2024-2025學年新教材高中物理課時素養(yǎng)評價十四力的分解含解析粵教版必修1

PAGE8-力的分解(25分鐘·60分)一、選擇題(本題共6小題,每題6分,共36分)1.(2024·清遠高一檢測)一體操運動員倒立并靜止在水平地面上,下列圖示姿態(tài)中,假設兩手臂用力大小相等,那么沿手臂的力F最大的是 ()【解析】選C。將人所受的重力依據(jù)效果進行分解,由于大小方向確定的一個力分解為兩個等大的力時,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圖中人最費勁,A、D圖中人最省力;故C正確,A、B、D錯誤。故選C。2.用兩條長度相等的細繩把一個鏡框掛在墻上,如圖所示的四種掛法中,細繩對鏡框拉力最大的是 ()【解析】選D。由題意知,兩繩子的拉力的合力相等,依據(jù)力的平行四邊形定則,可知當兩繩子的夾角越大時,其拉力也越大,因此,D圖的拉力最大,故D正確,A、B、C錯誤。3.將一個有確定方向的力F=10N分解成兩個分力,已知一個分力有確定的方向,與F成30°角,另一個分力的大小為6N,則在分解時 ()A.有多數(shù)組解 B.有兩組解C.有唯一解 D.無解【解析】選B。設方向已知的分力為F1,如圖所示,則F2的最小值F2min=Fsin30°=5N。而5N<F2<10N,F1、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,故選項B正確。4.如圖所示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【解析】選A。設繩與豎直方向間的夾角為θ,對吊床受力分析并依據(jù)平衡條件可得,F1=,因為坐著比躺著時θ大,所以坐著比躺著時F1大,A正確,B錯誤;對人受力分析,無論他是坐著還是躺著,均可以認為他只受到重力G和吊床對他的作用力F2的作用,二力平衡,所以F2的大小等于重力,即坐著與躺著時F2一樣大,C、D錯誤?！炯庸逃柧殹考茉贏、B兩根晾衣桿之間的勻稱鐵絲在夏、冬兩季由于熱脹冷縮的效應,鐵絲呈現(xiàn)如圖所示的兩種形態(tài)。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【解析】選B。無論是冬季還是夏季,鐵絲的重力G肯定,即F合肯定,兩分力FA、FB隨它們間夾角θ的增大而增大,故鐵絲在冬季(θ角大)對晾衣桿的拉力較大,選項B正確。5.(2024·汕頭高一檢測)電梯修理員小剛,在安檢修理時須要知道電梯繩中的張力T,但又不能干脆測量。他用一種夾在繩上的儀表進行測量。如圖所示為該儀器測量時的簡化圖,現(xiàn)測得微小偏移量a=1mm,B、C間的距離2L=130mm,繩對橫桿A的壓力F=300N,則繩中張力T(即A、B間的繩子張力)約為 ()A.10000N B.15000NC.20000N D.25000N【解析】選A。依據(jù)幾何學問,cosθ=,對A進行受力分析,兩繩的拉力T的合力為繩對橫桿A的壓力F,如圖所示:依據(jù)平行四邊形定則,F=2Tcosθ,得T==N≈N≈9750N≈10000N,故選A。6.樂軒想推動家里的衣櫥,但使出了很大的力氣也沒推動,于是他便想了個妙招,如圖所示,用A、B兩塊木板搭成一個底角較小的人字形架,然后往中心一站,衣櫥盡然被推動了!下列說法正確的是 ()A.這是不行能的,因為樂軒根本沒有用力去推衣櫥B.這是不行能的,因為無論如何樂軒的力氣也沒那么大C.這有可能,A板對衣櫥的推力有可能大于樂軒的重力D.這有可能,但A板對衣櫥的推力不行能大于樂軒的重力【解析】選C。起先樂軒是推不動衣櫥的,說明樂軒的推力小于最大靜摩擦力;站在人字形架上時,重力產生兩個效果,分別向左右兩側推墻壁和衣櫥,如圖:樂軒的重力可以分解成沿A、B兩個方向的力,因為底角較小,所以A、B方向的力會很大。A對衣櫥的力可以分解成水平方向和豎直方向的力,而水平方向的力會遠大于樂軒的重力,可能大于最大靜摩擦力,故C正確。二、計算題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要標明單位)7.(10分)如圖所示,一個質量為m、橫截面為直角三角形的物塊ABC,∠ABC=α,AB邊靠在豎直墻上,F是垂直于斜面BC的推力,現(xiàn)物塊靜止不動,重力加速度為g,求物塊受到的摩擦力和彈力的大小?！窘馕觥克椒较蚪軸,豎直方向建立y軸。對物塊進行受力分析,如圖所示,由平衡條件,得Ff=Fsinα+mg,FN=Fcosα。答案:Fsinα+mgFcosα8.(14分)壓榨機的結構原理圖如圖所示,B為固定鉸鏈,A為活動鉸鏈。在A處作用一水平力F,物塊C就以比水平力F大得多的力壓物塊D。已知L=0.5m,h=0.1m,F=200N,物塊C的質量不計,且與左壁接觸面光滑,求物塊D受到的壓力?！窘馕觥恳罁?jù)水平力F產生的效果,它可分解為沿桿的兩個分力F1、F2,如圖甲所示,則F1=F2=。而沿AC桿的分力F1又產生了兩個效果:使物塊C壓緊左壁的水平力F3和使物塊C壓緊物塊D的豎直力F4,如圖乙所示,則F4=F1sinα=。由tanα=得,F4=·N=500N。答案:500N(15分鐘·40分)9.(6分)(多選)關于力的合成和分解,下列說法正確的是 ()A.它們都遵守平行四邊形定則B.它們都是依據(jù)力的效果來進行的C.力的分解是力的合成的逆運算D.力的分解只能在兩個相互垂直的方向進行【解析】選A、C。力的合成與分解遵守平行四邊形定則,矢量合成與分解都遵守平行四邊形定則,故A正確;它們可以依據(jù)力的效果來進行,但不肯定都是依據(jù)力的效果進行的,故B錯誤;力的分解是力的合成的逆運算,同樣遵循平行四邊形定則,故C正確;力的分解方向夾角不確定,故D錯誤。10.(6分)愛好小組探討發(fā)覺,用不同形態(tài)的斧子劈柴效果不同。如圖所示是斧子劈柴的示意圖,圖中bc邊為斧子的背,ab、ac邊為斧子的刃面。為了簡單劈開木柴,運用的斧子應 ()A.bc邊長一些,ab、ac邊短一些B.bc邊短一些,ab、ac邊長一些C.bc邊長度肯定時,ab、ac邊短一些D.ab、ac邊長度肯定時,bc邊長一些【解析】選B。如圖所示:斧頭的重力形成對木柴兩端的擠壓力,兩分力與斧頭的ab、ac邊相互垂直;則可知當bc邊短一些,ab、ac邊長一些時兩分力之間的夾角更大,則兩分力更大;故B正確,A、C、D錯誤。【加固訓練】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.【解析】選D。設每根鋼索中的彈力大小為F,如圖所示,將彈力分解,則4Fcos60°=G,得F=,故選項D正確。11.(6分)如圖,水平地面上固定著一根豎直立柱,某人用繩子通過柱頂?shù)墓饣ɑ唽?00N的貨物拉住。已知人拉著繩子的一端,且該繩端與水平方向夾角為30°,則柱頂所受壓力大小為 ()A.200N B.100NC.100N D.50N【解析】選B。如圖,定滑輪只變更力的方向,不變更力的大小,所以繩的拉力F1=F2=100N,柱頂所受壓力大小F=2F1cos30°=2×100×N=100N,故選項B正確。12.(22分)有始終角V形槽固定在水平面上,其截面如圖所示,BC面與水平面間夾角為60°。有一質量為m的正方體勻稱木塊放在槽內,木塊與AB面、BC面間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)用