2026年黑龙江省北师大版高一物理上册第4章知识点巩固习题

2026年黑龙江省北师大版高一物理上册第4章知识点巩固习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在北师大版高一物理上册第4章中，关于力的合成与分解，下列说法正确的是（）A.两个互成角度的力合成时，合力一定大于分力B.力的分解是力的合成的逆运算，遵循平行四边形定则C.在力的分解中，一个力可以分解为无数对分力，但实际应用中通常分解为正交分力D.力的合成与分解仅适用于弹性碰撞系统，不适用于非弹性系统参考答案：B解析：选项A错误，因为两个力合成时，合力可能大于、小于或等于分力，取决于夹角大小；选项B正确，力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则；选项C不完全正确，虽然理论上一个力可以分解为无数对分力，但实际应用中通常分解为正交分力以简化计算；选项D错误，力的合成与分解适用于所有力学系统，不仅限于弹性碰撞。2.北师大版高一物理上册第4章中提到，两个共点力的大小分别为F1和F2，夹角为θ，则合力大小F的表达式为（）A.F=F1+F2B.F=√(F1²+F2²)C.F=√(F1²+F2²+2F1F2cosθ)D.F=F1F2sinθ参考答案：C解析：根据平行四边形定则，两个共点力的合力大小F=√(F1²+F2²+2F1F2cosθ)，选项C正确；选项A是当θ=0°时的特殊情况；选项B是当θ=90°时的特殊情况；选项D错误，因为合力与分力的关系不涉及sinθ。3.在北师大版高一物理上册第4章中，关于力的平衡条件，下列说法正确的是（）A.物体处于静止状态时一定满足力的平衡条件B.物体处于匀速直线运动状态时一定满足力的平衡条件C.力的平衡条件是物体所受合外力为零D.力的平衡条件是物体所受合外力不为零但加速度为零参考答案：C解析：力的平衡条件是物体所受合外力为零，即ΣF=0。选项A正确，因为静止状态是匀速直线运动的一种特殊情况，满足力的平衡条件；选项B正确，匀速直线运动也满足力的平衡条件；选项C最全面，是力的平衡条件的核心表述；选项D错误，合外力为零时加速度才为零，合外力不为零时加速度不为零。4.北师大版高一物理上册第4章中提到，一个物体静止在斜面上，斜面倾角为α，则物体所受斜面的支持力N和摩擦力f的表达式为（）A.N=mgcosα，f=mgsinαB.N=mgsinα，f=mgcosαC.N=mgcosα，f=μN，其中μ为动摩擦因数D.N=mgsinα，f=μmgcosα参考答案：C解析：物体静止在斜面上时，斜面的支持力N垂直于斜面向上，大小为mgcosα；摩擦力f沿斜面向上，大小为f=μN=μmgcosα，其中μ为动摩擦因数。选项C正确；选项A和B错误，因为N和f的方向与斜面倾角的关系相反；选项D错误，因为f=μmgcosα是动摩擦力的表达式，而静止时摩擦力为静摩擦力。5.在北师大版高一物理上册第4章中，关于共点力平衡的几何法，下列说法正确的是（）A.共点力平衡时，三个力的矢量图可以构成一个闭合三角形B.共点力平衡时，三个力的矢量图可以构成一个平行四边形C.共点力平衡时，任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反D.共点力平衡时，三个力的矢量图可以构成一个等腰三角形参考答案：A解析：共点力平衡时，三个力的矢量图可以构成一个闭合三角形，即三个力的矢量和为零。选项A正确；选项B错误，平行四边形定则适用于力的合成，但不适用于平衡状态；选项C正确，但描述不够全面，因为任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反是平衡条件的一部分，但还需要满足矢量闭合；选项D错误，等腰三角形只是闭合三角形的一种特殊情况，不一定是共点力平衡的必然结果。6.北师大版高一物理上册第4章中提到，一个物体在水平面上受到三个共点力F1、F2和F3的作用而处于平衡状态，若撤去F1，则物体所受的合力大小和方向为（）A.合力大小为F1，方向与F1相反B.合力大小为F2，方向与F2相反C.合力大小为F3，方向与F3相反D.合力大小为F1+F2+F3，方向与F1相反参考答案：A解析：物体在三个力作用下处于平衡状态，即F1+F2+F3=0。撤去F1后，物体所受的合力为F2+F3=-F1，即合力大小为F1，方向与F1相反。选项A正确；选项B、C、D错误，因为撤去F1后，合力与F1的关系不涉及F2或F3，也不涉及F1+F2+F3。7.在北师大版高一物理上册第4章中，关于力的分解，下列说法正确的是（）A.一个力可以分解为无数对分力，但实际应用中通常分解为正交分力B.力的分解是力的合成的逆运算，遵循平行四边形定则C.力的分解与力的合成一样，仅适用于弹性碰撞系统D.力的分解时，分力的方向可以任意选择，只要满足合力与分力的关系参考答案：A解析：一个力可以分解为无数对分力，但实际应用中通常分解为正交分力以简化计算。选项A正确；选项B错误，力的分解是力的合成的逆运算，但遵循三角形定则，而非平行四边形定则；选项C错误，力的分解适用于所有力学系统，不仅限于弹性碰撞；选项D错误，力的分解时，分力的方向不能任意选择，必须根据实际问题确定。8.北师大版高一物理上册第4章中提到，一个物体在斜面上处于临界静止状态，斜面倾角为α，动摩擦因数为μ，则物体所受的最大静摩擦力fmax的表达式为（）A.fmax=μmgcosαB.fmax=μmgsinαC.fmax=μmgcosα+mgsinαD.fmax=μmgcosα-mgsinα参考答案：B解析：物体在斜面上处于临界静止状态时，沿斜面向下的分力mgsinα与沿斜面向上的最大静摩擦力fmax相等，即fmax=mgsinα。选项B正确；选项A错误，因为μmgcosα是动摩擦力的表达式；选项C和D错误，因为它们包含了不必要的力的组合。9.在北师大版高一物理上册第4章中，关于力的合成与分解的应用，下列说法正确的是（）A.在解决力学问题时，必须先进行力的分解，再进行力的合成B.在解决力学问题时，可以直接使用力的合成或分解，选择更简便的方法C.力的合成与分解仅适用于共点力系统，不适用于非共点力系统D.力的合成与分解在解决力学问题时没有实际意义，因为力的平衡条件可以直接应用参考答案：B解析：在解决力学问题时，可以直接使用力的合成或分解，选择更简便的方法。选项B正确；选项A错误，因为力的分解和合成没有固定的先后顺序，应根据问题选择；选项C错误，力的合成与分解适用于所有力学系统，不仅限于共点力系统；选项D错误，力的合成与分解在解决力学问题时具有实际意义，可以帮助简化计算和分析。10.北师大版高一物理上册第4章中提到，一个物体在水平面上受到两个互成角度的力F1和F2的作用而处于平衡状态，若将其中一个力F1的大小增加10%，则物体所受的合力大小和方向为（）A.合力大小增加10%，方向不变B.合力大小不变，方向改变C.合力大小减小10%，方向不变D.合力大小和方向均改变参考答案：D解析：物体在两个力作用下处于平衡状态，即F1+F2=0。若将F1的大小增加10%，则新的合力为(1.1F1)+F2≠0，合力大小和方向均改变。选项D正确；选项A、B、C错误，因为合力的大小和方向均会改变。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在北师大版高一物理上册第4章中，两个共点力的大小分别为10N和15N，夹角为60°，则合力的大小为______N。参考答案：17√3解析：根据平行四边形定则，合力大小F=√(F1²+F2²+2F1F2cosθ)=√(10²+15²+2×10×15×cos60°)=√(100+225+150)=√475=17√3N。2.北师大版高一物理上册第4章中提到，一个物体静止在斜面上，斜面倾角为30°，则物体所受斜面的支持力N和摩擦力f的表达式分别为N=______，f=______。参考答案：mgcos30°，mgsin30°解析：斜面的支持力N垂直于斜面向上，大小为mgcos30°；摩擦力f沿斜面向上，大小为mgsin30°。3.在北师大版高一物理上册第4章中，关于共点力平衡的几何法，三个共点力平衡时，三个力的矢量图可以构成一个______。参考答案：闭合三角形解析：共点力平衡时，三个力的矢量图可以构成一个闭合三角形，即三个力的矢量和为零。4.北师大版高一物理上册第4章中提到，一个物体在水平面上受到三个共点力F1、F2和F3的作用而处于平衡状态，若撤去F1，则物体所受的合力大小为______，方向与F1______。参考答案：F1，相反解析：物体在三个力作用下处于平衡状态，即F1+F2+F3=0。撤去F1后，物体所受的合力为F2+F3=-F1，即合力大小为F1，方向与F1相反。5.在北师大版高一物理上册第4章中，关于力的分解，一个力可以分解为无数对分力，但实际应用中通常分解为______分力以简化计算。参考答案：正交解析：一个力可以分解为无数对分力，但实际应用中通常分解为正交分力以简化计算。6.北师大版高一物理上册第4章中提到，一个物体在斜面上处于临界静止状态，斜面倾角为45°，动摩擦因数为0.5，则物体所受的最大静摩擦力fmax的表达式为______。参考答案：0.5mg解析：物体在斜面上处于临界静止状态时，沿斜面向下的分力mgsin45°与沿斜面向上的最大静摩擦力fmax相等，即fmax=mgsin45°=0.5mg。7.在北师大版高一物理上册第4章中，关于力的合成与分解的应用，选择更简便的方法可以______力学问题的解决。参考答案：简化解析：选择更简便的方法可以简化力学问题的解决。8.北师大版高一物理上册第4章中提到，一个物体在水平面上受到两个互成角度的力F1和F2的作用而处于平衡状态，若将其中一个力F1的大小增加20%，则物体所受的合力大小______，方向______。参考答案：增加，改变解析：若将F1的大小增加20%，则新的合力不为零，合力大小增加，方向改变。9.在北师大版高一物理上册第4章中，关于共点力平衡的几何法，三个共点力平衡时，三个力的矢量图可以构成一个______，即三个力的矢量和为零。参考答案：闭合三角形解析：共点力平衡时，三个力的矢量图可以构成一个闭合三角形，即三个力的矢量和为零。10.北师大版高一物理上册第4章中提到，一个物体在斜面上处于临界静止状态，斜面倾角为60°，动摩擦因数为0.3，则物体所受的最大静摩擦力fmax的表达式为______。参考答案：0.3mgcos60°解析：物体在斜面上处于临界静止状态时，沿斜面向下的分力mgsin60°与沿斜面向上的最大静摩擦力fmax相等，即fmax=mgsin60°=0.3mgcos60°。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在北师大版高一物理上册第4章中，两个共点力合成时，合力一定大于分力。（×）解析：两个共点力合成时，合力可能大于、小于或等于分力，取决于夹角大小。2.北师大版高一物理上册第4章中提到，力的分解是力的合成的逆运算，遵循平行四边形定则。（×）解析：力的分解是力的合成的逆运算，遵循三角形定则，而非平行四边形定则。3.在北师大版高一物理上册第4章中，物体处于静止状态时一定满足力的平衡条件。（√）解析：物体处于静止状态时，所受合外力为零，满足力的平衡条件。4.北师大版高一物理上册第4章中提到，物体处于匀速直线运动状态时一定满足力的平衡条件。（√）解析：物体处于匀速直线运动状态时，所受合外力为零，满足力的平衡条件。5.力的平衡条件是物体所受合外力为零。（√）解析：力的平衡条件是物体所受合外力为零，即ΣF=0。6.在北师大版高一物理上册第4章中，一个物体静止在斜面上，斜面倾角为α，则物体所受斜面的支持力N垂直于斜面向上。（√）解析：斜面的支持力N垂直于斜面向上。7.北师大版高一物理上册第4章中提到，一个物体在斜面上处于临界静止状态，斜面倾角为α，动摩擦因数为μ，则物体所受的最大静摩擦力fmax沿斜面向上。（√）解析：物体在斜面上处于临界静止状态时，沿斜面向上的最大静摩擦力fmax与沿斜面向下的分力mgsinα相等。8.在北师大版高一物理上册第4章中，共点力平衡时，三个力的矢量图可以构成一个平行四边形。（×）解析：共点力平衡时，三个力的矢量图可以构成一个闭合三角形，而非平行四边形。9.北师大版高一物理上册第4章中提到，力的分解与力的合成一样，仅适用于弹性碰撞系统。（×）解析：力的分解与力的合成适用于所有力学系统，不仅限于弹性碰撞。10.在北师大版高一物理上册第4章中，一个物体在水平面上受到两个互成角度的力F1和F2的作用而处于平衡状态，若将其中一个力F1的大小增加10%，则物体所受的合力大小和方向均改变。（√）解析：若将F1的大小增加10%，则新的合力不为零，合力大小和方向均改变。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.在北师大版高一物理上册第4章中，简述力的合成与分解的基本原理。解答：力的合成与分解是力学中的基本方法。力的合成是指将多个力合成为一个力的过程，遵循平行四边形定则或三角形定则；力的分解是指将一个力分解为多个分力的过程，也是遵循平行四边形定则或三角形定则。力的合成与分解是互逆运算，在解决力学问题时具有重要作用。2.北师大版高一物理上册第4章中提到，什么是力的平衡条件？解答：力的平衡条件是物体所受合外力为零，即ΣF=0。物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，都满足力的平衡条件。3.在北师大版高一物理上册第4章中，简述共点力平衡的几何法。解答：共点力平衡的几何法是指通过绘制力的矢量图，判断三个力的矢量和是否为零。共点力平衡时，三个力的矢量图可以构成一个闭合三角形，即三个力的矢量和为零。4.北师大版高一物理上册第4章中提到，什么是静摩擦力？解答：静摩擦力是物体相对静止时，接触面之间产生的阻碍相对运动的力。静摩擦力的大小与沿接触面方向的外力有关，最大静摩擦力fmax=μN，其中μ为动摩擦因数，N为支持力。5.在北师大版高一物理上册第4章中，简述力的分解的应用。解答：力的分解在解决力学问题中具有重要作用，可以帮助简化计算和分析。例如，将一个力分解为正交分力，可以分别计算沿不同方向的力的平衡条件，从而解决问题。6.北师大版高一物理上册第4章中提到，什么是力的合成？解答：力的合成是指将多个力合成为一个力的过程，遵循平行四边形定则或三角形定则。力的合成可以帮助简化力学问题的分析，例如将两个力合成为一个力，可以更直观地判断物体的受力情况。7.在北师大版高一物理上册第4章中，简述力的平衡条件在解决力学问题中的应用。解答：力的平衡条件在解决力学问题中具有重要作用，可以帮助判断物体的受力情况。例如，通过分析物体所受的力，可以判断物体是否处于平衡状态，从而解决问题。8.北师大版高一物理上册第4章中提到，简述共点力平衡的几何法的步骤。解答：共点力平衡的几何法步骤如下：9.绘制三个力的矢量图，标明力的大小和方向；10.将三个力的矢量首尾相连，形成一个闭合三角形；11.判断三个力的矢量和是否为零，若为零，则物体处于共点力平衡状态。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.在北师大版高一物理上册第4章中，一个物体静止在斜面上，斜面倾角为30°，动摩擦因数为0.5，求物体所受的静摩擦力大小。解答：物体在斜面上静止时，沿斜面向下的分力mgsin30°与沿斜面向上的静摩擦力f相等，即f=mgsin30°=0.5mg。2.北师大版高一物理上册第4章中提到，两个共点力的大小分别为10N和15N，夹角为60°，求合力的大小和方向。解答：根据平行四边形定则，合力大小F=√(F1²+F2²+2F1F2cosθ)=√(10²+15²+2×10×15×cos60°)=√(100+225+150)=√475=17√3N。方向可以通过余弦定理计算，cosφ=(F1²+F2²-F²)/(2F1F2)，其中F为合力大小。3.在北师大版高一物理上册第4章中，一个物体在水平面上受到两个互成角度的力F1和F2的作用而处于平衡状态，若将其中一个力F1的大小增加10%，求物体所受的合力大小和方向。解答：物体在两个力作用下处于平衡状态，即F1+F2=0。若将F1的大小增加10%，则新的合力为(1.1F1)+F2≠0，合力大小为1.1F1-F2=0.1F1，方向与F1相反。4.北师大版高一物理上册第4章中提到，一个物体在斜面上处于临界静止状态，斜面倾角为45°，动摩擦因数为0.3，求物体所受的最大静摩擦力大小。解答：物体在斜面上处于临界静止状态时，沿斜面向下的分力mgsin45°与沿斜面向上的最大静摩擦力fmax相等，即fmax=mgsin45°=0.3mgcos45°。5.在北师大版高一物理上册第4章中，两个共点力的大小分别为20N和25N，夹角为90°，求合力的大小和方向。解答：根据平行四边形定则，合力大小F=√(F1²+F2²)=√(20²+25²)=√(400+625)=√1025=5√41N。方向可以通过余弦定理计算，cosφ=(F1²+F2²-F²)/(2F1F2)，其中F为合力大小。6.北师大版高一物理上册第4章中提到，一个物体在水平面上受到两个互成角度的力F1和F2的作用而处于平衡状态，若将其中一个力F1的大小增加20%，求物体所受的合力大小和方向。解答：物体在两个力作用下处于平衡状态，即F1+F2=0。若将F1的大小增加20%，则新的合力为(1.2F1)+F2≠0，合力大小为1.2F1-F2=0.2F1，方向与F1相反。7.在北师大版高一物理上册第4章中，一个物体静止在斜面上，斜面倾角为60°，动摩擦因数为0.4，求物体所受的静摩擦力大小。解答：物体在斜面上静止时，沿斜面向下的分力mgsin60°与沿斜面向上的静摩擦力f相等，即f=mgsin60°=0.4mgcos60°。8.北师大版高一物理上册第4章中提到，两个共点力的大小分别为30N和40N，夹角为120°，求合力的大小和方向。解答：根据平行四边形定则，合力大小F=√(F1²+F2²+2F1F2cosθ)=√(30²+40²+2×30×40×cos120°)=√(900+1600-2400)=√100=10N。方向可以通过余弦定理计算，cosφ=(F1²+F2²-F²)/(2F1F2)，其中F为合力大小。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.C3.C4.C5.A6.A7.A8.B9.B10.D二、填空题1.17√32.mgcos30°，mgsin30°3.闭合三角形4.F1，相反5.正交6.0.5mg7.简化8.增加，改变9.闭合三角形10.0.3mgcos60°三、判断题1.×2.×3.√4.√5.√6.√7.√8.×9.×10.√四、简答题1.力的合成与分解是力学中的基本方法。力的合成是指将多个力合成为一个力的过程，遵循平行四边形定则或三角形定则；力的分解是指将一个力分解为多个分力的过程，也是遵循平行四边形定则或三角形定则。力的合成与分解是互逆运算，在解决力学问题时具有重要作用。2.力的平衡条件是物体所受合外力为零，即ΣF=0。物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，都满足力的平衡条件。3.共点力平衡的几何法是指通过绘制力的矢量图，判断三个力的矢量和是否为零。共点力平衡时，三个力的矢量图可以构成一个闭合三角形，即三个力的矢量和为零。4.静摩擦力是物体相对静止时，接触面之间产生的阻碍相对运动的力。静摩擦力的大小与沿接触面方向的外力有关，最大静摩擦力fmax=μN，其中μ为动摩擦因数，N为支持力。5.力的分解在解决力学问题中具有重要作用，可以帮助简化计算和分析。例如，将一个力分解为正交分力，可以分别计算沿不同方向的力的平衡条件，从而解决问题。6.力的合成是指将多个力合成为一个力的过程，遵循平行四边形定则或三角形定则。力的合成可以帮助简化力学问题的分析，例如将两个力合成为一个力，可以更直观地判断物体的受力情况。7.力的平衡条件在解决力学问题中具有重要作用，可以帮助判断物体的受力情况。例如，通过分析物体所受的力，可以判断物体是否处于平衡状态，从而解决问题。8.共点力