2024-2025學(xué)年高中物理第三章5力的分解練習(xí)含解析新人教版必修1

PAGEPAGE85力的分解基礎(chǔ)鞏固1關(guān)于合力與其兩個(gè)分力的關(guān)系,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.合力的作用效果與兩個(gè)分力共同作用的效果相同B.合力的大小肯定等于兩個(gè)分力的代數(shù)和C.合力可能小于它的任一分力D.合力大小可能等于某一分力的大小解析:合力與分力在作用效果上是相同的,它們可以相互替換。合力的大小范圍是|F1-F2|≤F≤F1+F2,C、D選項(xiàng)敘述正確,故不選。答案:B2如圖所示,重力為G的物體靜止在傾角為α的斜面上,將重力G分解為垂直斜面對(duì)下的力F1和平行斜面對(duì)下的力F2,那么()A.F1就是物體對(duì)斜面的壓力B.物體對(duì)斜面的壓力方向與F1方向相同,大小為GcosαC.F2就是物體受到的靜摩擦力D.物體受到重力、斜面對(duì)物體的支持力、靜摩擦力、F1和F2共五個(gè)力的作用解析:合力與分力是一種等效替代關(guān)系,假如用了兩分力F1和F2,就不能再用真實(shí)力G,否則力就多了。在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí),只分析物體實(shí)際受到的力,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤;某幾個(gè)真實(shí)力的合力或某一真實(shí)力的分力,是為了探討問(wèn)題便利而假想的力,事實(shí)上是不存在的,本題中真實(shí)力G的兩分力F1和F2是事實(shí)上并不存在的力,應(yīng)與其他實(shí)際力區(qū)分開(kāi)來(lái),題中A、C兩項(xiàng)將兩個(gè)并不存在的力“F1和F2”與真實(shí)力“物體對(duì)斜面的壓力和物體受到的靜摩擦力”混為一談,明顯是錯(cuò)誤的。分析得B選項(xiàng)正確。答案:B3(多選)如圖所示,重為G的人沿斜面勻速滑下,人受力如圖所示,這些力之間的大小關(guān)系是()A.FN=Gcosθ B.Ff=GsinθC.Ff+FN=G D.G2=解析:將重力G沿平行于斜面和垂直于斜面兩個(gè)方向正交分解如圖所示,則FN=G2=Gcosθ,A對(duì);Ff=G1=Gsinθ,B對(duì);重力G大小等于FN與Ff合力大小,G2=答案:ABD4如圖所示,兩個(gè)體重相同的小孩甲、乙靜止坐在秋千上,則下列的敘述正確的是()A.甲繩子的拉力大B.乙繩子的拉力大C.甲、乙繩子的拉力一樣大D.不確定解析:題圖甲中繩子的拉力F1=G2;題圖乙中將重力分解,如圖所示,答案:B5如圖所示,拖拉機(jī)拉著耙耕地,拉力F與水平方向成α角,若將該力沿水平方向和豎直方向分解,則它在豎直方向的分力大小為()A.Fcosα B.FsinαC.Ftanα D.Fcotα答案:B6如圖所示,細(xì)繩OM與ON所能承受的最大拉力相同,長(zhǎng)度lOM>lON,則在不斷增加重物G的重力過(guò)程中(繩OC不會(huì)斷)()A.ON繩先被拉斷B.OM繩先被拉斷C.ON繩和OM繩同時(shí)被拉斷D.因無(wú)詳細(xì)數(shù)據(jù),故無(wú)法推斷哪條繩先被拉斷解析:作出重力分解的平行四邊形如圖所示,由于lOM>lON,所以α>β,由四邊形的兩個(gè)鄰邊的長(zhǎng)短可以知道FON>FOM,所以在G增大的過(guò)程中,繩ON先斷。答案:A7如圖所示,將一個(gè)已知力F分解為F1和F2,已知F=10N,F1與F的夾角為37°,則F2的最小值是(sin37°=0.6,cos37°=0.8)()A.4N B.6NC.8N D.10N答案:B8城市中的路燈、無(wú)軌電車(chē)的供電線路等,常常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛。右圖是這類結(jié)構(gòu)的一種簡(jiǎn)化模型。圖中硬桿OB可繞通過(guò)B點(diǎn)且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng),鋼索和桿的重力都可忽視。假如懸掛鋼索AO能承受的最大拉力為2×104N,θ=30°,則當(dāng)桿BO處于水平位置,即垂直于豎直墻面時(shí),懸掛的物重不能超過(guò)多少牛?解析:豎直繩上拉力等于物體的重力G,將該力分解為拉鋼索AO的力FOA和壓硬桿OB的力FOB。由幾何關(guān)系得G=FOA·sinθ=2×104N×sin30°=1×104N所以懸掛的物重不能超過(guò)1×104N。答案:1×104N實(shí)力提升1如圖所示,一質(zhì)量勻稱的實(shí)心圓球被直徑AB所在的平面一分為二,先后以AB沿水平和豎直兩種不同方向放置在光滑支架上,處于靜止?fàn)顟B(tài),兩半球間的作用力分別為F和F',已知支架間的距離為AB的一半,則FA.BCD答案:A2(多選)一個(gè)已知力分解為兩個(gè)分力時(shí),下面哪種狀況只能得到一組唯一的解()A.已知兩個(gè)分力的方向,并且不在同始終線上B.已知兩個(gè)分力的大小C.已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向D.已知一個(gè)分力的大小和方向解析:能以兩分力為鄰邊組成唯一的平行四邊形的狀況下都有唯一的解。答案:AD3如圖所示,有一質(zhì)量不計(jì)的桿AO,長(zhǎng)為R,可繞A自由轉(zhuǎn)動(dòng)。用一根繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)重力為G的物體,再把另一根繩一端系在O點(diǎn),另一端系在圓弧形墻壁上的C點(diǎn),O為圓弧的圓心。當(dāng)點(diǎn)C由圖示位置沿圓弧CB漸漸向上移動(dòng)過(guò)程中(保持OA與墻面夾角θ不變),OC繩所受拉力的大小改變狀況是()A.漸漸減小 B.漸漸增大C.先減小后增大 D.先增大后減小答案:C★4(多選)把一個(gè)已知力F分解,要求其中一個(gè)分力F1跟F成30°角,而大小未知;另一個(gè)分力F2=3A.解析:由平行四邊形定則可知,把分力F2平行移到對(duì)邊位置,則分力F1、F2與合力F構(gòu)成一個(gè)三角形,利用三角形學(xué)問(wèn)可便利求解。因33F>F在直角△OAF中,OA=F在直角△F1AF中,由對(duì)稱性可知?jiǎng)tF1=F1'=故本題正確選項(xiàng)為A、D。答案:AD★5(多選)如圖所示,小船用繩牽引靠岸,設(shè)水的阻力不變,在小船勻速靠岸的過(guò)程中,有()A.繩子的拉力不斷增大 B.繩子的拉力不變C.船受的浮力減小 D.船受的浮力不變解析:小船在牽引力的作用下勻速靠岸時(shí),受到四個(gè)力的作用:繩子的拉力FT,船自身重力mg,水的阻力F阻,水對(duì)船的浮力F浮,如圖所示。繩子的拉力有兩個(gè)效果,即一個(gè)分力FT1使船靠岸,另一個(gè)分力FT2豎直向上,由于船勻速運(yùn)動(dòng),總有FT1=F阻,而F阻不變,所以FT1不變,但在船靠岸過(guò)程中,角θ增大,故拉力FT增大,而F浮減小。正確選項(xiàng)為A、C。答案:AC6(多選)自卸式運(yùn)輸車(chē)是車(chē)廂配有自動(dòng)傾卸裝置的汽車(chē),又稱為翻斗車(chē)、工程車(chē),由汽車(chē)底盤(pán)、液壓舉升機(jī)構(gòu)、取力裝置和貨廂組成。如圖所示,在車(chē)廂由水平位置漸漸抬起的過(guò)程中,有關(guān)貨物所受車(chē)廂的支持力FN和摩擦力Ff,下列說(shuō)法正確的是()A.摩擦力Ff漸漸減小B.摩擦力Ff先增大后減小C.支持力FN漸漸減小D.支持力FN先增大后減小解析:起先時(shí)物體受重力和支持力,抬起后受到向上的靜摩擦力;靜摩擦力等于重力沿斜面對(duì)下的分力,即Ff=mgsinθ,隨角度的增大,摩擦力增大;當(dāng)角度達(dá)肯定程度時(shí),物體起先滑動(dòng),由靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力,而滑動(dòng)摩擦力Ff=μmgcosθ,cosθ隨角度的增加而減小,故摩擦力將減小,所以摩擦力是先增大后減小的,故B正確,A錯(cuò)誤;支持力FN=mgcosθ漸漸減小,C正確,D錯(cuò)誤。答案:BC★7英國(guó)一家公司制造出一種夾在繩上的儀表,用一個(gè)杠桿使繩子的某點(diǎn)有一個(gè)微小偏移量,如圖所示,它很簡(jiǎn)單測(cè)出垂直于繩的彈力。請(qǐng)你推導(dǎo)一個(gè)能計(jì)算繩中張力的公式。