2024-2025學(xué)年高中物理第三章相互作用第5節(jié)力的分解A同步訓(xùn)練含解析新人教版必修1

PAGE1-第5節(jié)力的分解基礎(chǔ)訓(xùn)練1.關(guān)于合力與其兩個(gè)分力的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是(A)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肯定相同C.兩個(gè)分力的大小之和就是合力的大小D.一個(gè)力可以分解為隨意大小的兩個(gè)分力解析:兩個(gè)分力的作用效果與其合力的作用效果肯定是相同的,合力可以等效替代兩個(gè)分力,選項(xiàng)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,選項(xiàng)C,D錯(cuò)誤。2.如圖所示,某人靜躺在椅子上,椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角θ。若此人所受重力為G,則椅子各部分對(duì)他的作用力的合力大小為(A)A.G B.Gsinθ C.Gcosθ D.Gtanθ解析:人受力可以看成兩部分,一部分是重力,另一部分是椅子各部分對(duì)他的作用力的合力。依據(jù)平衡條件知,椅子各部分對(duì)他的作用力的合力與重力等值反向,即大小是G。故選項(xiàng)A正確。3.為了行車(chē)的便利與平安,上山的馬路都是很長(zhǎng)的“之”字形盤(pán)山馬路,這樣做的主要目的是(D)A.減小上山車(chē)輛受到的摩擦力B.減小上山車(chē)輛受到的重力C.減小上山車(chē)輛對(duì)路面的壓力D.減小上山車(chē)輛受到的重力平行于路面對(duì)下的分力解析:如圖所示,重力G按作用效果分成兩個(gè)力,分別是使物體下滑的分力F1和使物體壓緊斜面的分力F2,則F1=Gsinθ,F2=Gcosθ,傾角θ減小,F1減小,F2增大,同一座山,高度肯定,把馬路修成“之”字形盤(pán)山馬路時(shí),使長(zhǎng)度增加,則路面的傾角減小,即減小上山車(chē)輛受到的重力平行于路面對(duì)下的分力,可使行車(chē)平安,故選項(xiàng)D正確,A,B,C錯(cuò)誤。4.如圖所示,用輕繩系住一小球靜止在光滑斜面上。若要按力的實(shí)際作用效果來(lái)分解小球的重力G,則G的兩個(gè)分力的方向分別是圖中的(C)A.1和4 B.2和4C.3和4 D.3和2解析:小球重力產(chǎn)生兩個(gè)效果,一是使繩子拉伸,二是使斜面受壓,故應(yīng)按3,4兩個(gè)方向分解。5.小劉同學(xué)用輕質(zhì)圓規(guī)做了如圖所示的小試驗(yàn),其中圓規(guī)兩腳A與B分別模擬橫梁與斜梁,鑰匙模擬重物,通過(guò)試驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明O點(diǎn)受到向下的力F產(chǎn)生的對(duì)橫梁A與斜梁B的作用效果分別是(D)A.壓力、拉力 B.壓力、壓力C.拉力、拉力 D.拉力、壓力解析:力F產(chǎn)生向左拉橫梁A和斜向下壓斜梁B的作用,選項(xiàng)D正確。6.如圖所示,小強(qiáng)用與水平方向成θ角的輕繩拉木箱,未拉動(dòng),此時(shí)繩中拉力為F,則木箱所受摩擦力的大小為(A)A.Fcosθ B.FsinθC.0 D.F解析:對(duì)木箱受力分析,依據(jù)平衡條件,水平方向有Ff=Fcosθ,故選項(xiàng)A正確。7.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),下列說(shuō)法正確的是(C)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:題圖中三個(gè)物體對(duì)地面的壓力分別為FN甲=mg-Fsinθ,FN乙=mg+Fsinθ,FN丙=mg,因它們均相對(duì)地面滑動(dòng),由Ff=μFN知,Ff乙>Ff丙>Ff甲,故C正確。8.(2024·浙江4月學(xué)考)重型自卸車(chē)?yán)靡簤貉b置使車(chē)廂緩慢傾斜到肯定角度,車(chē)廂上的石塊就會(huì)自動(dòng)滑下,以下說(shuō)法正確的是(C)A.在石塊下滑前后自卸車(chē)與石塊整體的重心位置不變B.自卸車(chē)車(chē)廂傾角越大,石塊與車(chē)廂的動(dòng)摩擦因數(shù)越小C.自卸車(chē)車(chē)廂傾角變大,車(chē)廂與石塊間的正壓力減小D.石塊起先下滑時(shí),受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力解析:在石塊下滑前,自卸車(chē)與石塊整體的重心位置上升,下滑后又下降,故A錯(cuò)誤;動(dòng)摩擦因數(shù)是材料間的固有屬性,只與材料有關(guān),和傾角無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;車(chē)廂與石塊間的正壓力與石塊所受重力在垂直車(chē)廂方向的分力大小相等,所以當(dāng)車(chē)廂傾角變大,車(chē)廂與石塊間的正壓力減小,故C正確;石塊在起先下滑時(shí),受到的摩擦力與重力沿斜面方向的分力大小相等,D錯(cuò)誤。9.一個(gè)重為G的均質(zhì)光滑小球,放在傾角θ的斜面及擋板間。當(dāng)擋板垂直斜面(如圖1)和豎直(如圖2)時(shí),小球?qū)醢宓膲毫Ψ謩e為F1和F2,則F1∶F2為(C)A.1 B.sinθ C.cosθ D.tanθ解析:擋板垂直斜面時(shí),重力G可分解為如圖甲所示的力F1和F3,則此時(shí)小球?qū)醢宓膲毫Υ笮〖礊镕1,F1=Gsinθ;擋板豎直時(shí),重力G可分解為如圖乙所示的力F2和F4,則此時(shí)小球?qū)醢宓膲毫Υ笮〖礊镕2,F2=Gtanθ;故F1∶F2=cosθ,選項(xiàng)C正確。10.三個(gè)相同的支座上分別擱著三個(gè)質(zhì)量和直徑都相等的光滑圓球a,b,c,支點(diǎn)P,Q在同一水平面上,a球的重心Oa位于球心,b球和c球的重心Ob,Oc分別位于球心的正上方和球心的正下方,如圖所示,三球均處于平衡狀態(tài)。支點(diǎn)P對(duì)a球的彈力為Na,對(duì)b球的彈力為Nb,對(duì)c球的彈力為Nc,則(A)A.Na=Nb=Nc B.Nb>Na>NcC.Nb<Na<Nc D.Na>Nb=Nc解析:支點(diǎn)P,Q對(duì)球的彈力始終指向球心,與球的重心位置無(wú)關(guān),故選項(xiàng)A正確。實(shí)力提升11.一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的易斷的勻稱(chēng)細(xì)繩,兩端固定在天花板上的A,B兩點(diǎn)。若在細(xì)繩的C處懸掛一重物,已知AC>CB,如圖所示,則下列說(shuō)法中正確的是(C)A.增加重物的重力,AC段先斷B.增加重物的重力,不能確定哪段細(xì)繩先斷C.將A端往左移比往右移時(shí)繩子簡(jiǎn)單斷D.將A端往右移時(shí)繩子簡(jiǎn)單斷解析:探討C點(diǎn),C點(diǎn)受重物的拉力,其大小等于重物的重力,即FT=G;將重物對(duì)C點(diǎn)的拉力分解為對(duì)AC和BC兩段繩的拉力,其力的平行四邊形如圖所示。因AC>CB,則FBC>FAC。當(dāng)增加重物的重力G時(shí),FBC增大得較多,所以BC段繩先斷,因此選項(xiàng)A,B不正確;將A端往左移時(shí),FBC與FAC兩力夾角變大,合力FT肯定,則兩分力FBC與FAC都增大,將A端向右移時(shí)兩分力夾角變小,兩分力變小,由此可知選項(xiàng)C正確。12.如圖是用來(lái)粉刷墻壁的涂料滾的示意圖。運(yùn)用時(shí),用撐桿推著涂料滾沿墻壁上下滾動(dòng),把涂料勻稱(chēng)地粉刷到墻壁上。撐桿的重量和墻壁的摩擦均不計(jì),而且撐桿足夠長(zhǎng)。粉刷工人站在離墻壁某一距離處緩緩上推涂料滾,使撐桿與墻壁間的夾角越來(lái)越小。該過(guò)程中撐桿對(duì)涂料滾的推力為F1,涂料滾對(duì)墻壁的壓力為F2,下列說(shuō)法正確的是(D)A.F1增大,F2減小 B.F1減小,F2增大C.F1,F2均增大 D.F1,F2均減小解析:以涂料滾為探討對(duì)象,分析受力狀況如圖。設(shè)撐桿與墻壁間的夾角為α,依據(jù)平衡條件和力的合成與分解原理可得,撐桿對(duì)涂料滾的推力為F1=Gcosα,墻壁對(duì)涂料滾的彈力F2=Gtanα,由題意知,撐桿與墻壁間的夾角α減小,cosα增大,tanα減小,則F1,F13.在學(xué)校體育器材室里,籃球水平放在如圖所示的球架上。已知球架的寬度為0.15m,每個(gè)籃球的質(zhì)量為0.4kg,直徑為0.25m,不計(jì)球與球架之間的摩擦,則每個(gè)籃球?qū)η蚣芤粋?cè)的壓力大小為(重力加速度g取10m/s2)(C)A.4N B.5N C.2.5N D.3N解析:設(shè)每個(gè)籃球?qū)η蚣芤粋?cè)的壓力大小為FN,則一側(cè)球架對(duì)每個(gè)球的支持力的大小也是FN,球的受力狀況如圖所示。因?yàn)榍虻闹睆綖镈=0.25m,球架的寬度為d=0.15m,故cosα=(D2)

2-(d2)

14.如圖所示的甲、乙、丙三種狀況中,不計(jì)繩、彈簧測(cè)力計(jì)、各滑輪的質(zhì)量,不計(jì)一切摩擦,物體質(zhì)量都為m,且均處于靜止?fàn)顟B(tài),有關(guān)角度如圖所示。則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)由大到小的排列依次是(D)A.甲、乙、丙 B.丙、乙、甲C.甲、丙、乙 D.丙、甲、乙解析:甲圖中,繩拉彈簧測(cè)力計(jì)的力與物體重力大小相等,即F甲=mg,乙圖中,繩拉彈簧測(cè)力計(jì)的力的大小等于物體重力沿球面對(duì)下的分力,即F乙=32mg,丙圖中,由于兩繩夾角θ=150°>120°,則繩的拉力F丙15.質(zhì)量為m的物體,放在傾角為θ的斜面上,則其所受重力和斜面的支持力的合力為多大?解析:先將重力mg分解為平行于斜面的mgsinθ和垂直于斜面的mgcosθ,其中的mgcosθ與斜面支持力的合力為零,即得所受重力和斜面的支持力的合力為mgsinθ。答案:mgsinθ16.如圖所示,兩滑塊放在光滑的水平面上,中間用一細(xì)線相連,輕桿OA,OB擱在滑塊上,且可繞鉸鏈O自由轉(zhuǎn)動(dòng),兩桿長(zhǎng)度相等,夾角為θ,當(dāng)豎直向下的力F作用在鉸鏈上時(shí),滑塊間細(xì)線的張力為多大?解析:把豎直向下的力F沿兩桿OA,OB方向分解,如圖甲所示,可求出作用于滑塊上斜向下的力為F1=F2=F2cosθ2,斜向下的壓力F1將產(chǎn)生兩個(gè)效果:豎直向下壓滑塊的力F1″和沿水平方向推滑塊的力F1′,因此,將F1沿豎直方向和水平方向分解,如圖乙所示,考慮到滑塊未受摩擦力,細(xì)線上的張力等于F1的水平方向上的分力F1′,即F1′=FF1sinθ解得F1′=F2tanθ答案:F2tan17.兩個(gè)大人和一個(gè)小孩沿河岸拉一條小船前進(jìn),兩個(gè)大人的拉力分別為F1=400