探究力的合成規(guī)律試卷一、選擇題（每題5分，共30分）1.關(guān)于力的合成，下列說法正確的是（）A.兩個分力的大小之和一定等于合力的大小B.兩個分力的大小之差一定等于合力的大小C.合力的作用效果與兩個分力共同作用的效果相同D.合力的大小一定大于任意一個分力的大小2.兩個大小分別為F?=3N和F?=4N的共點(diǎn)力，其合力大小不可能是（）A.1NB.5NC.7ND.8N3.物體在三個共點(diǎn)力F?、F?、F?作用下處于平衡狀態(tài)，若F?=5N，F(xiàn)?=6N，則F?的大小可能是（）A.0NB.1NC.10ND.12N4.兩個共點(diǎn)力的合力為F，若保持其中一個力的大小和方向不變，將另一個力的方向繞作用點(diǎn)旋轉(zhuǎn)θ角（θ<180°），則合力的大小將（）A.一定增大B.一定減小C.可能不變D.與θ角無關(guān)5.用平行四邊形定則求兩個共點(diǎn)力的合力時，下列說法正確的是（）A.平行四邊形的對角線一定是合力的大小B.兩個分力的夾角越大，合力越大C.兩個分力的大小不變時，夾角越小，合力越大D.若兩個分力相互垂直，合力的大小可以用勾股定理計算6.在“探究力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，下列操作正確的是（）A.拉橡皮筋的細(xì)繩應(yīng)盡可能短B.記錄力的方向時，只需記錄一個點(diǎn)的位置C.實(shí)驗(yàn)中必須保證兩個分力的夾角為90°D.每次實(shí)驗(yàn)時，橡皮筋的結(jié)點(diǎn)必須拉到同一位置二、填空題（每空3分，共30分）7.力的合成遵循________定則或________定則，其中________定則適用于共點(diǎn)力的合成。8.兩個大小均為10N的共點(diǎn)力，當(dāng)它們的夾角為0°時，合力大小為________N；當(dāng)夾角為180°時，合力大小為________N；當(dāng)夾角為90°時，合力大小為________N。9.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中用兩個彈簧測力計拉橡皮筋，記錄的分力分別為F?=3.0N，F(xiàn)?=4.0N，夾角為60°，則合力的理論值大小為________N（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，cos60°=0.5）。10.三個共點(diǎn)力大小分別為2N、3N、4N，它們的合力最小值為________N，最大值為________N。三、實(shí)驗(yàn)題（共20分）11.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖1所示裝置探究“力的合成規(guī)律”，實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將橡皮筋的一端固定在木板上的A點(diǎn)，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端分別系有繩套；（2）用兩個彈簧測力計分別拉住繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)，記錄________、和；（3）改用一個彈簧測力計拉繩套，使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)________，記錄此時力的大小和方向；（4）在白紙上畫出各個力的圖示，用________定則求出合力的理論值，并與實(shí)際測量值比較。（1）完成上述實(shí)驗(yàn)步驟中的空格（每空2分，共10分）；（2）實(shí)驗(yàn)中，若兩個分力的夾角過大，可能會導(dǎo)致什么問題？（5分）（3）若某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計的讀數(shù)準(zhǔn)確，但畫出的平行四邊形的對角線與實(shí)際合力方向有偏差，可能的原因是什么？（5分）四、計算題（共20分）12.（10分）質(zhì)量為m=2kg的物體靜止在光滑水平面上，受到兩個共點(diǎn)力F?和F?的作用，其中F?=3N，方向水平向東；F?=4N，方向水平向北。求：（1）物體所受合力的大小和方向；（2）物體的加速度大?。╣=10m/s2）。13.（10分）如圖2所示，一個重為G=10N的物體懸掛在輕質(zhì)細(xì)繩OA和OB的結(jié)點(diǎn)O處，OA與豎直方向的夾角為30°，OB水平。求細(xì)繩OA和OB所受的拉力大?。╯in30°=0.5，cos30°=√3/2）。五、拓展探究題（共20分）14.（10分）某同學(xué)在“探究力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，得到了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（F為實(shí)際測量的合力，F(xiàn)′為用平行四邊形定則求出的理論合力）。（1）分析圖中F與F′的偏差，可能的原因有哪些？（至少寫出兩點(diǎn)）（2）若要減小實(shí)驗(yàn)誤差，可采取哪些改進(jìn)措施？15.（10分）日常生活中，力的合成規(guī)律有廣泛應(yīng)用。例如，兩人共同提一桶水時，兩手臂之間的夾角越大，手臂承受的力越大。請結(jié)合力的合成規(guī)律解釋這一現(xiàn)象，并說明在實(shí)際操作中應(yīng)如何減小手臂的負(fù)擔(dān)。參考答案及解析（注：實(shí)際試卷中可不提供參考答案，此處僅為示例）一、選擇題C解析：合力與分力是等效替代關(guān)系，合力的作用效果與分力共同作用效果相同，故C正確；只有當(dāng)兩個分力方向相同時，合力大小才等于分力之和，方向相反時等于分力之差，故A、B錯誤；合力大小可能小于分力（如兩個等大反向的力），故D錯誤。D解析：合力范圍為|F?-F?|≤F≤F?+F?，即1N≤F≤7N，故D不可能。C解析：三力平衡時，F(xiàn)?的大小范圍為|F?-F?|≤F?≤F?+F?，即1N≤F?≤11N，故C正確。C解析：若兩力夾角為θ?，旋轉(zhuǎn)后夾角為θ?，當(dāng)θ?=60°，θ?=120°，且兩分力大小相等時，合力大小不變，故C正確。CD解析：平行四邊形的對角線表示合力的大小和方向，故A錯誤；分力大小不變時，夾角越大合力越小，故B錯誤，C正確；垂直分力的合力滿足勾股定理，故D正確。D解析：細(xì)繩應(yīng)適當(dāng)長，便于記錄方向，故A錯誤；需記錄兩個點(diǎn)確定力的方向，故B錯誤；夾角可任意選取，故C錯誤；結(jié)點(diǎn)位置相同才能保證作用效果等效，故D正確。二、填空題平行四邊形；三角形；平行四邊形20；0；10√2（或14.1）6.1（提示：F=√(F?2+F?2+2F?F?cosθ)=√(32+42+2×3×4×0.5)=√37≈6.1N）0；9（提示：三個力可構(gòu)成封閉三角形時合力為0，最大值為三力之和）三、實(shí)驗(yàn)題（1）F?的大小和方向；F?的大小和方向；結(jié)點(diǎn)O的位置；仍到達(dá)O點(diǎn)；平行四邊形（2）夾角過大可能導(dǎo)致橡皮筋形變超出彈性限度，或彈簧測力計讀數(shù)過小，增大測量誤差。（3）原因可能包括：①力的方向記錄不準(zhǔn)確；②彈簧測力計未與木板平面平行；③作圖時比例選擇不當(dāng)。四、計算題（1）合力大小F=√(F?2+F?2)=5N，方向東偏北θ=arctan(4/3)≈53°；（2）加速度a=F/m=5/2=2.5m/s2。對結(jié)點(diǎn)O受力分析，由平衡條件得：OA的拉力F?=G/cos30°=10/(√3/2)=20√3/3≈11.5N，OB的拉力F?=Gtan30°=10×(√3/3)=10√3/3≈5.8N。五、拓展探究題（1）原因：①記錄力的方向時存在誤差；②橡皮筋的結(jié)點(diǎn)未完全拉到同一位置；③彈簧測力計未校零。（2）措施：①多次測量取平均值；②使用精度更高的彈簧測力計；③確保細(xì)繩與木板平面平行。解釋：兩人提水時，水桶的重力G為合力，兩手臂的拉力為分力F?、F?。根據(jù)平行四邊形定則，當(dāng)兩分力夾角θ增大時，分力大小F=G/(2cos(θ/2))，θ越大，cos(θ/2)越小，F(xiàn)越大。措施：減小手臂夾角（如兩人靠近），或使用扁擔(dān)等工具使力的方向更接近豎直，從而減小分力。試卷設(shè)計說明本試卷圍繞“力的合成規(guī)律”核心知識點(diǎn)，覆蓋了概念理解、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)學(xué)計算和實(shí)際應(yīng)用，注重對學(xué)生物理觀念