【中學(xué)教材全解】2020年秋高中物理必修一備用題庫(kù)：第三章-相互作用-第5節(jié)-力的分解

第5節(jié)力的分解人教版教參補(bǔ)充題圖3-5-11.一個(gè)質(zhì)量為QUOTE的物體受到三個(gè)共點(diǎn)力QUOTE的作用，這三個(gè)力的大小和方向剛好構(gòu)成如圖3-5-1所示的三角形，則這個(gè)物體所受的合力是（）圖3-5-1AQUOTEQUOTEBQUOTEQUOTE.QUOTED.0解析：由三角形定則可知，QUOTE與QUOTE的合力為QUOTE，因此選項(xiàng)B正確。答案：B2.力的合成和分解在生產(chǎn)和生活中有著重要作用，下列說(shuō)法中正確的是（）A.高大的橋要造很長(zhǎng)的引橋，減小斜面的傾角，是為了減小汽車重力沿橋面對(duì)下的分力，達(dá)到行車便利和平安的目的B.幼兒園的滑梯很陡，為的是增加小孩滑滑梯時(shí)受到的重力，從而使小孩下滑得更快C.運(yùn)動(dòng)員做引體向上（緩慢上升）動(dòng)作時(shí)，雙臂張開(kāi)很大的角度時(shí)要比雙臂豎直平行時(shí)覺(jué)得手臂用力大，是由于張開(kāi)時(shí)手臂產(chǎn)生的合力增大D.帆船能夠逆風(fēng)行駛，說(shuō)明從力的效果來(lái)看，風(fēng)力確定能分解出沿船前進(jìn)方向的分力解析：幼兒園的滑梯很陡，為的是增加小孩子所受重力沿滑梯向下的分力，選項(xiàng)B說(shuō)法錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員做引體向上（緩慢上升）動(dòng)作時(shí)，雙臂張開(kāi)很大的角度時(shí)要比雙臂豎直平行時(shí)覺(jué)得手臂用力大，是由于合力確定時(shí)，分力隨兩分力之間夾角的增大而增大，選項(xiàng)C說(shuō)法錯(cuò)誤，選項(xiàng)A、D說(shuō)法正確。答案：AD圖3-5-23.如圖3-5-2所示，光滑半球形容器固定在水平面上，QUOTE為球心，一質(zhì)量為QUOTE的小滑塊，在水平力QUOTE的作用下靜止在QUOTE點(diǎn)。設(shè)滑塊所受支持力為QUOTE（支持力的方向垂直于接觸面，即指向圓心），QUOTE與水平方向的夾角為QUOTE。下列關(guān)系正確的是（）圖3-5-A.QUOTEB.QUOTE圖3-5-3C.QUOTEDQUOTE圖3-5解析：對(duì)物體的受力分析如圖3-5-3所示，由力的平衡可知，QUOTE=QUOTE、QUOTE=QUOTE，選項(xiàng)A正確、選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。答案：A圖3-5-44.如圖3-5-4所示，一物塊QUOTE用兩根無(wú)彈性的輕繩懸在空中，現(xiàn)保持繩QUOTE的位置不變，讓繩QUOTE在豎直平面內(nèi)由水平方向向上轉(zhuǎn)動(dòng)，則在繩QUOTE由水平轉(zhuǎn)至豎直的過(guò)程中，繩QUOTE的拉力大小變化狀況是（）圖3-5-圖圖3-5-5A.始終變大B.始終變小C.先變大后變小D.先變小后變大解析：對(duì)結(jié)點(diǎn)QUOTE受力分析如圖3-5-5所示，由圖可以看出QUOTE繩的拉力QUOTE先減小后增大，選項(xiàng)D正確。答案：D圖3-5-65.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在QUOTE和QUOTE兩個(gè)力作用下，沿與QUOTE成30°角的直線運(yùn)動(dòng)，已知QUOTE=10N，要使QUOTE為最小值，QUOTE應(yīng)等于N，QUOTE與運(yùn)動(dòng)方向間的夾角是。圖3-5-解析：如圖3-5-6所示，當(dāng)QUOTE與QUOTE垂直時(shí)，質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)且QUOTE的值最小，因此QUOTE應(yīng)等于5N，QUOTE與運(yùn)動(dòng)方向間的夾角是60°。答案：560°6.生活中離不開(kāi)刀刃劈物體，如圖3-5-7所示是刀刃的橫截面，QUOTE是作用在刀背上的力，若刀刃的橫截面是等腰三角形，劈的夾角為QUOTE，求刀刃劈物體時(shí)對(duì)物體側(cè)向推力的大小。圖圖3-5-圖3-5-解析：將力QUOTE沿其兩個(gè)作用效果的方向分解如圖3-5-8所示，則有QUOTE，由邊角關(guān)系知，QUOTE=90°QUOTE，又由于QUOTE，解得，QUOTE。圖3-5-9答案：兩側(cè)向推力大小相等，QUOTE。圖3-5-7.如圖3-5-9所示，若斜面的傾角為30°，小車重10QUOTE，若把重力沿垂直于墻面和垂直于斜面兩個(gè)方向分解，則重力垂直于墻面的分力大小為多少牛？垂直于斜面的分力大小為多少牛？圖3-5-10解析：對(duì)小車所受重力分解如圖3-5-10所示，則有重力垂直于墻面的分力QUOTE=QUOTE30°=QUOTEN，圖3-5-重力垂直于斜面的分力QUOTE=QUOTE=QUOTEN。答案：QUOTENQUOTEN其他版本的題目廣東訓(xùn)練版一質(zhì)量為200kg的物體，置于傾角為30°的斜面上，求物體所受重力沿斜面和垂直于斜面方向的分力。（取QUOTE=10QUOTE）圖3-5-11解析：把重力QUOTE分解為沿斜面的分力QUOTE和垂直于斜面的分力QUOTE，如圖3-5-11所示。圖3-5-由幾何關(guān)系可知QUOTEsinQUOTEQUOTEcosQUOTE代入數(shù)據(jù)得QUOTEsinQUOTE=200×10×sin30°N=1000NQUOTEcosQUOTE=200×10×cos30°N=1732N即沿斜面的分力大小為1000N，垂直于斜面的分力大小為1732N。答案：1000N1732N上?？萍加?xùn)練版圖3-5-121.如圖3-5-12所示，匈牙利的大力士曾制造過(guò)用牙齒拉動(dòng)載重汽車的紀(jì)錄?，F(xiàn)設(shè)一輛載重汽車的質(zhì)量為17t，大力士牙齒的拉力為1900N，繩子與地面的夾角為30圖3-5-圖3-5-13牽引治療解析：拉力在水平方向上的分力即為牽引汽車向前的力，則QUOTE1900×cos30°N=1645N。圖3-5-13答案：1645N2.一位同學(xué)不幸因某次事故造成小腿受傷，在醫(yī)院中用如圖3-5-13所示的裝置進(jìn)行牽引治療。不計(jì)定滑輪的摩擦和繩子質(zhì)量，則這個(gè)牽引裝置對(duì)他腳的水平牽引力為，作用于腳和腿總的向上的力為。解析：牽引裝置對(duì)他腳的水平牽引力為50N+50×cos30°N=93.3N，作用于腳和腿總的向上的力為50N+50×sin30°N=75N。答案：93.3N75N

補(bǔ)充資料力的分解的幾種常見(jiàn)狀況圖3-5-14（1）已知兩個(gè)分力的方向，求兩個(gè)分力的大小。如圖3-5-14所示，已知QUOTE和QUOTE、QUOTE，明顯該力的平行四邊形是唯一的，即QUOTE的大小也唯一確定。圖3-5-（2）已知一個(gè)分力的大小和方向，求另一個(gè)分力的大小和方向。如圖3-5-14所示，已知QUOTE及QUOTE，明顯此平行四邊形也是唯一確定的，即另一個(gè)分力QUOTE的大小和方向只有唯一答案。（3）已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向，即QUOTE及QUOTE的大小已知。這時(shí)又可能有下列情形：甲乙丙丁圖3-5-15①Q(mào)UOTE，有兩個(gè)平行四邊形，即有兩解，如圖3-5-15甲所示；但若QUOTE≥QUOTE，則只有一個(gè)解，如圖乙所示。