2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 相互作用 專(zhuān)題3.5 力的分解課時(shí)同步試題 新人教版必修1.doc

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第5節(jié) 力的分解 1．（2018陜西省西安市碑林區(qū)鐵一中學(xué)（濱河分校）高一上學(xué)期期中）把一個(gè)力分解為兩個(gè)力時(shí) A．一個(gè)分力變大時(shí)，另一個(gè)分力一定要變小 B．兩個(gè)分力不能同時(shí)變大 C．無(wú)論如何分解，兩個(gè)分力不能同時(shí)小于這個(gè)力的一半 D．無(wú)論如何分解，兩個(gè)分力不能同時(shí)等于這個(gè)力 【答案】C 2．（2018湖南省張家界市高一上學(xué)期期末）為了行車(chē)方便與安全，高大的橋要造很長(zhǎng)的引橋，其主要目的是 A．增大過(guò)橋車(chē)輛受到的摩擦力 B．減小過(guò)橋車(chē)輛的重力 C．增大過(guò)橋車(chē)輛的重力平行于引橋面向上的分力 D．減小過(guò)橋車(chē)輛的重力平行于引橋面向下的分力 【答案】D 【解析】對(duì)車(chē)受力分析，受重力、支持力和阻力，物體重力不變，重力產(chǎn)生兩個(gè)作用效果，使物體沿斜面下滑，使物體緊壓斜面，設(shè)斜面傾角為θ，將重力按照作用效果正交分解，如圖： 由幾何關(guān)系可得：平行斜面分量為，由于引橋越長(zhǎng)，坡角越小，越小，壓力變大，故摩擦力變大，但增加摩擦不是目的，故ABC錯(cuò)誤，D正確。 【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵將重力正交分解后，根據(jù)平衡條件求解出壓力和重力的下滑分量，然后對(duì)結(jié)果聯(lián)系實(shí)際情況討論即可判斷。 3．（2018上海市靜安區(qū)高考二模）已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F為10 N，分力F1的大小為5 N。則另一個(gè)分力F2 A．F2的大小是唯一的 B．F2的大小可以是任意值 C．F2的方向與合力F的方向一定成30角 D．F2的方向與合力F的方向的最大夾角為30角 【答案】D 由圖可得F2的方向與合力F的方向的最大夾角為，，即F2的方向與合力F的方向的最大夾角為30角，故D正確，ABC錯(cuò)誤；故選：D。 4．（2018天津市四合莊中學(xué)高一下學(xué)期第一次月考）（多選）一個(gè)力的大小為10 N，它可分解為兩個(gè)分力，其結(jié)果可能為 A．20 N，8 N B．6 N，3N C．30 N，28 N D．4 N，8 N 【答案】CD 【解析】力的合成與分解為矢量運(yùn)算，分兩種情況：（1）合力與分力方向共線時(shí)，可以轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算相加減。（2）合力與分力不共線時(shí)，遵循平行四邊形定則，同時(shí)分力與合力可以構(gòu)成一個(gè)矢量三角形。三角形特點(diǎn)為任意兩邊之和大于第三邊。由以上分析可知AB不符合共線情況，力的三個(gè)邊也不能構(gòu)成三角形，故AB錯(cuò)誤；CD滿足任意兩邊之和大于第三邊，故CD正確。 5．（多選）關(guān)于力的分解，下列敘述中正確的是 A．8 N的力可以分解為兩個(gè)8 N的分力 B．8 N的力可以分解為兩個(gè)4 N的分力 C．8 N的力可以分解為13 N和6 N的兩個(gè)分力 D．8 N的力可以分解為16 N和7 N的兩個(gè)分力 【答案】ABC 6．（2018云南省玉溪市峨山縣三中高一上學(xué)期期末）一個(gè)力的大小為30 N，將此力分解為兩個(gè)分力，這兩個(gè)分力的大小不可能是 A．10 N、10 N B．20 N、40 N C．200 N、200 N D．700 N、720 N 【答案】A 【解析】10 N和10 N的合力范圍是0 N≤F≤20 N，所以不可能是大小為30 N分解得兩個(gè)力，A正確；20 N、40 N的合力范圍是20 N≤F≤60 N，所以可能是大小為30 N分解得兩個(gè)力，B錯(cuò)誤；200 N、200 N的合力范圍是0 N≤F≤400 N，所以可能是大小為30 N分解得兩個(gè)力，C錯(cuò)誤；700 N、720 N的合力范圍是20 N≤F≤1 420 N，所以可能是大小為30 N分解得兩個(gè)力，D錯(cuò)誤。 7．吊床用繩子拴在兩棵樹(shù)上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)吊床兩端系繩中的拉力為F1、吊床對(duì)該人的作用力為F2，則 A．坐著比躺著時(shí)F1大 B．躺著比坐著時(shí)F1大 C．坐著比躺著時(shí)F2大 D．躺著比坐著時(shí)F2大 【答案】A 【解析】吊床對(duì)人的作用力與重力等值反向，所以躺著和坐在時(shí)，F(xiàn)2不變。坐在吊床上時(shí)，吊床兩端繩的拉力與豎直方向上的夾角較大，根據(jù)共點(diǎn)力平衡有：2Fcos θ=G，θ越大。則繩子的拉力越大，所以坐著時(shí)，繩子與豎直方向的夾角較大，則繩子的拉力較大。故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。 8．（2018河南省滑縣高一下學(xué)期期末）（多選）如圖所示，一物塊靜止在傾角為的斜面上，物塊受到的重力可分解為沿斜面向下和垂直斜面向下的兩個(gè)分力?，F(xiàn)減小斜面的傾角，則 A．變小 B．變大 C．變小 D．變大 【答案】AD 9．如圖所示，起重機(jī)將重為G的重物勻速吊起，此時(shí)四條鋼索與豎直方向的夾角均為60，則每根鋼索中彈力大小為 A． B． C． D． 【答案】D 10．（2018遂溪縣第一中學(xué)高一月考）在斜面上的物體受到的重力G，可以分解為沿斜面向下的力和垂直斜面向下的力，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 A．和的代數(shù)和等于G B．就是物體對(duì)斜面的壓力 C．和的受力物體是斜面上的物體 D．若物體靜止在斜面上，斜面對(duì)物體的作用力一定豎直向上 【答案】D 【解析】重力G分解為垂直斜面向下的力G2和平行斜面向下的力G1，G1和G2的矢量和等于G，故A錯(cuò)誤；G2是使物體緊壓斜面的分力，不是物體對(duì)斜面的正壓力，故B錯(cuò)誤；G1和G2是重力的兩個(gè)分力，實(shí)際上是不存在的，故C錯(cuò)誤；若物體靜止在斜面上，根據(jù)共點(diǎn)力平衡的條件可知，斜面對(duì)物體的作用力的和與重力大小相等方向相反，所以一定豎直向上，故D正確。所以D正確，ABC錯(cuò)誤。 11．（2018遼寧省遼陽(yáng)市高二下學(xué)期期末）（多選）將一個(gè)的力分解為兩個(gè)分力，如果已知其中一個(gè)不為零的分力方向與成30角，則關(guān)于另一個(gè)分力，下列說(shuō)法正確的是 A．的方向不可能與平行 B．的大小不可能小于 C．的大小可能小于 D．的方向與垂直時(shí)最小 【答案】AD 12．（2018浙江省溫州市高一上學(xué)期期末）一體操運(yùn)動(dòng)員倒立并靜止在水平地面上，下列圖示姿勢(shì)中，假設(shè)兩手臂用力大小相等，那么沿手臂的力F最大的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】將人所受的重力按照效果進(jìn)行分解，由于大小方向確定的一個(gè)力分解為兩個(gè)等大的力時(shí)，合力在分力的角平分線上，且兩分力的夾角越大，分力越大，因而C圖中人最費(fèi)力，AD圖中人最省力；故選C。 13．一個(gè)豎直向下大小為18 N的力分解為兩個(gè)分力，一個(gè)分力沿水平方向，大小等于24 N，那么另一個(gè)分力的大小是 A．42 N B．30 N C．24 N D．6 N 【答案】B 【解析】根據(jù)平行四邊形定則，已知一個(gè)分力沿水平方向，做出平行四邊形如圖所示，由圖形可知另一個(gè)分力F2的大小為，B正確。 14．（2018北京市第三十五中學(xué)高三上學(xué)期期中）我國(guó)選手陳一冰在北京奧運(yùn)會(huì)上以優(yōu)異成績(jī)奪得吊環(huán)比賽冠軍。比賽中他先雙手撐住吊環(huán)，然后身體下移，雙臂緩慢張開(kāi)到圖示位置，此時(shí)連接吊環(huán)的繩索與豎直方向的夾角為。已知他的體重為，吊環(huán)和繩索的重力不計(jì)。則每條繩索的張力為 A． B． C． D． 【答案】C 15．架在A、B兩根晾衣桿之間的均勻鐵絲在夏、冬兩季由于熱脹冷縮的效應(yīng)，鐵絲呈現(xiàn)如圖所示的兩種形狀。下列說(shuō)法中正確的是 A．夏季鐵絲對(duì)晾衣桿的拉力較大 B．冬季鐵絲對(duì)晾衣桿的拉力較大 C．夏季晾衣桿對(duì)地面的壓力較大 D．冬季晾衣桿對(duì)地面的壓力較大 【答案】B 【解析】可以將重物的重力當(dāng)成合力，鐵絲兩端的拉力當(dāng)成分力，因?yàn)楫?dāng)合力一定時(shí)夾角越大分力越大，故冬季鐵絲對(duì)晾衣桿的拉力較大，對(duì)地面的壓力是一定的，所以正確選項(xiàng)為B。 16．（多選）如圖所示，人拉著旅行箱前進(jìn)，拉力F與水平方向成α角，若將拉力F沿水平和豎直方向分解，則下列說(shuō)法正確的是 A．水平分力為Fcosα B．豎直分力為Fsinα C．水平分力為Ftanα D．豎直分力為Fcotα 【答案】AB 17．如圖所示，A、B兩球完全相同，質(zhì)量均為m，用兩根等長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，兩球之間連著一根輕質(zhì)彈簧，靜止不動(dòng)時(shí)，兩根細(xì)線之間的夾角為θ，則彈簧的彈力為 A．2mgtan θ B．mgtan θ C．2mgtan D．mgtan 【答案】D 【解析】對(duì)A球受力分析，然后根據(jù)平衡條件并運(yùn)用合成法得到彈簧的彈力。對(duì)其中一個(gè)小球受力分析，如圖所示。根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件和幾何知識(shí)可得，故D正確。 18．（2018云南省騰沖市第八中學(xué)高一上學(xué)期期末）（多選）如圖所示是李強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，他將細(xì)繩的一端系在手指上，繩的另一端系在直桿的A端，桿的左端頂在掌心上，組成一個(gè)“三角支架”，在桿的A端懸掛不同重物，并保持靜止，通過(guò)實(shí)驗(yàn)會(huì)感受到 A．繩子是被拉伸的，桿是被壓縮的 B．桿對(duì)手掌施加作用力的方向沿桿由C指向A C．繩對(duì)手指施加作用力的方向沿繩由B指向A D．所掛重物質(zhì)量越大，繩和桿對(duì)手的作用力也越大 【答案】ACD 所以繩子是被拉伸的，桿是被壓縮的，故A正確。B．桿對(duì)手掌施加的作用力方向沿桿由A指向C，故B錯(cuò)誤。C．繩對(duì)手指施加的作用力方向沿繩由B指向A，故C正確。D．所掛重物質(zhì)量越大，重力越大，根據(jù)力的分解可知繩和桿對(duì)手的作用力也越大，故D正確。故選ACD。 【點(diǎn)睛】將重物的重力按效果進(jìn)行分解，從而確定繩子和桿所受的作用力情況。由此可判斷手指的受力方向；對(duì)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析，則可知桿對(duì)結(jié)點(diǎn)的彈力方向，即可判出桿對(duì)手掌的作用力的方向。 19．（2018重慶市南開(kāi)中高三上學(xué)期期中）如圖所示，被輕繩系住靜止在光滑斜面上的小球。若按力的實(shí)際作用效果來(lái)分解，小球受到的重力G的兩個(gè)分力方向分別是圖中的 A．1和4 B．2和4 C．3和4 D．3和2 【答案】C 【點(diǎn)睛】將力進(jìn)行分解時(shí)，一般要按照力的實(shí)際作用效果來(lái)分解或按需要正交分解，若要按照力的實(shí)際作用效果來(lái)分解，要看力產(chǎn)生的實(shí)際效果。 20．體育器材室里，籃球擺放在如圖所示的球架上。已知球架的寬度為d，每個(gè)籃球的質(zhì)量為m，直徑為D，不計(jì)球與球架之間的摩擦，則每個(gè)籃球?qū)σ粋?cè)球架的壓力大小為 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】以任意一只籃球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，設(shè)球架對(duì)籃球的支持力N與豎直方向的夾角為α。由幾何知識(shí)得：，根據(jù)平衡條件得：，解得：，則得籃球?qū)η蚣艿膲毫Υ笮椋?，故選項(xiàng)C正確。 【點(diǎn)睛】以任意一只籃球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，根據(jù)幾何知識(shí)求出相關(guān)的角度，由平衡條件求解球架對(duì)籃球的支持力，即可得到籃球?qū)η蚣艿膲毫Γ槐绢}關(guān)鍵要通過(guò)畫(huà)出力圖，正確運(yùn)用幾何知識(shí)求出N與豎直方向的夾角，再根據(jù)平衡條件進(jìn)行求解。 21．（2018河南省南陽(yáng)市第一中學(xué)高一上學(xué)期第五次月考）（多選）已知力F的一個(gè)分力F1跟F成30角，大小未知，，則另一個(gè)分力F2的大小可能是 A． B． C． D． 【答案】BCD 22．水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B，一輕繩的一端固定在墻上，另一端跨過(guò)滑輪后掛著一質(zhì)量為m=10 kg的物體，并與橫梁夾角為30，如圖所示，g=10 m/s2，則滑輪受到的作用力為 A．50 N B．50 N C．100 N D．100 N 【答案】C 23．（2018上海市魯迅中學(xué)高一上學(xué)期期末）物體靜止在光滑的水平面上，力F作用于物體的中心O上，如圖為俯視圖，現(xiàn)要使合力沿OO′方向，那么，必須同時(shí)再加一個(gè)力，這個(gè)力的最小值是 A．Fcosθ B．Fsinθ C．Ftanθ D．Fcotθ 【答案】B 【解析】要使物體沿著方向做加速運(yùn)動(dòng)，合力必須沿著方向，根據(jù)三角形定則可以知道，合力的方向確定了，分力F的大小方向也確定了， 由F做的垂線，此時(shí)的F就是最小值，再由三角形的知識(shí)可以求得最小值為Fsinθ，故B正確，故選B。 【點(diǎn)睛】物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合力的方向和運(yùn)動(dòng)的方向是一樣的，要使物體沿著方向做加速運(yùn)動(dòng)，合力必須沿著方向，根據(jù)三角形定則，可以求出此時(shí)最小的力。 24．疊羅漢是一種二人以上層層疊成各種造型的游戲娛樂(lè)形式，也是一種高難度的雜技。如圖所示為六人疊成的三層靜態(tài)造型，假設(shè)每個(gè)人的重量均為G，下面五人的背部均呈水平狀態(tài)，則最底層正中間的人的一只腳對(duì)水平地面的壓力約為 A．0.875G B．0.75G C．1.25G D．1.5G 【答案】C 【點(diǎn)睛】受力平衡的題一定能做出來(lái)，一般用到整體法或隔離法，應(yīng)用隔離法時(shí)注意順序是層層剝皮，也就是由上到下，由外到里。分別應(yīng)用平衡條件即可。 25．（2018湖北省荊州市沙市中學(xué)高一（上）期末）將物體所受重力按力的效果進(jìn)行分解，下列圖中錯(cuò)誤的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、重力產(chǎn)生了使物體下滑的效果及壓斜面的效果，故兩分力即圖中所示，故A正確；B、重力產(chǎn)生了向兩邊拉繩的效果，故B正確；C、重力產(chǎn)生了向兩墻壁的擠壓的效果，故兩分力應(yīng)垂直于接觸面，故C錯(cuò)誤；D、重力產(chǎn)生了拉繩及擠壓墻面的效果，故作圖正確，故D正確；本題選錯(cuò)誤的，故選C。 26．滑滑梯是小孩子很喜歡的娛樂(lè)活動(dòng)。如圖所示，一個(gè)小孩正在滑梯上勻速下滑，則 A．小孩所受的重力與小孩所受的彈力大小相等 B．小孩所受的重力與小孩所受的摩擦力大小相等 C．小孩所受的彈力和摩擦力的合力與小孩所受的重力大小不相等 D．小孩所受的重力和彈力的合力與小孩所受的摩擦力大小相等 【答案】D 27．（2018湖北省高三調(diào)研）超市里磁力防盜扣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理如圖所示，在錐形金屬筒內(nèi)放置四顆小鐵珠（其余兩顆未畫(huà)出），工作時(shí)彈簧通過(guò)鐵環(huán)將小鐵珠擠壓于金屬簡(jiǎn)的底部，同時(shí)，小鐵珠陷于釘柱上的凹槽里，鎖死防盜扣。當(dāng)用強(qiáng)磁場(chǎng)吸引防盜扣的頂部時(shí)，鐵環(huán)和小鐵珠向上移動(dòng)，防盜扣松開(kāi)。已知錐形金屬筒底部的圓錐角剛好是120，彈簧通過(guò)鐵環(huán)施加給每個(gè)小鐵珠豎直向下的力F，小鐵珠鎖死防盜扣，每個(gè)小鐵珠對(duì)釘柱產(chǎn)生的側(cè)向壓力為（不計(jì)摩擦以及小鐵珠的重力） A． B．F C． D．2F 【答案】A 【解析】將力F分解為沿垂直于釘柱的壓力和垂直斜面的壓力，則由幾何關(guān)系可知，則每個(gè)小鐵珠對(duì)釘柱產(chǎn)生的側(cè)向壓力為，故選A。 28．（2018北京市第十九中學(xué)高一上學(xué)期月考）如圖所示，將一個(gè)大小為6 N的力F沿相互垂直的x軸和y軸分解。已知力F與x軸的夾角，則力F在x軸上的分力F的大小為 A．2 N B．3 N C．6 N D．12 N 【答案】B 29．（2018廣東省廣州市荔灣區(qū)高一上學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)）如圖所示，重型自卸車(chē)?yán)靡簤貉b置使車(chē)廂緩慢傾斜到一定角度，車(chē)廂上的石塊就會(huì)自動(dòng)滑下。以下說(shuō)法正確的是 A．自卸車(chē)車(chē)廂傾角變大，車(chē)廂與石塊間的正壓力不變 B．自卸車(chē)車(chē)廂傾角變大，石塊與車(chē)廂間的摩擦力不變 C．自卸車(chē)車(chē)廂傾角變大，石塊與車(chē)廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變 D．石塊開(kāi)始下滑時(shí)，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力 【答案】C 【解析】由力的分解知識(shí)可知，車(chē)廂與石塊間的正壓力為，所以自卸車(chē)車(chē)廂傾角越大，車(chē)廂與石塊間的正壓力逐漸減小，故A錯(cuò)誤；在下滑前，石塊處于平衡狀態(tài)，則有，所以自卸車(chē)車(chē)廂傾角越大，車(chē)廂與石塊間的摩擦力逐漸增大，故B錯(cuò)誤；石塊與車(chē)廂的動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面的粗糙程度有關(guān)，與傾角無(wú)關(guān)，故C正確；石塊開(kāi)始下滑時(shí)，處于非平衡狀態(tài)，石塊滑動(dòng)后的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力，故D錯(cuò)誤。故選C。 30．如圖所示，光滑斜面的傾角為θ，有兩個(gè)相同的小球1和2，分別用光滑擋板A、B擋住，擋板A沿豎直方向，擋板B垂直于斜面，則兩擋板受到小球的壓力大小之比為_(kāi)_______，斜面受到兩個(gè)小球的壓力大小之比為_(kāi)_______。 【答案】 的擋板給的彈力，斜面給的垂直斜面向上的支持力，豎直向下的重力G，三力平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件以及幾何知識(shí)可得，，故，，根據(jù)牛頓第三定律可得兩擋板受到小球的壓力大小之比為，斜面受到兩個(gè)小球的壓力大小之比為。 31．（2018吉林省長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高二下學(xué)期期末考試）被輕繩拉著的氣球總質(zhì)量為5 kg，受到的浮力是80 N，由于風(fēng)力的作用，致使拉氣球的繩子穩(wěn)定在與水平方向成θ=60角的位置上，如圖所示。求繩子對(duì)氣球的拉力和風(fēng)對(duì)氣球的水平作用力各多大？（取g=10 m/s2） 【答案】繩子對(duì)氣球的拉力 N 風(fēng)對(duì)氣球的水平作用力N 【解析】對(duì)氫氣球受力分析如圖所示， 32．質(zhì)量為m的木塊放在傾角為θ的斜面上時(shí)，恰好能勻速下滑?，F(xiàn)用水平力F推動(dòng)木塊，如圖所示，使木塊恰好沿斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng)。若斜面始終保持靜止，求水平推力F的大小。 【答案】 【解析】由木塊恰好勻速下滑，易得μ=tan θ.又木塊受力如圖所示。根據(jù)正交分解法和力的平衡條件知在x、y方向上的合力分別為零，則有：，.解以上兩式可得：，即。 33．如圖所示，楔形物體傾角為θ=30，放在水平地面上，輕質(zhì)硬桿下端帶有滑輪，上端頂有重1 000 N的物體，硬桿只能沿滑槽上下滑動(dòng)。不計(jì)一切摩擦，求作用于楔形物體上的水平推力至少多大才能將重物頂起？ 【答案】 34．（2018浙江省桐鄉(xiāng)市鳳鳴高級(jí)中學(xué)高一上學(xué)期期中考試）一質(zhì)量mB=4 kg的物塊B放于粗糙水平桌面上并處于靜止?fàn)顟B(tài)，另有一質(zhì)量mA=2 kg的物塊A連著繩子靜止在空中，如圖所示，繩子的節(jié)點(diǎn)為O，OC繩子的一端C固定在豎直墻面上，并且與墻面的夾角為，，g取10 m/s2。求： （1）OB之間繩子上的拉力F1和OC之間繩子上的拉力F2； （2）此時(shí)物塊B與桌面之間的摩擦力f； （3）發(fā)現(xiàn)當(dāng)物塊A的質(zhì)量增加到mA=4 kg時(shí)，物塊B剛好要滑動(dòng)，求桌面的動(dòng)摩擦系數(shù)。（假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力） 【答案】（1） （2） （3） （2）由B受力平衡可得 解得：； （3）當(dāng)mA=4 kg時(shí)，OB繩子拉力變?yōu)?0 N，此時(shí)B剛好達(dá)到最大靜摩擦力，所以此時(shí) 滿足又因?yàn)? 解得：