2019版高中物理 第五章 力与平衡 第2节 力的分解试题 鲁科版必修1.doc

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1、1第第 2 2 节节 力的分解力的分解【二维选题表】物理 观念科学思维科学 探究科学态度与 责任力的分解的 理解与讨论1(易),2(易), 3(易),4(中)力的效果分解5(易),6(易), 7(易),8(中), 10(中),12(难)5(易),7(易), 8(中),12(难)力的正交分解9(易), 11(中)9(易),11(中)基础训练 1.把一个力分解为两个力的时候,正确的是( C ) A.一个分力变大,另一个分力一定变小 B.两个分力不能同时变大 C.无论如何分解,两个分力不能同时小于这个力的一半 D.无论如何分解,两个分力不能同时大于这个力的 2 倍 解析:设把一个力 F 分解为 F1

2、,F2两个分力,当 F1,F2在一条直线上且方向相反时,则有 F=|F1-F2|,当 F1变大时,F2也变大,选项 A,B 错误;F1,F2可以同时大于 F 的 2 倍,选项 D 错误;若将 F 沿一条直线分解为两个方向相同的力 F1,F2,则有 F=F1+F2,可知 F1,F2不可能同时小于 F,选 项 C 正确. 2.(多选)将大小等于 5 N 的力分解为两个力,其中一个力的大小等于 4 N,则另一个力( BC ) A.不可能等于 5 N B.可能等于 3 N C.可能等于 1 N D.不可能等于 4 N 解析:两个共点力的合力大小为 5 N,若其中一个分力大小为 4 N,根据矢量合成的法

3、则可知, 另一个分力的大小范围为 1 NF9 N,所以 5 N, 3 N,1 N 和 4 N 都是可能的.故选项 A,D 错误,B,C 正确. 3.如图所示,物体静止于光滑的水平面上,力 F 作用于物体上的 O 点,现要使物体所受的合力 沿着 OO方向,那么必须同时再加一个力 F,这个力的最小值是( B )A.Fcos B.Fsin C.Ftan D. 解析:因合力在 OO方向上,由矢量三角形定则可知,把力 F 的箭头和线 OO上任一点连起 来,这段线段就表示 F,如图所示.由图易得:当 F与合力 F合垂直时,即 F与 OO垂直 时,F最小,最小值为 Fsin .24.(2017福建四校高一联

4、考)(多选)如图所示,将力 F 分解为 F1 和 F2两个分力,已知 F1 的大小和 F2与 F 之间的夹角 ,且 为锐角,则( BCD )A.当 FF1Fsin 时,有唯一解 B.当 F1=Fsin 时,有唯一解 C.当 F1F1Fsin 时,根据平行四边形定则,如图所示,有两组解,故 A 错误;当 F1=Fsin 时,两分力和合力恰好构成三角形,有唯一解.故 B 正确;F1F,即分力大于手的拉力,所以很难直接分开的拉链很 容易地就被三角形的物体分开,故选项 A 正确.6.(多选)关于物体的受力分解问题,下列叙述正确的是( ACD ) A.斜面上的物体所受的重力,可以分解为使物体下滑的力和使

5、物体压紧斜面的力 B.斜面上的物体所受的重力,可以分解为使物体下滑的力和物体对斜面的压力3C.水平地面上的物体受到的斜向上的拉力,可以分解为水平向前拉物体的力和竖直向上提物 体的力 D.水平地面上的物体受到的斜向下的推力,可以分解为水平向前推物体的力和使物体竖直向 下压地面的力 解析:斜面上物体的重力有促使物体压紧斜面的效果和促使物体沿斜面下滑的效果,选项 A 正确;斜向上的拉力有水平向前拉物体的效果和竖直向上提物体的效果,选项 C 正确;斜向下 的推力,可以分解为水平向前推物体的力和使物体竖直向下压地面的力,选项 D 正确;力的分 解不改变力的性质和受力物体,故选项 B 错误. 7.(多选)

6、如图所示是李强同学设计的一个小实验,他将细绳的一端系在手指上,细绳的另一 端系在直杆的 A 端,杆的左端顶在掌心上,组成一个“三角支架”.在杆的 A 端悬挂不同的重 物,并保持静止.通过实验会感受到( ACD )A.细绳是被拉伸的,杆是被压缩的 B.杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由 C 指向 A C.细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由 B 指向 A D.所挂重物质量越大,细绳和杆对手的作用力也越大 解析:重物所受重力的作用效果有两个,一是拉紧细绳,二是使杆压紧手掌,所以重力可分解为沿细绳方向的力 F1和垂直于掌心方向的力 F2,如图所示,由三角函数得 F1=,F2=Gtan ,故选项 A,C

7、,D 正确.8.如图所示,挑水时水桶上绳子连接状态分别如图中 a,b,c 三种情况.下列说法中正确的是( A )A.a 状态绳子受力大容易断 B.b 状态绳子受力大容易断 C.c 状态绳子受力大容易断 D.a,b,c 三种状态绳子受力都一样 解析:水桶所受的重力产生两个效果,即沿绳子的两个分力,由平行四边形定则可知,绳子的 夹角越大,绳子的分力越大,a 绳夹角最大,故 a 绳易断,选项 A 正确. 9.已知共面的三个力 F1=20 N,F2=30 N,F3=40 N,作用在物体的同一点上,三力之间的夹角均 为 120,求合力的大小. 解析:建立如图所示坐标系,由图得4Fx=F2cos 30-F

8、3cos 30 Fy=F2 sin 30+F3 sin 30-F1F2=+,解得 F=10 N.答案:10 N 素养提升 10.用三根轻绳将质量为 m 的物块悬挂在空中,如图所示.已知 ac 和 bc 与竖直方向的夹角分 别为 30和 60,则 ac 绳和 bc 绳的拉力分别为( A )A.mg, mg B. mg,mgC.mg, mg D. mg, mg解析:对结点 c 作出受力示意图如图所示.c 点受三个力 mg,Ta,Tb作用,将重力 mg 沿 bc 和 ac 方向进行分解,由二力平衡条件及平行四边形定则可得:Fa=mgcos 30=mg=Ta,Fb=mgcos 60= mg=Tb.所以

9、选项 A 正确.11.(2017大连高一检测)(多选)如图所示,质量为 m 的物体在恒力 F 作用下沿水平地面做 匀速直线运动,物体与地面间的动摩擦因数为 ,则物体受到的摩擦力的大小为( BC )A.Fsin B.Fcos C.(mg+Fsin ) D.(mg-Fsin ) 解析:先对物体进行受力分析,如图所示,然后对力 F 进行正交分解,F 产生两个效果:使物体 水平向前 F1=Fcos ,同时使物体压紧地面 F2= Fsin .由力的平衡可得 F1=f,mg+F2=N,又 滑动摩擦力 f=N,即可得 f=Fcos =(mg+Fsin ).故选项 B,C 均正确.512.(2017黑龙江省大

10、庆市高一月考)榨油在我国已有上千年的历史,较早时期使用的是直 接加压式榨油方法.而现在已有较先进的榨油方法,某压榨机的结构示意图如图所示,其中 B 点为固定铰链,若在 A 铰链处作用一垂直于壁的力 F,则由于力 F 的作用,使滑块 C 压紧物体 D,设 C 与 D 光滑接触,杆的重力及滑块 C 的重力不计.压榨机的尺寸如图所示,l=0.5 m,b=0.05 m. 求物体 D 所受压力的大小是 F 的多少倍.解析:设 AC 与水平方向的夹角为 ,将力 F 按作用效果沿 AB 和 AC 两个方向进行分解,作出 力的分解图.如图(甲)所示,则有 F1cos +F2cos =F由于对称性可知 F1=F2 可得 2F1cos =F则得 F1=F2= 再将 F2按作用效果分解为 FN和 FN,作出力的分解图如图(乙)所示. 则有 FN=F2sin 联立得到 FN=根据几何知识可以知道 tan = =10 得到 FN=5F. 答案:5 倍