2019-2020學(xué)年新教材高中物理課時(shí)跟蹤訓(xùn)練十七力的分解含解析魯科版必修第一冊(cè)

PAGE5-課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(十七)力的分解A級(jí)—學(xué)考達(dá)標(biāo)1．關(guān)于合力與其兩個(gè)分力的關(guān)系，下列說法正確的是()A．合力的作用效果與兩個(gè)分力共同作用的效果相同B．兩個(gè)分力的作用效果與它們合力的作用效果不一定相同C．兩個(gè)分力的大小之和就是合力的大小D．一個(gè)力可以分解為任意大小的兩個(gè)分力解析：選A兩個(gè)分力的作用效果與其合力的作用效果一定是相同的，合力可以等效替代兩個(gè)分力，A正確，B錯(cuò)誤；分力與合力的關(guān)系遵從平行四邊形定則，不符合平行四邊形定則的分解都是不正確的，C、D錯(cuò)誤。2．要將力F沿虛線分解為兩個(gè)分力，哪些是能夠分解的()解析：選A將一個(gè)力分解為兩個(gè)分力，分力與合力構(gòu)成平行四邊形，按這一原則B、C、D中分力與合力不能構(gòu)成平行四邊形，故無法分解。3．若將一個(gè)力F分解為兩個(gè)力F1、F2，則下列說法不正確的是()A．F是物體實(shí)際受到的力B．F1、F2不是物體實(shí)際受到的力C．物體同時(shí)受到F、F1、F2三個(gè)力的作用D．F1、F2共同作用的效果與F相同解析：選CF是物體實(shí)際受到的力，故A正確；分力不是物體所受到的力，F(xiàn)1、F2是兩個(gè)分力，故B正確；一個(gè)力F分解為兩個(gè)分力F1和F2，實(shí)際上分力并不存在，故C錯(cuò)誤；分力的共同作用效果與合力的作用效果相同，故D正確。4.如圖所示，將光滑斜面上物體的重力mg分解為F1、F2兩個(gè)力，下列結(jié)論正確的是()A．F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力，F(xiàn)2是物體對(duì)斜面的正壓力B．物體受mg、N、F1、F2四個(gè)力作用C．物體只受重力mg和支持力N的作用D．力N、F1、F2三個(gè)力的作用效果跟mg的作用效果相同解析：選C物體受到重力的施力物體是地球，支持力的施力物體是斜面，F(xiàn)1、F2是將重力按作用效果分解所得的兩個(gè)分力，實(shí)際不存在，綜上可知，C正確，A、B、D錯(cuò)誤。5．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()解析：選CA項(xiàng)中物體重力分解為垂直于斜面使物體壓緊斜面的分力G1和沿斜面向下使物體向下滑的分力G2；B項(xiàng)中物體的重力分解為沿兩條細(xì)繩使細(xì)繩張緊的分力G1和G2，A、B項(xiàng)正確；C項(xiàng)中物體的重力應(yīng)分解為垂直于兩接觸面使物體壓緊兩接觸面的分力G1和G2，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中物體的重力分解為水平向左使物體壓緊墻的分力G1和沿繩向下使繩張緊的分力G2，故D項(xiàng)正確。6．如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)物體質(zhì)量相同，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，受到三個(gè)大小相同的作用力F，當(dāng)它們滑動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力大小關(guān)系是()A．甲、乙、丙所受摩擦力相同 B．甲受到的摩擦力最大C．乙受到的摩擦力最大 D．丙受到的摩擦力最大解析：選C題圖中三個(gè)物體對(duì)地面的壓力分別為N甲＝mg－Fsinθ，N乙＝mg＋Fsinθ，N＝mg，因它們均相對(duì)地面滑動(dòng)，由摩擦力f＝μN(yùn)知，f乙＞f丙＞f甲，C正確。7.如圖所示，將一個(gè)已知力F分解為F1、F2，已知F＝10N，F(xiàn)1與F的夾角為37°，則F2的大小不可能是(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)()A．4N B．6NC．10N D.100N解析：選A根據(jù)力的分解三角形定則可知當(dāng)F2的方向與F1垂直時(shí)F2的值最小，由幾何關(guān)系可得F2的最小值為F2＝Fsin37°＝10×0.6N＝6N，由此可知A項(xiàng)中F2的大小不可能出現(xiàn)，故選A。8.如圖所示，質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)支架上，斜梁OB與豎直方向的夾角為θ。設(shè)水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點(diǎn)的彈力分別為F1和F2，以下結(jié)果正確的是()A．F1＝mgsinθ B．F2＝eq\f(mg,sinθ)C．F2＝mgcosθ D.F2＝eq\f(mg,cosθ)解析：選D取O點(diǎn)進(jìn)行分析，受繩的拉力F等于重物的重力mg，即F＝mg，繩對(duì)O點(diǎn)的拉力按效果分解如圖所示。解直角三角形可得F1＝F1′＝mgtanθ，F(xiàn)2＝F2′＝eq\f(mg,cosθ)。9．兩個(gè)大人和一個(gè)小孩拉一條船沿河岸前進(jìn)。兩個(gè)大人對(duì)船的拉力分別是F1和F2，其大小和方向如圖所示。今欲使船沿河中心線行駛，求小孩對(duì)船施加的最小拉力的大小和方向。解析：根據(jù)題意建立如圖所示的直角坐標(biāo)系。F1y＝F1·sin60°＝200eq\r(3)NF2y＝F2·sin30°＝160N所以小孩最小拉力的大小為F＝F1y－F2y＝(200eq\r(3)－160)N＝186.4N方向?yàn)榇怪庇诤又行木€指向F2。答案：186.4N，垂直于河中心線指向F2B級(jí)—選考提能10.用兩根能承受的最大拉力相等、長度不等的細(xì)繩AO、BO，懸掛一個(gè)中空鐵球，如圖所示，當(dāng)在球內(nèi)不斷注入鐵砂時(shí)，細(xì)繩將被拉斷，則()A．AO先被拉斷 B．BO先被拉斷C．AO、BO同時(shí)被拉斷 D.條件不足，無法判斷解析：選B鐵球?qū)點(diǎn)的拉力等于鐵球的重力，此力有兩個(gè)效果：一是使AO繩拉緊；二是使BO繩拉緊。按效果把鐵球?qū)點(diǎn)的拉力分解，通過作圖(如圖)可得AO繩所受的拉力小于BO繩所受的拉力。當(dāng)重力逐漸增大時(shí)，BO繩先達(dá)到最大拉力，BO繩先斷。故B正確。11.一個(gè)G＝60N的物體放在水平地面上，受到兩個(gè)與水平面間的夾角分別為45°和30°的斜向上的拉力F1＝40eq\r(2)N、F2＝30N的作用，物體仍保持靜止。則物體對(duì)地面的壓力為()A．60N B．20NC．0 D.5N解析：選D按力的作用效果可以看出，F(xiàn)1與F2對(duì)物體有向上提拉的作用，且兩個(gè)分力大小為F1y＝F1sin45°＝40eq\r(2)×eq\f(\r(2),2)N＝40N，F(xiàn)2y＝F2sin30°＝30×eq\f(1,2)N＝15N，所以地面對(duì)物體的支持力N＝G－F1y－F2y＝60N－15N－40N＝5N，故物體對(duì)地面的壓力為5N，D選項(xiàng)正確。12.在水平路面上用繩子拉一個(gè)重為G＝183N的木箱，繩子與水平路面的夾角為30°，如圖所示。木箱與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.10，要使木箱能在水平路面上勻速運(yùn)動(dòng)，則繩上所加拉力F應(yīng)為多大？解析：建立如圖所示的直角坐標(biāo)系。木箱受到四個(gè)力的作用，將拉力F沿兩個(gè)坐標(biāo)軸方向分解為分力F1和F2，得F1＝Fcosθ，F(xiàn)2＝Fsinθ在x軸方向上由平衡條件可得F1＝f在y軸方向上有F2＋N＝G又f＝μN(yùn)將G＝183N及μ＝0.10、θ＝30°代入以上三式解得F＝20N。答案：20N13．如圖所示，質(zhì)量均為M的A、B兩滑塊放在粗糙水平面上，滑塊與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，兩輕桿等長，且桿長為L，桿與滑塊、桿與桿間均用光滑鉸鏈連接，桿與水平面間的夾角為θ。在兩桿鉸合處懸掛一質(zhì)量為m的重物C，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。(1)求地面對(duì)物體A的靜摩擦力大??；(2)無論物塊C的質(zhì)量多大，都不能使物塊A或B沿地面滑動(dòng)，則μ至少要多大？解析：(1)將C的重力按照作用效果分解，如圖所示。根據(jù)平行四邊形定則，有：F1＝F2＝eq\f(\f(1,2)mg,sinθ)＝eq\f(mg,2sinθ)對(duì)物體A水平方向：f＝F1cosθ＝eq\f(mg,2tanθ)。(2)當(dāng)A與地面之間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)：fm＝μ(Mg＋F1sinθ)且f≤fm聯(lián)立解得：μ≥eq\f(m,tanθ2M＋m)＝eq\f(1,tanθ\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2M,m)＋1)))，當(dāng)