2017屆高中物理第三章相互作用3.5力的分解同步測試含解析新人教必修.docx

35力的分解 (10分鐘，10分)1一個力分解為兩個分力，下列情況中，不能使力的分解結果唯一的有()A已知兩個分力的方向B已知兩個分力的大小C已知一個分力的大小和另一個分力的方向D已知一個分力的大小和方向【答案】BC【解析】一個力分解為兩個分力，根據(jù)平行四邊形定則，即已知平行四邊形的對角線，確定平行四邊形的兩個鄰邊力的分解通常有下面幾種組合：已知兩個分力的方向，確定兩分力的大小，有唯一解；已知兩個分力的大小，確定兩個分力的方向，這種情況必須先看兩分力大小與合力是否滿足|F1F2|FF1F2，若不滿足這個關系則無解，滿足這個關系時有兩解；已知一個分力的大小和另一個分力的方向，確定一個分力的方向和另一個分力的大小，這種情況可能無解、兩解或一解；已知一個分力的大小和方向，確定另一個分力的大小和方向，這種情況有唯一解所以不能使力的分解結果唯一的選項有BC.2已知豎直平面內有一個大小為10 N的力作用于O點，該力與x軸正方向之間的夾角為30，與y軸正方向之間的夾角為60，現(xiàn)將它分解到x、y軸方向上，則()AFx5 N，F(xiàn)y5 NBFx5 N，F(xiàn)y5 NCFx5 N，F(xiàn)y5 NDFx10 N，F(xiàn)y10 N【答案】B【解析】畫出坐標系及受力情況，如圖所示，已知兩分力方向，建立平行四邊形由三角形關系得FxFcos305 N，F(xiàn)yFsin305 N.3如圖所示，靜止在斜面上的重物，其重力可分解為沿斜面向下的分力F1和垂直斜面向下的分力F2.關于這兩個分力，下列說法中正確的是()AF1作用在物體上，F(xiàn)2作用在斜面上BF2的性質是彈力CF2就是物體對斜面的正壓力DF1和F2是物體重力的等效替代，實際存在的就是重力【答案】D【解析】F1、F2僅是重力的兩個分力，這兩個力可以替代重力的效果，所以D選項正確；物體對斜面的正壓力跟F2大小相等、方向相同，但二者作用在不同物體上，不是同一個力，所以ABC錯誤4如圖所示，在傾角為的斜面上，放一質量為m的小球，小球被豎直的木板擋住，則球對擋板的壓力是()Amgcos BmgtanC. Dmg【答案】B【解析】如右圖所示，小球的重力mg的兩個分力與FN1、FN2大小相等，方向相反，故FN1mgtan，球對擋板的壓力FN1FN1mgtan. (20分鐘，30分)知識點一力的分解1把一個力分解為兩個分力時()A一個分力變大時，另一個分力一定要變小B兩個分力不能同時變大C無論如何分解，兩個分力不能同時小于這個力的一半D無論如何分解，兩個分力不能同時大于這個力的2倍【答案】C【解析】設把一個力F分解為F1、F2兩個分力，當F1、F2在一條直線上且方向相反時，則有F|F1F2|，當F1變大時，F(xiàn)2也變大，A、B錯F1、F2可以同時大于F的2倍，D錯當將F沿一條直線分解為兩個方向相同的力F1、F2時，則有FF1F2，可知F1、F2不可能同時小于F，C對2傾角為30的斜面體放在水平地面上，在斜面上放一個質量為5 kg的小物塊，處于靜止狀態(tài)若在小物塊上再作用一個豎直向上的力F，F(xiàn)4 N如圖所示，則地面對斜面體的支持力N、小物塊受到的摩擦力f的變化情況是(g取10 m/s2)()AN減少了4 NBN的減少量小于4 NCf減少了4 NDf的減少量小于4 N【答案】AD【解析】設小物塊的質量為m，斜面體的質量為M，未加F之前，對小物塊受力分析可知沿斜面方向所受摩擦力fmgsin3025 N，加F后受摩擦力f(mgF)sin3023 N，所以f25 N23 N2 N4 N，D項對；對小物塊和斜面體組成的系統(tǒng)受力分析，未加F之前，N(Mm)g，加上F后N(Mm)gF，則N的減少量等于4 N，A項對3把一個已知力分解，要求其中一個分力F1跟F成30，而大小未知；另一個分力F2F，但方向未知，則F1的大小可能是()A.F B.FC.F D.F【答案】C【解析】如圖所示，由于F2FF2sin30，解得F1F2.選項AC正確9以下說法中正確的是()A2 N的力可以分解成6 N和3 N的兩個分力B10 N的力可以分解成5 N和4 N的兩個分力C2 N的力可以分解成6 N和5 N的兩個分力D10 N的力可以分解成10 N和10 N的兩個分力【答案】CD【解析】該題可以反過來用力的合成做例如A項，6 N和3 N的兩個力的合力范圍39 N，不可能是2 N，所以2 N的力也就不能分解成6 N和3 N的兩個力，其他選項同理10質量為m的木塊，在推力F的作用下沿水平地面做勻速直線運動，如圖所示已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為，那么木塊受到的滑動摩擦力的值應為()Amg B(mgFsin)C(mgFsin) DFcos【答案】BD【解析】木塊做勻速直線運動時受到四個力的作用：重力mg、推力F、支持力N和摩擦力f，規(guī)定水平向右為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，建立直角坐標系，如圖所示由于木塊做勻速直線運動，所以在x軸上向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡)，在y軸上，向上的力等于向下的力(豎直方向二力平衡)，即fFcos，NmgFsin，又因為fN，所以有f(mgFsin)，所以BD正確11已知一個力的大小為100 N，它的一個分力F1的大小為60 N，則另一個分力F2的大小()A一定是40 N B一定是80 NC不能大于100 N D不能小于40 N【答案】D【解析】由于F1F2FF1F2，故40 NF2160 N，故D正確12將一個有確定方向的力F10 N分解成兩個分力，已知一個分力有確定的方向，與F成30夾角，另一個分力的大小為6 N，則在分解時()A有無數(shù)組解 B有兩組解C有唯一解 D無解【答案】B【解析】設方向已知的分力為F1，如圖所示，則F2的最小值F2小Fsin305 N而5 NF210 N，F(xiàn)1、F2和F可構成如圖所示的兩個矢量三角形，故此時有兩組解，B正確課后作業(yè)時間：45分鐘滿分：80分班級_姓名_分數(shù)_一、選擇題1關于力的分解，下列敘述中正確的是()A8 N的力可以分解為兩個8 N的分力B8 N的力可以分解為兩個4 N的分力C8 N的力可以分解為13 N和6 N的兩個分力D8 N的力可以分解為16 N和7 N的兩個分力【答案】ABC【解析】根據(jù)合力和分力的大小關系可知，只要合力F合的大小與兩分力F1、F2的大小關系滿足|F1F2|F合F1F2均是可能的，16 N和7 N的兩個力的合力范圍為9 NF合23 N，故D不正確，比較可知，A、B、C均可2吊床用繩子拴在兩棵樹上等高位置某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均處于靜止狀態(tài)設吊床兩端系繩中的拉力為F1、吊床對該人的作用力為F2，則()A坐著比躺著時F1大B躺著比坐著時F1大C坐著比躺著時F2大D躺著比坐著時F2大【答案】B【解析】設繩子與水平方向的夾角為，在豎直方向上由平衡條件有2F1sinGF1，因躺著時比坐著時繩子水平方向的夾角小一些，所以躺著時拉力大，故選項B正確，選項A錯；兩種情況下吊床對該人的作用力大小均為人的重力，所以選項CD錯3如圖所示，起重機將重為G的重物勻速吊起，此時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【解析】設每根鋼索中的彈力大小為T，如圖所示，將彈力分解，則4Tcos60G，得T，故選項D正確4將一個力F分解為兩個分力F1、F2，下列情況不可能的是()AF1或F2垂直于FBF1、F2都與F在同一直線上CF1或F2的大小等于FDF1、F2的大小和方向都與F相同【答案】D【解析】一個力F可以分解成無數(shù)對分力，分力的大小和方向都是不確定的，F(xiàn)1和F2可以與F在同一直線上，但是不可能同時大小也都與F相同，因為兩力合力的最大值為兩力之和5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，鐵絲呈現(xiàn)如圖所示的兩種形狀下列說法中正確的是()A夏季鐵絲對晾衣桿的拉力較大B冬季鐵絲對晾衣桿的拉力較大C夏季晾衣桿對地面的壓力較大D冬季晾衣桿對地面的壓力較大【答案】B【解析】無論是冬季還是夏季，鐵絲的重力G一定，即F合一定，兩分力FA、FB隨它們間夾角的增大而增大，故鐵絲在冬季(角大)對晾衣桿的拉力較大選項B正確6如圖所示，A、B兩球完全相同，質量均為m，用兩根等長的細線懸掛在O點，兩球之間連著一根輕質彈簧，靜止不動時，兩根細線之間的夾角為，則彈簧的彈力為()A2mgtan Bmgtan C2mgtanDmgtan【答案】D【解析】A球受力如圖所示，則FTcosmg，F(xiàn)FTsin故彈簧彈力Fmgtan ，D正確7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，每個籃球的質量為m，直徑為D，不計球與球架之間的摩擦，則每個籃球對一側球架的壓力大小為()A.mg B.C. D.【答案】C【解析】籃球受力如圖所示，設球架對籃球的彈力與豎直方向的夾角為，由正交分解法和二力平衡得F1F2，而cos，則F1F2，選項C正確8水平橫梁的一端A插在墻壁內，另一端裝有一小滑輪B，一輕繩的一端固定在墻上，另一端跨過滑輪后掛著一質量為m10 kg的物體，并與橫梁夾角為30，如圖所示，g10 m/s2，則滑輪受到的作用力為()A50 NB50 NC100 ND100 N【答案】C【解析】滑輪受到繩子的作用力應為圖中兩段繩子中拉力F1和F2的合力，因同一根繩子張力處處相等，都等于物體的重力，即F1F2mg100 N，利用平行四邊形定則作圖，可知合力F100 N，所以滑輪受繩的作用力為100 N，方向與水平方向成30斜向下9疊羅漢是一種二人以上層層疊成各種造型的游戲娛樂形式，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，假設每個人的重量均為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水平地面的壓力約為()A0.875G B0.75GC1.25G D1.5G【答案】C【解析】上面的人的兩只腳分別給中間的人的作用力為0.5G，中間的左、右邊的人的每一只腳給最底層的人的作用力為(0.5GG)/2，故最底層的正中間的人背部受到的作用力為0.5GG1.5G，則其每一只腳對地面的壓力為(1.5GG)/21.25G，C對10滑滑梯是小孩子很喜歡的娛樂活動如圖所示，一個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【解析】小孩在滑梯上受力如圖所示，設滑梯斜面傾角為，則FNmgcos，F(xiàn)fmgsin，所以AB錯誤；小孩受重力、彈力和摩擦力三個力作用，由力的分解和二力平衡可知選項D正確二、非選擇題11一人通過箱帶拉著一個旅行箱前進，拉力是12 N，箱帶與水平面夾角是30，則拉力的水平分力為_N，豎直分力為_N.【答案】66【解析】斜向上的拉力產生水平方向和豎直方向的兩個效果，把拉力向兩個方向分解，則可以求出，水平方向的分力F1Fcos306 N；豎直方向的分力F2Fsin306 N.12如圖所示，光滑斜面的傾角為，有兩個相同的小球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_，斜面受到兩個小球的壓力大小之比為_【答案】【解析】球1重力分解如圖(a)所示，F(xiàn)1Gtan，F(xiàn)2；球2重力分解如圖(b)所示，F(xiàn)1Gsin，F(xiàn)2Gcos.所以擋板A、B所受壓力大小之比：.斜面受兩小球壓力大小之比：.13.質量為m的木塊放在傾角為的斜面上時，恰好能勻速下滑現(xiàn)用水平力F推動木塊，如圖所示，使木塊恰好沿斜面向上做勻速運動若斜面始終保持靜止，求水平推力F的大小【解】由木塊恰好勻速下滑，易得tan.又木塊受力如圖所示根據(jù)正交分解法和力的平