（1）请将以下主要实验操作补充完整。①把橡皮条一端固定在木板上的A点，另一端挂一轻质小圆环，在小圆环上拴两根绳套。②用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉小圆环，使小圆环到达某一位置，记为O；同时记录两根细绳的方向和两个测力计的示数；③用一个弹簧测力计钩住一个绳套，拉小圆环，使小圆环，记录此时细绳的方向和测力计的示数。（2）图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的力示意图。图乙中的表示力和合力的理论值。填“F”或“”（3）本实验采用的研究方法是。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【答案】仍处于O点B【详解】（1）[1]为保证用一个弹簧测力计对小圆环的作用效果与原来两个弹簧测力计对小圆环的作用效果相同，用一个弹簧测力计钩住一个绳套，拉小圆环，使小圆环仍被拉到处于O点，记录此时细绳的方向和测力计的示数。（2）[2]由平行四边定则得出，故为理论值，由实验得出，故为测量值。（3）[3]本实验用一个弹簧测力计对小圆环的作用效果与原来两个弹簧测力计对小圆环的作用效果相同，是等效替代的方法。故选B。12．（23-24高一上·北京海淀·期中）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学经历了以下实验步骤：A．用铅笔和直尺在白纸上从O点沿着两细绳方向画直线，按一定标度作出两个力和的图示，根据平行四边形定则作图求出合力F；B．只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋与细绳的连接点拉到同样的位置O，记下测力计的读数和细绳方向，按同一标度作出这个力的图示；C．用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数；D．在水平放置的木板上，垫一张白纸并用图钉固定，把橡皮筋的一端固定在板上A点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O；E．比较这个实测合力和按平行四边形定则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相等；F．改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，根据实验得出结论。（1）将以上实验步骤按正确顺序排列，应为（填选项前的字母）。（2）用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是。（3）某次实验中，如图1所示沿两个不同方向拉弹簧测力计，当橡皮筋的活动端拉到O点时，由图可知此时两个弹簧测力计的示数分别为N、N。（本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，只需读到0.1N）（4）图2中已经用点B、C分别记录下来分力、的方向。请在图2中用力的图示的方法画出这两个分力、并按平行四边形定则求出的合力F。（5）下列说法正确的是。A．图3中的F是力和合力的理论值，是力和合力的实际测量值B．图3中的是力和合力的理论值，F是力和合力的实际测量值C．在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，那么对实验结果没有影响D．在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，那么对实验结果有影响【答案】DCABEF与、共同作用的效果相同3.02.4BC/CB【详解】（1）[1]进行实验时在明确实验原理以及实验目的基础上，要先进行实验设备的安装，即先在桌面上放一块方木板，在木板上垫一张白纸，把橡皮条一端固定在木板的A点，然后进行实验和有关数据的测量，最后进行数据处理和仪器的整理，由此可知正确的顺序为：DCABEF。（2）[2]用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是与、共同作用的效果相同。（3）[3][4]两个弹簧测力计的示数分别为和（4）[5]如图所示（5）[6]AB．实验中F是由平行四边形定则得出的，而是一根弹簧拉橡皮条得到的，是通过实验方法得出的合力，F是力、合力的实际测量值，故A错误，B正确；CD．如果将细绳子换成橡皮条，只是橡皮会伸长，力的大小和方向不会受到影响，故C正确，D错误。故选BC。四、解答题13．（23-24高一上·北京东城·期中）在蒸汽机发明以前，大运河中逆水行船经常用纤夫来拉船，其情景如图所示。假设河两岸每边10个人，每个人沿绳方向的拉力为600N，绳与河岸方向的夹角为30°，试作出力的合成的图示并利用计算法分别求出船受到的拉力。（）（结果用科学记数法表示，保留3位有效数字）【答案】见解析【详解】船受到每条绳子的拉力均为则根据几何关系可得船受到的合力大小为画出力的合成的图示为14．（23-24高一上·北京朝阳·期中）如图所示，一质量的物体在斜向上的力F拉动下，在水平地面上向右做匀速直线运动。已知力，力F与水平方向的夹角（，，）。（1）画出物体的受力示意图；（2）求物体对地面的压力；（3）求物体与地面间动摩擦因数的大小。【答案】（1）；（2）160N，方向竖直向下；（3）0.25【详解】（1）物体向右做匀速直线运动，受力平衡，受到重力、支持力、摩擦力和拉力F的作用，受力的示意图如图：（2）由受力平衡可得：竖直方向N+Fsinθ=mg所以地面对物体的支持力N=mg-Fsin37°=160N根据牛顿第三定律，则物体对地面的压力大小为160N，方向竖直向下；（3）由受力平衡可得，在水平方向上又f=μN所以μ=0.2515．（23-24高一上·北京海淀·期中）如图所示，小孩与冰车静止在冰面上，大人用F=20N的恒定拉力，使小孩