2019人教版新教材必修一 3.4 力的合成和分解 课后练习（答案）

2019人教版新教材 第三章 第四节 力的合成和分解 课后练*
单选题
1. 图示为三种形式的吊车的示意图，为可绕点转动的杆，重力不计，为缆绳，当它们吊起相同重物时，杆受力的关系是( )
A. B. C. D.
2. 以下说法正确的是：
A. 两个物体一接触就会产生弹力
B. 物体的重心一定在物体上
C. 滑动摩擦力总阻碍物体的运动，充当阻力
D. 合力可能大于任一分力也可能小于任一分力
3. 如图所示，弹簧秤和细绳重力不计，不计一切摩擦，物体重，弹簧秤和的读数分别为( )
A. ， B. ， C. ， D. ，
4. 如图所示，一质量为的木块靠在竖直粗糙墙壁上，且受到水平力的作用，下列说法正确的是
A. 若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于，方向竖直向上
B. 若木块静止，当增大时，木块受到的静摩擦力随之增大
C. 若木块与墙壁间的动摩擦因数为，则当撤去时，木块受到的滑动摩擦力大小等于
D. 若撤去，木块沿墙壁下滑时，木块受到的滑动摩擦力大小等于
5. 我国在年发射的“天宫一号”飞行器可以被改造为一个短期有人照料的空间实验室．有同学设想在“天宫一号”飞行器中进行高中物理的部分实验，你认为可行的是( )
A. 用弹簧秤验证力的平行四边形定则
B. 用自由落体运动验证机械能守恒定律
C. 用砂桶拉动小车验证牛顿第二定律
D. 用弹簧悬挂钩码探究弹力和弹簧伸长的关系
6. 下列各组物理量中，全部是矢量的是( )
A. 位移、时间、速度、加速度 B. 质量、路程、速率、速度
C. 平均速度、位移、加速度、力 D. 位移、路程、加速度、速率
7. 如图所示，物体在斜向右下方的推力作用下，在水平地面上恰好做匀速运动，则推力和物体受到的摩擦力的合力方向是( )
A. 竖直向下 B. 竖直向上 C. 斜向下偏左 D. 斜向下偏右
8. 如图所示，质量为的木箱放在粗糙水平地面上，现施加一个与水平面成角的斜向上的拉力，使木箱沿水平地面做匀加速运动，若木箱与地面之间的动摩擦因数为，则木箱受到的摩擦力大小为
A. B. C. D.
9. 作用在同一个物体的两个个共点力，大小分别为，，它们的合力大小不可能为：
A. B. C. D.
10. 一物体受到如图所示的、作用，且已知、互相垂直，大小分别为和，则该物体受到、的合力大小是
A. B. C. D.
11. 如图所示，两人各用的力沿相反方向拉一轻质弹簧的两端。当弹簧静止时，它所受的弹力和合力大小分别是( )
A. ， B. ， C. ， D. ，
12. 为了行车方便与安全，磨子桥引桥很长，坡度较小，其主要目的是( )
A. 减小过桥车辆受到的摩擦力 B. 减小过桥车辆的重力
C. 减小过桥车辆的重力沿引桥面向下的分力 D. 减小过桥车辆对引桥桥面的压力
13. 如图水平面上叠放两个物体、，现用水平力拉，但、不动，则关于、间的摩擦力，下列说法正确的是( )
A. A、间有摩擦力作用，受的摩擦力水平向左
B. A、间有摩擦力作用，受的摩擦力水平向右
C. A、间无摩擦力作用
D. 无法确定
14. 下列物理量中，属于矢量的是
A. 力 B. 路程 C. 质量 D. 时间
15. 如图所示，在斜面上放一物体静止不动，该物体受重力、弹力和静摩擦力的作用，该物体的受力示意图正确的是( )
A. B. C. D.
16. 两个大小相等的共点力和，它们的夹角为时，合力为。当它们的夹角变为时，合力的大小为：
A. B. C. D.
17. 如图所示，一个小球用两根细绳、拴住处于静止状态，绳水平，绳与竖直方向的夹角若绳上的拉力为，绳上的拉力为，小球所受的重力为，则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
18. 如图所示，一个重的物体置于光滑的水平面上，当用一个的力竖直向上拉物体时，物体所受的合力为( )
A. B. ，方向竖直向下
C. ，方向竖直向上 D. ，方向竖直向上
19. 假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣。他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，如图所示，菜刀横截面为等腰三角形，刀刃前部的横截面顶角较小，后部的顶角较大，他先后做出过几个猜想，其中合理的是( )
A. 刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关
B. 在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关
C. 在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大
D. 在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大
20. 用两根绳子吊起一重物，使重物保持静止，若逐渐增大两绳之间的夹角，则两绳对重物的拉力的合力变化情况是( )
A. 不变 B. 减小 C. 增大 D. 无法确定
1.【答案】
【解析】
【分析】
分别对结点受力分析，运用共点力平衡求出杆子对点的作用力大小，从而比较出杆的受力大小关系。
解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用共点力平衡进行求解。
【解答】
分别对三种形式的结点进行受力分析，设杆子的作用力分别为、、，各图中绳子的拉力均为：，
在图中，，
在图中，，
在图中，，可知，故C正确，ABD错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】
【分析】
弹力的产生必须满足两个条件：一是直接接触；二是发生弹性形变。重心是物体重力的作用点，不一定在物体上；滑动摩擦力总阻碍物体间的相对运动，但不一定是阻力；合力与分力是等效关系，不一定比分力大。
本题考查力学的基本知识，要理解弹力、摩擦力产生的条件、特点，知道物体的重心与物体的形状和质量分布两个因素有关。
【解答】
A.两个物体接触不一定会产生弹力，还要发生弹性形变，故A错误；
B.重心是物体重力的作用点，不一定在物体上，也可以在物体之外，比如均匀圆环的重心在环外，故B错误；
C.滑动摩擦力总阻碍物体间的相对运动，可以是动力，比如物体放到水平运动的传送带上所受的滑动摩擦力是动力，故C错误；
D.合力与分力是等效关系，可以大于任一分力也可以小于任一分力，故D正确。
故选D。

3.【答案】
【解析】略
4.【答案】
【解析】
【分析】
摩擦力计算分为滑动摩擦力和静摩擦力，静摩擦力等于使物体产生运动趋势的力，与压力无关；
本题主要考查了摩擦力的计算，区分摩擦力的类别是解题关键。
【解答】
木块在推力作用下静止时，处于平衡态，受推力、重力、向上的静摩擦力和向右的支持力，如图
根据共点力平衡条件：，
当推力增大时，物体仍然保持静止，故静摩擦力的大小不变，始终与重力平衡，故A正确，B错误；
撤去推力后，墙壁对物体的支持力减小为零，故最大静摩擦力减为零，物体只受重力，做自由落体运动，故CD错误。
故选A。

5.【答案】
【解析】解：、用弹簧秤验证力的平行四边形定则的实验不受重力影响，可以进行，故A正确；
B、在天宫一号飞行器中，物体处于完全失重状态，不能做自由落体运动，不能用自由落体运动验证机械能守恒定律，故B错误；
C、在天宫一号飞行器中砂与砂桶处于完全失重状态，它们对小车拉力为零，不能用砂桶拉动小车验证牛顿第二定律实验，故C错误；
D、用弹簧悬挂钩码探究弹力和弹簧伸长的关系时，由于钩码处于完全失重状态，对弹簧的拉力为零，无法进行实验，故D错误。
故选：。
在“天宫一号”飞行器中，物体处于完全失重状态，根据实验时是否受到重力的影响来分析解答此题．
本题考查了重力对实验的影响，知道在“天宫一号”飞行器中，物体处于完全失重状态，难度不大，属于基础题．
6.【答案】
【解析】
【分析】
矢量既有大小又有方向，标量只有大小没有方向；时间、路程、速率、平均速率都是只有大小没有方向的标量；位移、速度、加速度、力、平均速度都是矢量。
考查物理量的矢量性 ，熟记各常见物理量的矢量、标量性。
【解答】
A.时间没有方向为标量，故A错误；
B.质量、路程、速率均为标量，故B错误；
C.平均速度、位移、加速度、力这四个物理量均有大小和方向，因此为矢量，故C正确；
D.路程、速率只有大小没有方向，因此为标量，故D错误。
故选C。

7.【答案】
【解析】
【分析】
对物体受力分析，由共点力的平衡条件及力的合成与分解可以得出推力和物体受到的摩擦力的合力方向。
本题要求学生灵活应用共点力的平衡条件，可以先将任意两力合成与再与其他力的合力进行合成。
【解答】
物体受重力、支持力、推力及摩擦力而处于平衡状态；由于重力和支持力均沿竖直方向，两力的合力也一定沿竖直方向，因推力有向下的分量，故两力的合力一定竖直向上；
根据共点力的平衡条件可知，推力及摩擦力的合力应与重力与支持力的合力大小相等方向相反，故推力和物体受到摩擦力的合力方向竖直向下；
故选A。

8.【答案】
【解析】
【分析】
先判断物体受的是动摩擦力还是静摩擦力，动摩擦力用公式求解或力的平衡来求，而静摩擦力用二力平衡求解。
本题看似考查动摩擦力的公式，但关键是正交分解，要注意本题中的正压力不再是重力。
【解答】
首先由题意可知物体受到的是动摩擦力，设动摩擦力为，据公式 求解，我们只需求出 即可对物体进行受力分析，然后正交分解。如图：
竖直方向受力平衡有： ，得：
则：
故C正确，ABD错误。
故选C。

9.【答案】
【解析】
【分析】
当这三个共点力的方向都相同的时候，合力最大，当其中任何两个力的合力与第三个力大小相等方向相反的时候，合力为零。
求三个力的合力的时候，一定能要注意三个力的合力有可能为零的情况。
【解答】
和和合力的范围是，不在这个范围内，所以两个力的合力的大小不可以为，故D不可能。
本题选择合力为不可能的数值，故选D。

10.【答案】
【解析】
【分析】
由平行四边形定则解得合力大小。
本题主要考查力的合成，知道力的合成与分解满足平行四边形定则，是解题的关键，较简单。
【解答】
由于力的合成与分解满足平行四边形定则，且在该题中，两力相互垂直，故二者合力大小为：，故ABD错误，C正确。
故选C。

11.【答案】
【解析】
【分析】
根据弹簧弹力的性质可明确弹力的大小，根据二力平衡可明确弹簧受到的弹力。
此题主要考查弹簧测力计在力的相互性方面的理解和掌握，综合性较强，要注意引导学生分析物体所处的状态，区分弹簧测力计的示数和弹簧所受到的合力不同。
【解答】
在弹簧测力计的两侧各加的拉力，虽然弹簧测力计是静止不动的，但弹簧在的拉力作用下是被拉长了，故示数为。
物体处于静止状态，那么弹簧测力计所受到的一定是一对平衡力，处于平衡状态的物体受到的合力为零；故A、、D错误，B正确。
故选B。

12.【答案】
【解析】
【分析】
高大的桥要造很长的引桥，增加了斜面的长度，从而减小了斜面的坡度，将重力按效果正交分解后判断即可。
本题关键将重力正交分解后，根据平衡条件求解出压力和重力的下滑分量，然后对结果联系实际情况讨论即可判断。
【解答】
对车受力分析，受重力、支持力和阻力，物体重力不变，且重力产生两个作用效果，使物体沿斜面下滑，使物体紧压斜面，设斜面倾角为，将重力按照作用效果正交分解，如图所示：
由几何关系可得：平行斜面分量为：，由于引桥越长，坡角越小，越小，造很长的引桥，变小，压力变大，故摩擦力变大，但增加摩擦不是目的，故C正确，ABD错误。
故选C。

13.【答案】
【解析】
【分析】
受力分析是将研究对象看作一个孤立的物体并分析它所受各外力特性的方法，又称画隔离体图，或画示力图，是进行力学计算的基础。
本题考查了共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用。受力分析的一般步骤：选取研究对象；隔离物体分析；画出受力示意图；检查受力分析是否有误。
【解答】
对物体受力分析：
地球表面的一切物体都受到重力，故物体一定受重力；
物体与相互挤压，故B对有支持力；
物体保持静止，处于平衡状态，如果间有摩擦，物体不能保持静止，故B对无摩擦力；
故ABD错误，C正确；
故选C。

14.【答案】
【解析】
【分析】
即有大小又有方向，相加是遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、动量等都是矢量； 只有大小，没有方向的物理量是标量，如路程、时间、质量等都是标量。
本题是一个基础题目，就是看学生对矢量和标量的掌握。
【解答】
路程、质量和时间都是只有大小没有方向的，它们都是标量，只有力是即有大小又有方向，相加是遵循平行四边形定则的，所以力是矢量，故A正确，BCD错误。
故选A。

15.【答案】
【解析】
【分析】
重力的方向竖直向下，摩擦力沿斜面向上，支持力垂直于斜面向上；重力、摩擦力以及支持力的作用点都在物体的重心。
此题主要考查了重力、支持力、摩擦力的画法，关键是确定这几个力的方向。
【解答】
过物体的重心分别沿竖直向下、沿斜面向上以及垂直于斜面向上的方向画一条带箭头的线段，分别用符号、和表示；如图所示：
故选D。

16.【答案】
【解析】
【分析】
两个大小相等，当两个力垂直的时候，分力与合力之间满足勾股定理，根据勾股定理可以直接计算分力的大小，当它们的夹角为时，合力与分力的大小相等。
本题考查了合力的大小与分力间夹角的关系。力的合成满足平行四边形定则，当两个力垂直的时候，分力与合力之间满足勾股定理，可以直接用勾股定理计算。
【解答】
两个大小相等的力和，当它们的夹角为时，有：；
所以的大小为：；
当它们的夹角为时，根据平行四边形定则可得，合力与分力的大小相等，即此时合力的大小为：。故A正确，BCD错误。
故选A。

17.【答案】
【解析】
【分析】
对结点受力分析，根据平行四边形定则比较绳子拉力和重力的大小关系，即可求解。
本题考查了共点力平衡的条件及其应用、物体的弹性和弹力。对于绳系装置，常常以结合点为研究对象，解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行分析。
【解答】
对点受力分析，如图：
；
根据共点力平衡得：
绳的拉力：；
绳的拉力：；
所以，，；
故ACD错误，B正确。
故选B。

18.【答案】
【解析】
【分析】
物体的重力为，用的力竖直向上拉物体是拉不动的，此时的合力还是零。
【解答】
物体的重力为，向上的拉力为，此时地面对物体的支持力为，多了向上的拉力后，只是地面对物体的支持力减小了，物体的总的合力还是零，所以A正确。
故选A。

19.【答案】
【解析】
【分析】
根据力的平行四边形定则可知，相同的压力下，顶角越小，分力越大；相同的顶角下，压力越大，分力越大。
考查力的平行四边形定则，体现了控制变量法，同时学会用三角函数来表示力与力的关系。
【解答】
设顶角为，作用在刀背上的力为，由力的分解知识可得分开其他物体的力为，可知越小，则越大；故在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大，选项C正确，ABD错误。
故选C。

20.【答案】
【解析】两绳拉力的合力始终与物体的重力相平衡．
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