3.4 力的合成和分解（分层作业）【含答案解析】高一物理同步备课系列（人教版2019必修第一册）.docxVIP

第4节力的合成和分解

力的合成

1．如图所示，某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若将5N的力沿逆时针方向转动90°，其余三个力的大小和方向均不变，则此时物体所受合力的大小为（）

A．0 B．10N C．5N D．N

【答案】C

【详解】某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，则其他三个力的合力与这个力等大，也为5N，方向与这个力方向相反，将这个力沿逆时针方向转动90°，则所受的合力为故选C。

2．两个力F1和F2之间的夹角为θ，其合力为F。下列关于合力F和两个分力F1、F2的说法中正确的是（）

A．若F1和F2大小不变，θ越小，则合力F就越大

B．合力F总比力F1和F2中的任何一个都大

C．若夹角θ不变，力F1大小不变，F2增大，则合力一定增大

D．合力F的大小等于力F1、F2的大小之和

【答案】A

【详解】A．若F1和F2大小不变，根据平行四边形定则可知，θ越小，则合力F就越大，故A正确；

BCD．合力F的取值范围为可知合力F可以比任一分力都大，也可以比任一分力都小；合力F的大小不一定等于力F1、F2的大小之和，若夹角θ不变，力F1大小不变，F2增大，合力不一定增大，故BCD错误。故选A。

力的分解

3．关于力的分解，下列叙述错误的是（）

A．分力可能等于合力

B．任何一个力都有且只有一种分解情况

C．力的合成和力的分解都是等效思想的体现D．若已知合力F和两个分力（F1、F2）的大小，其中，则分力一定不共线

【答案】B

【详解】A．分力可能大于、等于、小于合力，故A正确；

B．任何一个力有无数种分解情况，故B错误；

C．力的合成和力的分解都是等效思想的体现，故C正确；

D．若已知合力F和两个分力（F1、F2）的大小，其中，则分力一定不共线，故D正确。

本题选不正确的，故选B。

4．我国近期研制的“问海1号”6000米级自主遥控水下机器人完成海上试验及科考应用，通过验收并交付用户，在装吊“问海1号”下水工作时“问海1号”受到五个力的作用下处于静止状态。现把其中一个大小为100N的力的方向转过90°，其余的力不变，则此时“问海1号”受到的合力大小为（????）

??

A．50N B．100N C． D．200N

【答案】C

【详解】“问海1号”受到五个力的作用下处于静止状态，则合力为零；现把其中一个大小为100N的力的方向转过90°，其余的力不变，则此时“问海1号”受到的合力大小为故选C。

探究两个互成角度的力的合成规律

5．“研究共点力的合成”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示。

（1）图乙中的与两力中，方向一定沿AO方向的是。

（2）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

（3）实验中可减小误差的措施有。

A．两个分力、的大小要越大越好

B．两个分力、间夹角应越大越好

C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行

D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些

【答案】BCD/DC

【详解】（1）[1]根据题意，由图乙可知，应该是用平行四边形定则计算出的合力属于理论值，为和合力的实验值，其方向一定沿AO方向，故方向一定沿AO方向的是。

（2）[2]实验中两次要求效果相同，故实验采用了等效替代的方法。故选B。

（3）[3]A．实验是通过作图得出结果，故在不超出量程的情况下为了减小误差应让拉力尽量大些，故A错误；

B．根据平行四边形定则可知夹角太小将会导致合力过大，导致一个弹簧拉时可能超过量程，故夹角不能太小或太大，适当即可，故B错误；

C．为保证拉力的方向为在纸面上画出的方向，弹簧秤一定要与木板平行，故C正确；

D．为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故D正确。

故选CD。

6．某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋改为劲度系数为400N/m的轻质弹簧AA，将弹簧的一端A固定在竖直墙面上。不可伸长的细线OA、OB、OC，分别固定在弹簧的A端和弹簧秤甲、乙的挂钩上，其中O为OA、OB、OC三段细线的结点，如图1所示。在实验过程中，保持弹簧AA伸长1.00cm不变。（弹簧均在弹性限度内）

（1）若OA、OC间夹角为90°，弹簧秤乙的读数如图2所示，则弹簧秤甲的读数是N。（2）在（1）问中若保持OA与OB的夹角不变，逐渐增大OC与OA的夹角，则弹簧秤甲的读数大小将，弹簧秤乙的读数大小将。（填“变大”、“变小”、“先变小后变大”）

【答案