【同步】物理人教版必修1：第三章　4　第1课时　合力与分力　实验：探究两个互成角度的力的合成规律习题

4力的合成和分解第1课时合力与分力实验：探究两个互成角度的力的合成规律课时对点练[分值：70分][1、2、4~7题，每题4分]考点一合力与分力1.以下说法正确的是()A.分力与合力同时作用在物体上B.作用在不同物体上的两个力F1、F2也可以合成C.共点力不一定作用于物体上的同一点D.作用于同一物体上的所有力都是共点力答案C解析为研究方便，可采用分力与合力的等效代替对物体进行研究，并非分力与合力同时作用在物体上，故A错误；只有同一个物体受到的力才能合成，B错误；作用在同一物体上，延长线或反向延长线相交于同一点的几个力称为共点力，这几个力并非一定要作用在同一点，故C正确；若物体不能看成质点，作用在物体上的各个力不一定都相交于同一点，故D错误。考点二探究两个互成角度的力的合成规律2.(多选)(2024·杭州市高一期末)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，以下说法正确的是()A.当用两个弹簧测力计拉动橡皮条时记录两个力的方向至少需要4点B.细绳套要适当的长一些，且要和木板平行C.读数时，视线要正对弹簧测力计的刻度线D.需要作力的示意图才能找到两个互成角度的力的合成规律答案BC解析因结点O位置已经确定，则当用两个弹簧测力计拉动橡皮条时记录两个力的方向至少需要2点即可，选项A错误；细绳套要适当的长一些，且要和木板平行，选项B正确；读数时，视线要正对弹簧测力计的刻度线，选项C正确；需要作力的图示才能找到两个互成角度的力的合成规律，选项D错误。3.(8分)(2024·杭州市高一期中)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定图钉，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所作结果图，F为用平行四边形定则作出的合力。(1)(2分)本实验中“等效替代”的含义是。

A.橡皮筋可以用细绳替代B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)(2分)图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是。

(3)(2分)实验中用两个完全相同的弹簧测力计成一定角度拉橡皮筋时，必须记录的有(多选)。

A.两细绳的方向B.橡皮筋的原长C.两弹簧测力计的示数D.结点O的位置(4)(2分)在实验中，如果将细绳换成橡皮筋，那么实验结果将(填“变”或“不变”)。

答案(1)D(2)F'(3)ACD(4)不变解析(1)等效替代是指两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代。故选D。(2)F'是一个弹簧测力计的拉力，一定沿AO方向。(3)两个完全相同的弹簧测力计成一定角度拉橡皮筋时，必须记录两细绳的方向、两弹簧测力计的示数以及结点O的位置。(4)细绳与橡皮筋的弹力方向均沿细绳和橡皮筋。如果将细绳换成橡皮筋，那么实验结果将不变。考点三平行四边形定则4.(来自教科教材)F1和F2是共点力，根据平行四边形定则求合力F，作图正确的是()答案C解析由平行四边形定则易知只有C图正确。5.(多选)(2024·泰安市英雄山中学高一期中)大小不变的两个共点力F1与F2，其合力为F，则()A.合力大小既可等于F1，也可等于F2B.合力F一定大于任一分力C.两个分力大小不变，夹角在0~180°变化时，夹角越大，合力越小D.合力的方向一定在两分力夹角的角平分线上答案AC解析当F1与F2大小相等，夹角为120°时，合力F的大小等于各分力的大小，故A正确；当F1与F2大小相等，方向相反时，合力F大小为零，此时合力F小于任一分力，故B错误；两分力大小不变，合力随夹角增大而减小，C正确；只有两分力相等且不共线时，合力在两分力夹角的角平分线上，D错误。6.(来自鲁科教材)若两个力大小分别为F1＝3N，F2＝8N，则它们的合力大小可能为()A.1N B.3NC.10N D.13N答案C解析两个力大小确定，方向不确定，合力的大小范围满足|F1－F2|≤F合≤F1＋F2，由于F1＝3N，F2＝8N，则5N≤F合≤11N，选项C正确。7.(2024·重庆市高一期中)高一年级甲班中两位同学将一根轻绳拴在墙上一颗钉子上，他们同时用力拉绳子的两端，已知两位同学的拉力大小都为6N，夹角为120°，则绳子对钉子作用力的合力大小为()A.12N B.0 C.6N D.3N答案C解析绳子对钉子作用力的合力大小为F合＝2Fcos60°＝F＝6N。[8题6分]8.(2024·扬州市高一期中)两个共点力F1、F2的合力的最大值为17N，最小值为7N。当F1、F2的夹角为90°时，合力大小为()A.13N B.415N C.10N D.24N答案A解析根据两个力合力的取值范围可知|F1－F2|＝7N，F1＋F2＝17N，解得F1＝12N，F2＝5N，当F1、F2的夹角为90°时，根据勾股定理可知合力为F＝F12+F229.(12分)(来自粤教教材)两个大小相等的共点力，当它们的夹角为90°时，合力的大小为F。如果它们的夹角为120°时，合力的大小为多大？答案22解析当夹角为90°时，F＝F1所以F1＝F2＝22当夹角为120°时，根据平行四边形定则可知，合力与分力大小相等，为22F10.(13分)(来自鲁科教材)医生在治疗腿脚骨折时，常用如图所示的牵引方法。试算出图中伤腿所受的拉力。(不计滑轮的质量和摩擦，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2)答案80N，水平向右解析对结点进行受力分析，如图所示，结点受到绳子两个等大的拉力，且F1＝F2＝mg＝5×10N＝50N，两个力的合力大小F＝2F1cos37°＝2×50×0.8N＝80N，即伤腿所受拉力的大小为80N，方向水平向右。[11题3分，12题4分]11.(多选)(2024·哈尔滨市第六中学高一期中)两个共点力F1、F2的大小不变，它们的合力F与F1、F2之间夹角θ的关系如图所示，则()A.F的取值范围是2N≤F≤10NB.F的取值范围是2N≤F≤14NC.这两个分力的大小分别为6N和8ND.这两个分力的大小分别为2N和10N答案BC解析由题图可得，当F1、F2之间夹角为90°和180°时，合力分别为10N、2N，则有F合1＝F12+F22＝10N，F合2＝|F1－F2|＝2N，解得两分力大小分别为6N和8N，则F的取值范围为|F1－F2|≤F≤F1＋F2，即2N≤F≤1412.如图所示，作用于O点的五个共点恒力矢量图的末端跟O点恰好构成一个正六边形，已知F3＝F0，则这五个共点力的合力大小是()A.6F0 B.3F0