2019-2020年新教材高中物理 课时分层作业10 力的分解（含解析）鲁科版必修1

课时分层作业(十) (时间：40分钟分值：100分)合格基础练一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1(多选)下列说法正确的是()A2 N的力可以分解成6 N和3 N的两个分力B10 N的力可以分解成5 N和3 N的两个分力C2 N的力可以分解成6 N和5 N的两个分力D10 N的力可以分解成10 N和10 N的两个分力CD逆向思维法，根据两个分力的合力的取值范围来判定如A项中6 N和3 N的合力的范围是3 NF9 N，故合力不可能是2 N，即2 N的力不能分解为6 N和3 N的两个分力同理B选项也不符合2如图所示，把光滑斜面上的物体所受重力mg分解为F1、F2两个力图中N为斜面对物体的支持力，则下列说法正确的是()AF1是斜面作用在物体上使物体下滑的力B物体受到mg、N、F1、F2共四个力的作用CF2是物体对斜面的压力D力N、F1、F2这三个力的作用效果与mg、N这两个力的作用效果相同DF1是重力沿斜面向下的分力，其作用效果是使物体沿斜面下滑，但施力物体不是斜面，故选项A错误；物体受到重力mg和支持力N两个力的作用，F1、F2是重力的分力，故选项B错误；F2是重力沿垂直于斜面方向的分力，其作用效果是使物体压斜面，F2的大小等于物体对斜面的压力，但两者的受力物体不同，F2的受力物体是物体，物体对斜面的压力的受力物体是斜面，故选项C错误；合力与分力的作用效果相同，故选项D正确3.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，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端悬挂不同重物，并保持静止通过实验会感受到什么，说法不正确的是()A绳子是被拉伸的，杆是被压缩的B杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C指向AC绳对手指施加作用力的方向沿绳由B指向AD所挂重物质量越大，绳和杆对手的作用力也越大B物体重力的作用效果是：一方面拉紧细绳，另一方面使杆压紧手掌，故选项A正确；杆对手掌的作用力方向沿杆由A指向C，绳对手指的作用力由B指向A，故选项B错误，选项C正确；将重力分解为沿绳方向的力F1和沿杆方向的力F2，如图所示，由F1，F2Gtan 可知，物重G越大，F1、F2也越大，故选项D正确4如图所示，质量为10 kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点，某时刻只受到F1和F2的作用，且F110 N，F210 N，则物体的合力()A方向沿y轴正方向B方向沿y轴负方向C大小等于10 ND大小等于10 NC正交分解如图，故物体的合力为10 N，方向沿x轴正向5AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30角，如图所示若把球的重力G按照作用效果分解，则两个分力的大小分别为()AG和GBG和GCG和G DG和GA对球所受重力进行分解如图所示由几何关系得F1Gsin 60G，F2Gsin 30G，选项A正确6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()AFcos BFsin CFtan DFcot B因合力在OO方向上，由矢量三角形定则可知，把分力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 .二、非选择题(14分)7如图所示，一个重为100 N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间，已知球心O与A点的连线与竖直方向成角，且60，所有接触点和面均不计摩擦试求小球对墙面的压力F1和对A点压力F2.解析球的重力产生两个作用效果：压紧墙壁和A点，作出重力及它的两个分力F1和F2构成的平行四边形如图所示球对墙面的压力F1F1Gtan 60100 N方向垂直墙壁向右球对A点的压力F2F2200 N，方向沿OA方向答案F1100 N，方向垂直墙壁向右F2200 N，方向沿OA方向等级过关练一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端都固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳()A必定是OAB必定是OBC必定是OCD可能是OB，也可能是OCA由力的分解图知F1最大，故OA先断，A正确2如图所示，是斧头劈木柴的剖面图，其中BC边为斧头背，AB、AC边为斧头的刀面要使斧头容易劈开木柴，斧头应该()ABC边与AB、AC边都短一些BBC边长一些，AB、AC边短一些CBC边短一些，AB、AC边长一些DBC边长一些，AB、AC边也长一些C把斧头所受的向下的力F按力的实际作用效果沿垂直AB、AC边的两个方向分解为F1和F2，设BC与AC成 角，由图可知F1F2，F2F1cos ，所以F1F2.要使木柴容易劈开，应使F1和F2大一些，则应大一些，因此BC边应短一些，AB、AC边应长一些，故C正确3(多选)如图所示，质量为m的木块在与水平方向成角的推力F作用下，在水平地面上做匀速直线运动已知木块与地面间的动摩擦因数为，那么木块受到的滑动摩擦力为()AmgB(mgFsin )C(mgFsin )DFcos BD木块匀速运动时受到四个力的作用：重力mg、推力F、支持力N、摩擦力f.沿水平方向建立x轴，将F进行正交分解，如图所示(这样建立坐标系只需分解F)，由于木块做匀速直线运动，所以，在x轴上，向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡)；在y轴上，向上的力等于向下的力(竖直方向二力平衡)即Fcos f，NmgFsin ，又由于fN所以f(mgFsin )，故本题应选B、D.4如图所示，用细线悬挂一个均质小球靠在光滑竖直墙上如果把线的长度缩短，则球对线的拉力T、对墙的压力N的变化情况正确的是()AT、N都不变BT减小，N增大CT增大，N减小DT、N都增大D绳对物体的拉力可分解为互相垂直的两分力，如图所示，则Tcos mg，Tsin N.当绳长变短时，角增大，cos 减小，所以T增大，N增大，故D正确二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(13分)如图所示，在水平地面上有一重为G200 N的货箱，货箱与水平地面之间的动摩擦因数为0.2，今在货箱上施加一个与水平面成37角斜向上的拉力作用，使其沿水平方向运动，若这一拉力F100 N，求货箱受到的合力(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)解析货箱共受到四个力的作用：竖直向下的重力G、地面对货箱竖直向上的支持力N、斜向上的拉力F、与地面的滑动摩擦力f，其受力图如图所示，正交分解得，竖直方向：NFsin 37G0水平方向Fx合Fcos 37f且fN联立得Fx合52 N由于竖直方向合外力为零，所以货箱所受合外力F合Fx合52 N，方向水平向右答案52 N，方向水平向右6(13分)如图所示，已知物体在三个共点力的作用下沿x轴运动，其中F180 N，F2120 N，它们与x轴夹角都是30，F3是确保物体沿x轴运动的最小分力试问：(1)最小分力为多大？沿什么方向？(2)三个分力的合力多大？解析物体由静止开始沿x轴运动，则F1、F2和F3三个力的合力沿x轴方向，由于力的边角关系较复杂，连续利用平行四边形定则来合成较繁琐，但F1、F2与x轴夹角关系明确，可使用正交分解法如图所示建立直角坐标系，其中三个力的交点O为原点，以原x轴为x轴，y轴垂直于x轴方向，把F1、F2沿x、y轴分解则F1xF1cos 3040 NF1yF1sin 3040 NF2xF2cos 3060 NF2yF2sin 3060 N(1)要使物体沿x轴方向运动，则y轴方向上合力为零，根据题意，当F3沿y轴正向，且F3F2yF1y20 N时，分力F3最小(2)三个分力的合力FF1xF2x100 N.答案(1)20 N沿y轴正方向(2)100 N- 7 -