《學習方略》2020-2021學年高中物理人教版必修1-課時提升作業(yè)(十三)-3.5力的分解-

溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調(diào)整合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。課時提升作業(yè)(十三)力的分解(15分鐘50分)一、選擇題(本題共5小題,每小題7分,共35分。多選題已在題號后標出)1.(多選)(2021·濰坊高一檢測)如圖所示,一個物體m放在斜面上,處于靜止狀態(tài),則物體所受靜摩擦力()A.方向沿斜面對上B.方向沿斜面對下C.大小等于零D.大小等于mgsinθ【解析】選A、D。物體在重力的作用下具有沿斜面對下運動的趨勢,所以物體所受靜摩擦力的方向沿斜面對上,與重力沿斜面對下的重量mgsinθ大小相等。因此選項A、D正確。2.(多選)把力F分解為兩個不為零的分力,下列分解可能的是()A.分力之一垂直于FB.兩分力在同始終線上,并與F重合C.兩分力都比F大D.兩分力都跟F垂直【解析】選A、B、C。合力與分力遵循三角形定則,如圖所示,故A正確。力F可以分解為同向的兩個分力,如5N的力可以分解為同向的2N和3N兩個分力,故B正確。合力與分力遵循三角形定則,合力可能比兩個分力都小,故C正確。若兩分力都跟F垂直,則兩個分力共線,合力與分力將不遵循平行四邊形定則,故D錯誤。故選A、B、C。3.(2022·大連高一檢測)如圖所示,質(zhì)量分布均勻的小球放在傾角為α的斜面上,球被與斜面夾角為θ的木板攔住,全部接觸面均光滑,若使球?qū)δ景鍓毫ψ钚?則木板與斜面間夾角θ應為()A.α B.QUOTE-α C.QUOTE D.QUOTE+α【解析】選C。重力產(chǎn)生的效果有兩個,分別是壓向斜面和木板的壓力,如圖所示,其中F1為壓向斜面的分力,由圖知,當F2⊥F1時,球?qū)δ景宓膲毫2最小,此時木板垂直于斜面,θ=QUOTE,C正確。4.(2021·蒙自高一檢測)如圖所示,質(zhì)量為m可視為質(zhì)點的小鐵塊靜止放在半徑為R的半球體上,小鐵塊與半球體間的動摩擦因數(shù)為μ,小鐵塊與球心的連線與水平地面的夾角為θ,則下列說法正確的是()A.地面對半球體的摩擦力方向水平向左B.鐵塊對半球體的壓力大小為mgcosθC.鐵塊所受的滑動摩擦力大小為μmgsinθD.鐵塊所受的靜摩擦力大小為mgcosθ【解析】選D。鐵塊靜止于球面上,它對球面的作用力大小為mg,方向豎直向下,即半球體無運動趨勢,受地面的摩擦力為零,A錯。過鐵塊所在位置作球面的切面,該切面的傾角為90°-θ,由平衡條件知鐵塊對半球體的壓力大小為mgcos(90°-θ)=mgsinθ,B錯。鐵塊所受摩擦力大小為mgsin(90°-θ)=mgcosθ,故C錯,D對。5.(多選)(2022·邢臺高一檢測)半圓柱體P放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的豎直擋板MN。在半圓柱體P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于平衡狀態(tài),如圖所示是這個裝置的截面圖?，F(xiàn)使MN保持豎直并且緩慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,發(fā)覺P始終保持靜止。則在此過程中,下列說法中正確的是()A.MN對Q的彈力漸漸減小B.P對Q的彈力漸漸增大C.地面對P的摩擦力漸漸增大D.Q所受的合力漸漸增大【解析】選B、C。圓柱體Q的受力如圖所示,在MN緩慢地向右平移的過程中,它對圓柱體Q的作用力F1方向不變,P對Q的作用力F2的方向與水平方向的夾角漸漸減小,由圖可知MN對Q的彈力F1漸漸增大,A錯誤;P對Q的彈力F2漸漸增大,B正確;以P、Q為整體,地面對P的摩擦力大小等于MN對Q的彈力F1,故地面對P的摩擦力漸漸增大,C正確;Q所受的合力始終為零,D錯誤?！究偨Y(jié)提升】圖解法解決動態(tài)平衡問題的物理條件(1)物體在三個共點力作用下處于平衡狀態(tài)。(2)三個力的特點為一個力大小、方向都不變,該力一般為重力或與重力相等的力;一個力方向不變,大小轉(zhuǎn)變;第三個力大小、方向均轉(zhuǎn)變。二、非選擇題(15分)6.(2022·臨沂高一檢測)三條輕繩結(jié)于O點,通過一輕質(zhì)彈簧測力計將一重物懸掛起來,如圖所示。已知系在豎直墻上的繩與墻成37°角,彈簧測力計水平且讀數(shù)為3N,求重物的質(zhì)量(g取10m/s2)?！窘馕觥繉⒇Q直繩對O點的拉力FT沿兩繩方向進行分解,分力分別為FT1和FT2,如圖所示。則FT1=FTtan37°而FT=mg,FT1=3N。所以重物的質(zhì)量：m=QUOTE=QUOTEkg=0.4kg答案：0.4kg【變式訓練】如圖所示,鍋爐被安裝在等高的混凝土地基A、B上,∠AOB=90°,鍋爐重2×104N。試求A、B兩處受到的壓力大小?！窘馕觥恐亓煞纸鉃檠豋A方向和沿OB方向的兩個分力,如圖所示：由幾何學問可知：G1=G2=Gcos45°=1.41×104N鍋爐對A、B兩處的壓力分別等于G1、G2,都等于1.41×104N。答案：1.41×104N1.41×104N(25分鐘50分)一、選擇題(本題共4小題,每小題7分,共28分。多選題已在題號后標出)1.(多選)(2022·揚州高一檢測)已知兩個共點力的合力F=50N,分力F1的方向與合力F的方向成30°角,分力F2的大小為60N,則()A.F1的大小只有一個可能 B.F2的方向是唯一的C.F2有兩個可能的方向 D.F2可取任意方向【解析】選A、B。由于F2=60N>50N,由三角形定則知,F1的大小只有一個,F2的方向也唯一,如圖所示。2.(多選)(2021·廣東高考)如圖,物體P靜止于固定的斜面上,P的上表面水平?，F(xiàn)把物體Q輕輕地疊放在P上,則()A.P向下滑動B.P靜止不動C.P所受的合外力增大D.P與斜面間的靜摩擦力增大【解題指南】解答本題時應從以下兩點進行分析：(1)知道P靜止在斜面上的條件。(2)Q輕放于P上,相當于P的質(zhì)量變大,各力均變化,分析合力是否變化。【解析】選B、D。設P的質(zhì)量為m,P靜止于斜面上,則有mgsinθ=Ff≤μmgcosθ。當把Q輕放于P之上,相當于P的質(zhì)量變大,設P、Q的總質(zhì)量為M,則有Mgsinθ≤μMgcosθ,故P仍靜止不動,A錯誤、B正確;P靜止不動合力為零,C錯誤;對P、Q整體：F′f=Mgsinθ,由于M>m,故F′f變大,D正確。3.(多選)(2022·溫州高一檢測)如圖所示,建筑裝修中,工人用質(zhì)量為m的磨石對斜壁進行打磨,當對磨石加豎直向上大小為F的推力時,磨石恰好沿斜壁向上勻速運動,已知磨石與斜壁之間的動摩擦因數(shù)為μ,則磨石受到的摩擦力是()A.(F-mg)cosθ B.μ(F-mg)sinθC.μ(F-mg)cosθ D.μ(F-mg)【解析】選A、B。對磨石進行受力分析,由平衡條件,沿斜壁：(F-mg)cosθ=f,A對;垂直于斜壁：壓力FN=(F-mg)sinθ,故摩擦力Ff=μFN=μ(F-mg)sinθ,選項B正確。4.(多選)(2022·蘇州高一檢測)如圖所示,若人向右走了兩步后,人與重物重新保持靜止,下列說法正確的是()A.地面對人的摩擦力減小B.地面對人的摩擦力增大C.人對地面的壓力增大D.人對地面的壓力減小【解析】選B、C。對人受力分析如圖所示：重力G、繩子的拉力FT、支持力F與地面給的靜摩擦力Ff,四力使物體處于平衡狀態(tài),對繩子的拉力FT進行分解得：FTsinθ=Ff,FTcosθ+F=G。由題意可知,繩子的拉力大小FT等于物體的重力,所以隨著夾角θ變大,靜摩擦力增大,FTcosθ變小,支持力變大,導致人對地的壓力增大。故選B、C?！咀兪接柧殹?多選)如圖所示,重20N的物體放在粗糙水平面上,用F=8N的力斜向下推物體。F與水平面成30°角,物體與平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,則物體()A.對地面的壓力為28N B.所受的摩擦力為4QUOTENC.所受的合力為5N D.所受的合力為0【解析】選B、D。將力F分解如圖,對地的壓力為FN=F2+G=Fsin30°+G=24N,又因F1=Fcos30°<μFN,故受到的靜摩擦力為Ff=Fcos30°=4QUOTEN,故物體合力為零,所以B、D項正確。二、非選擇題(本題共2小題,共22分)5.(10分)(2021·成都高一檢測)兩物體M和m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連,如圖所示放置,OA、OB與水平面的夾角分別為30°和60°,M重20N,m靜止在水平面上。求：(1)OA繩和OB繩的拉力大小;(2)m受到的摩擦力?！窘馕觥?1)結(jié)點O的受力如圖所示。依據(jù)平衡條件,豎直方向上FTAcos60°+FTBcos30°-Mg=0水平方向上FTAsin60°-FTBsin30°=0解得FTA=10N,FTB=10QUOTEN=17.3N(2)由于m也處于平衡狀態(tài),故在水平方向上FTB-FTA-Ff=0所以摩擦力大小Ff=FTB-FTA=7.3N方向水平向左。答案：(1)10N17.3N(2)7.3N方向水平向左【總結(jié)提升】確定重力的作用效果的方法(1)若與物體接觸的是繩,重力的一個作用效果是沿繩指向繩伸長的方向。(2)若與物體接觸的是可轉(zhuǎn)動的桿,重力的一個作用效果是沿桿指向重力的方向一側(cè)。(3)若與物體接觸的是面,重力的一個作用效果是垂直于面指向重力的方向一側(cè)。若只有一個接觸面,重力的另一個作用效果與接觸面平行指向重力的方向一側(cè),如斜面上的物體的重力的作用效果是垂直斜面對下和平行斜面對下兩個分力。6.(12分)(2022·邢臺高一檢測)如圖所示,在水平粗糙橫桿上,有一質(zhì)量為m的小圓環(huán)A,用一細線懸吊一個質(zhì)量為m的球B?，F(xiàn)用一水平拉力緩慢地拉起球B,使細線與豎直方向成37°角,此時環(huán)A仍保持靜止。求：(1)此時水平拉力F的大小;(2)環(huán)對橫桿的壓力;(3)環(huán)對桿的摩擦力?！窘馕觥?1)取小球為爭辯對象進行受力分析,由平衡條件得：FTsin37°=F,FTcos37°=mg,聯(lián)立