3.4 力的合成基础巩固 2021—2022 学年高中物理教科版（2019）必修 第一册 一、选择题（共 15 题） 1．两个力的合力 F 为 50N，其中一个力 F1 为 30N，那么另一个力 F2 的大小可能是 A．10N B．15N C．80N D．85N 2．大小分别为 5N 和 15N 的两个力，同时作用在一个物体上，则它们的合力可能是（ ） A．5N B．8N C．15N D．25N 3．如图所示，甲、乙两人共同提一桶水静止不动时，已知两人手臂上的拉力大小相等且为 F，两静止人手 臂间的夹角为 θ，水和水桶的总重力为 G，则下列说法中正确的是（　　） A．θ 越大，两人的合力越大 B．θ 越小，两人的合力越大 C．不管 θ 为何值，两人的合力大小是不变的 D．不管 θ 为何值， F  G 2 4．两个共点力的大小分别为 F1＝15N，F2＝8N，它们的合力大小可能等于（　　） A．6N B．22N C．24N D．5N 5．大小分别是 20N 和 15N 的两个共点力，对于它们合力大小的判断，下列说法中正确的是（　　） A． 0 �F �35N B． 15N �F �20N C． 20N �F �35N D． 5N �F �35N 6．小明同学探究“求合力的方法”实验情况如图甲所示，其中 A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条与细线的 结点， OB 和 OC 为细线，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。下列说法正确的是（　　） A．该同学在实验中采用了控制变量的科学方法 B．实验中橡皮条应与两细线夹角的平分线在同一直线上 C．图乙中 F 是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力 D．图乙中 F � 是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力 7．“验证力的平行四边形定则”实验中，部分实验步骤如下，其中有错误或者不完整的是（ ） A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端拴上两根细 线 B．其中一根细线挂上 5 个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录钩码个数和细绳方向 C．将步骤 B 中的钩码取下，分别在两根细线上挂上 4 个和 3 个质量相等的钩码， 用两光滑硬棒 B、C 使 两细线互成角度，如图乙所示，处于静止状态 D．小心调整 B、C 的位置，使橡皮筋的下端伸到 O 点，记录钩码个数和细绳方向 8．下列说法正确的是（  ） A．合力一定大于其中一个分力而小于另一个分力 B．两个共点分力之间夹角不变，分力变大时它们的合力也变大 C．三个共点力大小分别为 4N、5N、9N，它们之间夹角可以变化，则合力最大是 18N，最小 1N D．合力和它的两个分力是一种等效替代关系，大小遵循平行四边形定则 9．如图所示，舰载机保持牵引力 F 大小不变，在匀速航行的航母时受到阻拦而减速并停止，此时阻拦索 夹角   120� ，空气阻力和甲板阻力不计，则此时阻拦索承受的张力大小为（　　） A． F 2 B．F C． 3F 10．如图所示，某物体受 5 个共点力作用，处于静止状态。若 D． F1 2F 的大小不变，方向沿顺时针转过 120°，其 余三个力的大小和方向均不变，则此物体受到的合力大小变为（　　） A． F1 B． 2F1 C． 2F1 D． 3F1 11．关于合力与分力的关系及共点力的平衡．下列说法正确的是（　　） A．合力与它的两个分力的效果一定不同 B．合力与它的两个分力的方向一定不同 C．处于共点力平衡状态的物体一定是静止的 D．若质点在三个力作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力与另外一个力等大反向 12．物体同时受到下列三个力的作用，可能处于平衡状态的是哪组（　　） A．1N、1N、3N B．2N、3N、4N C．3N、5N、10N D．4N、5N、10N 13．三个共点力作用于同一物体，下列各组力中能使物体处于平衡状态的（ ） A．3N、5N、1N B．5N、6N、12N C．7N、3N、19N D．5N、5N、5N 14． AB、AC 两绳连结于 A 点，绳与天花板间夹角大小如图所示，现用一力 F 作用于连结点 A，与右绳夹 角为  ，保持力 F 大小不变，改变  角大小，忽略绳本身重力，则在下述哪种情况下，两绳所受张力大小 相等？（　　） A．   150� B．   135� C．   120� D．   90� 15．下列关于物理学思想方法的叙述不正确的是（　　） A．在探究两个互成角度的力的合成规律实验中，用到了等效替代法 B．在推导匀变速直线运动的位移与时间的关系时，用到了微元法 C．在通过平面镜观察桌面的微小形变实验中，用到了控制变量法 D．在研究与理解瞬时速度时，用到了极限的思想 二、填空题（共 4 题） 16．一个物体受三个共点力作用，它们的大小分别为 F1  6N ， F2  12N ， F3  16N ，则该物体所受合力可 能的最大值是__________ N ，最小值是__________ N ． 17．一物块受到三个力，大小分别是 3N、4N、5N，则三个力合力的最大值是________N，最小值是_____ ___N． 18．两个共点力的大小分别为 10N 和 20N，它们的合力大小为 25N，则此两个共点力的夹角为_____。 （单位用°，结果保留 1 位小数） 19．（1）在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，合力与两分力所具有的“相同的作用效果”，是指 （________） A．弹簧测力计的弹簧发生相同长度的形变 B．挂弹簧测力计用的细绳套产生相同的形变 C．橡皮条在同一方向上伸长到同一位置 D．两根细绳套的夹角保持相同 （2）某次实验中，弹簧测力计的示数如下图所示，则此时弹簧测力计的读数为______N。 （3）如下图所示是甲、乙两位同学实验时得到的实验结果，其中 F1 和 F2 � 为两个分力， F 为实验上的合力， F 为理论上的合力，可以判断其中______同学的实验结果比较符合实验事实。 三、综合题（共 4 题） 20．已知 F1=12N，F2=16N。这两个力作用于一点，其夹角 θ=90°，分别用作图法和计算法求出它们的合力 F（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8 ）。 21．如图所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力 F1 大小为 100 N，方向为东偏南 37°，为了使船受到的合力恰能沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸 垂直。（已知 sin37°=0.6，cos37°=0.8） (1)在图中用刻度尺作出相应力的平行四边形； (2)求风力和绳子拉力的合力 F 大小及绳子拉力 F2 的大小。 22．两个共点力，当它们同方向合力的大小为 7N，当它们反向时合力的大小为 1N，求当它们相互垂直时， 合力的大小是多少？ 23．如图所示，已知一个力 F 和其中一个分力 （________） F1 ，试用作图法画出另一分力． 参考答案 1．C 【详解】 由两个共点力的合力大小为 50N，若其中一个分为大小为 30N，另一个分力的大小应在 20N⩽F⩽80N 范围， 所以可能为 80N. 故选 C. 2．C 【详解】 由于合力范围为 F1+F2≥F≥|F1﹣F2| 故 20N≥F≥10N 故 C 正确，ABD 错误。 3．C 【详解】 ABC．以桶和水为研究对象，受力分析，有竖直向下的重力和互成 θ 的两个拉力 F，三力平衡，两人手臂 上的拉力合力与重力等大反向，与 θ 大小无关，所以 C 正确，AB 错误； D．根据三力平衡得 G F 2 cos  2 所以 θ 越大，F 越大；θ 越小，F 越小，所以 D 错误。 故选 C。 4．B 【详解】 F1、F2 的合力范围是 |F1－F2|≤F≤F1＋F2 故 7N≤F≤23N 在此范围的是 22 N，故 B 正确，ACD 错误。 故选 B。 5．D 【详解】 由题意可知 F1=20N，F2=15N，当二共点力的方向相反时，合力最小即 Fmin  F1  F2  (20  15)N  5N 当二共点力的方向相同时，合力最大即 Fmax  F1 +F2  (20+15)N  35N 所以这两个共点力的合力范围是 5N �F �35N 故选 ABC 错误，D 正确。 故选 D。 6．D 【详解】 A．该同学在实验中采用了等效替代的科学方法，选项 A 错误； B．实验中橡皮条不一定与两细线夹角的平分线在同一直线上，选项 B 错误； CD．图乙中 F � 沿着 OA 的方向，是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力，选项 C 错误，D 正确。 故选 D。 7．B 【详解】 A．在“验证力的平行四边形定则”实验中需要将将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另 一端拴上两根细线，故 A 正确，不符合题意； B．该实验应用了等效替代法，图甲中需要记录合力的大小和方向，作出的合力是实际值，该实验中根据 砝码个数来表示拉力大小，实验需要记录：钩码个数（拉力大小）、细线结点位置、细线（拉力）方向， 本实验步骤没有记录细线结点位置，故 B 错误，符合题意； CD．该实验采用等效替代法，因此在用两个细绳套拉橡皮筋时，要将橡皮筋与细线的结点拉到与步骤 B 中结点位置重合，同时记录钩码个数和对应细线的方向且保持静止，故 CD 正确，不符合题意。 故选 B。 8．D 【详解】 A．合力不一定大于其中一个分力，也不一定小于另一个分力，故 A 错误； B．当分力之间的夹角不变，例如为 180°，分力增大时，合力的大小可能不变，也可能减小，故 B 错误； C．三个共点力大小分别为 4N、5N、9N，它们之间夹角可以变化，则合力最大是 18N，最小 0N，故 C 错 误； D．合力和它的两个分力是一种等效替代关系，大小遵循平行四边形定则，故 D 正确。 故选 D。 9．B 【详解】 如图 � 依题意知阻拦索夹角 θ= 120 ，根据平行四边形定则，阻拦索承受的张力大小为牵引力大小 F 故选 B。 10．D 【详解】 F2、F3、F4 和 F1 四个共点力合力为零，则 F2、F3、F4 三个力的合力 F 与 F1 等大反向。将 F1 方向沿顺时针转 过 120°时，F 与 F1 的夹角为 60°，根据矢量合成法则，结合三角形知识，此时物体所受合力大小为 F '  2 F1 cos 30o  3F1 故选 D。 11．D 【详解】 A．当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果和原来几个 力的共同作用产生的效