2018-2019学年高中物理 第三章 相互作用 专题3.5 力的分解课时同步试题 新人教版必修1.doc

第5节 力的分解1（2018陕西省西安市碑林区铁一中学（滨河分校）高一上学期期中）把一个力分解为两个力时A一个分力变大时，另一个分力一定要变小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，两个分力不能同时等于这个力【答案】C2（2018湖南省张家界市高一上学期期末）为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，其主要目的是A增大过桥车辆受到的摩擦力B减小过桥车辆的重力C增大过桥车辆的重力平行于引桥面向上的分力D减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力【答案】D【解析】对车受力分析，受重力、支持力和阻力，物体重力不变，重力产生两个作用效果，使物体沿斜面下滑，使物体紧压斜面，设斜面倾角为，将重力按照作用效果正交分解，如图：由几何关系可得：平行斜面分量为，由于引桥越长，坡角越小，越小，压力变大，故摩擦力变大，但增加摩擦不是目的，故ABC错误，D正确。【点睛】本题关键将重力正交分解后，根据平衡条件求解出压力和重力的下滑分量，然后对结果联系实际情况讨论即可判断。3（2018上海市静安区高考二模）已知两个共点力的合力F为10 N，分力F1的大小为5 N。则另一个分力F2AF2的大小是唯一的BF2的大小可以是任意值CF2的方向与合力F的方向一定成30角DF2的方向与合力F的方向的最大夹角为30角【答案】D由图可得F2的方向与合力F的方向的最大夹角为，即F2的方向与合力F的方向的最大夹角为30角，故D正确，ABC错误；故选：D。4（2018天津市四合庄中学高一下学期第一次月考）（多选）一个力的大小为10 N，它可分解为两个分力，其结果可能为A20 N，8 N B6 N，3N C30 N，28 N D4 N，8 N【答案】CD【解析】力的合成与分解为矢量运算，分两种情况：（1）合力与分力方向共线时，可以转化为代数运算相加减。（2）合力与分力不共线时，遵循平行四边形定则，同时分力与合力可以构成一个矢量三角形。三角形特点为任意两边之和大于第三边。由以上分析可知AB不符合共线情况，力的三个边也不能构成三角形，故AB错误；CD满足任意两边之和大于第三边，故CD正确。5（多选）关于力的分解，下列叙述中正确的是A8 N的力可以分解为两个8 N的分力B8 N的力可以分解为两个4 N的分力C8 N的力可以分解为13 N和6 N的两个分力D8 N的力可以分解为16 N和7 N的两个分力【答案】ABC6（2018云南省玉溪市峨山县三中高一上学期期末）一个力的大小为30 N，将此力分解为两个分力，这两个分力的大小不可能是A10 N、10 NB20 N、40 NC200 N、200 ND700 N、720 N【答案】A【解析】10 N和10 N的合力范围是0 NF20 N，所以不可能是大小为30 N分解得两个力，A正确；20 N、40 N的合力范围是20 NF60 N，所以可能是大小为30 N分解得两个力，B错误；200 N、200 N的合力范围是0 NF400 N，所以可能是大小为30 N分解得两个力，C错误；700 N、720 N的合力范围是20 NF1 420 N，所以可能是大小为30 N分解得两个力，D错误。7吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2，则A坐着比躺着时F1大B躺着比坐着时F1大C坐着比躺着时F2大D躺着比坐着时F2大【答案】A【解析】吊床对人的作用力与重力等值反向，所以躺着和坐在时，F2不变。坐在吊床上时，吊床两端绳的拉力与竖直方向上的夹角较大，根据共点力平衡有：2Fcos =G，越大。则绳子的拉力越大，所以坐着时，绳子与竖直方向的夹角较大，则绳子的拉力较大。故A正确，B、C、D错误。8（2018河南省滑县高一下学期期末）（多选）如图所示，一物块静止在倾角为的斜面上，物块受到的重力可分解为沿斜面向下和垂直斜面向下的两个分力。现减小斜面的倾角，则A变小 B变大 C变小 D变大【答案】AD9如图所示，起重机将重为G的重物匀速吊起，此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60，则每根钢索中弹力大小为A BC D【答案】D10（2018遂溪县第一中学高一月考）在斜面上的物体受到的重力G，可以分解为沿斜面向下的力和垂直斜面向下的力，如图所示。下列说法正确的是A和的代数和等于GB就是物体对斜面的压力C和的受力物体是斜面上的物体D若物体静止在斜面上，斜面对物体的作用力一定竖直向上【答案】D【解析】重力G分解为垂直斜面向下的力G2和平行斜面向下的力G1，G1和G2的矢量和等于G，故A错误；G2是使物体紧压斜面的分力，不是物体对斜面的正压力，故B错误；G1和G2是重力的两个分力，实际上是不存在的，故C错误；若物体静止在斜面上，根据共点力平衡的条件可知，斜面对物体的作用力的和与重力大小相等方向相反，所以一定竖直向上，故D正确。所以D正确，ABC错误。11（2018辽宁省辽阳市高二下学期期末）（多选）将一个的力分解为两个分力，如果已知其中一个不为零的分力方向与成30角，则关于另一个分力，下列说法正确的是A的方向不可能与平行B的大小不可能小于C的大小可能小于D的方向与垂直时最小【答案】AD12（2018浙江省温州市高一上学期期末）一体操运动员倒立并静止在水平地面上，下列图示姿势中，假设两手臂用力大小相等，那么沿手臂的力F最大的是A B C D【答案】C【解析】将人所受的重力按照效果进行分解，由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而C图中人最费力，AD图中人最省力；故选C。13一个竖直向下大小为18 N的力分解为两个分力，一个分力沿水平方向，大小等于24 N，那么另一个分力的大小是A42 N B30 N C24 N D6 N【答案】B【解析】根据平行四边形定则，已知一个分力沿水平方向，做出平行四边形如图所示，由图形可知另一个分力F2的大小为，B正确。14（2018北京市第三十五中学高三上学期期中）我国选手陈一冰在北京奥运会上以优异成绩夺得吊环比赛冠军。比赛中他先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到图示位置，此时连接吊环的绳索与竖直方向的夹角为。已知他的体重为，吊环和绳索的重力不计。则每条绳索的张力为A B C D【答案】C15架在A、B两根晾衣杆之间的均匀铁丝在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，铁丝呈现如图所示的两种形状。下列说法中正确的是A夏季铁丝对晾衣杆的拉力较大B冬季铁丝对晾衣杆的拉力较大C夏季晾衣杆对地面的压力较大D冬季晾衣杆对地面的压力较大【答案】B【解析】可以将重物的重力当成合力，铁丝两端的拉力当成分力，因为当合力一定时夹角越大分力越大，故冬季铁丝对晾衣杆的拉力较大，对地面的压力是一定的，所以正确选项为B。16（多选）如图所示，人拉着旅行箱前进，拉力F与水平方向成角，若将拉力F沿水平和竖直方向分解，则下列说法正确的是A水平分力为FcosB竖直分力为FsinC水平分力为FtanD竖直分力为Fcot【答案】AB17如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间连着一根轻质弹簧，静止不动时，两根细线之间的夹角为，则弹簧的弹力为A2mgtan Bmgtan C2mgtanDmgtan【答案】D【解析】对A球受力分析，然后根据平衡条件并运用合成法得到弹簧的弹力。对其中一个小球受力分析，如图所示。根据共点力平衡条件和几何知识可得，故D正确。18（2018云南省腾冲市第八中学高一上学期期末）（多选）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【答案】ACD所以绳子是被拉伸的，杆是被压缩的，故A正确。B杆对手掌施加的作用力方向沿杆由A指向C，故B错误。C绳对手指施加的作用力方向沿绳由B指向A，故C正确。D所挂重物质量越大，重力越大，根据力的分解可知绳和杆对手的作用力也越大，故D正确。故选ACD。【点睛】将重物的重力按效果进行分解，从而确定绳子和杆所受的作用力情况。由此可判断手指的受力方向；对结点进行受力分析，则可知杆对结点的弹力方向，即可判出杆对手掌的作用力的方向。19（2018重庆市南开中高三上学期期中）如图所示，被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球。若按力的实际作用效果来分解，小球受到的重力G的两个分力方向分别是图中的A1和4 B2和4 C3和4 D3和2【答案】C【点睛】将力进行分解时，一般要按照力的实际作用效果来分解或按需要正交分解，若要按照力的实际作用效果来分解，要看力产生的实际效果。20体育器材室里，篮球摆放在如图所示的球架上。已知球架的宽度为d，每个篮球的质量为m，直径为D，不计球与球架之间的摩擦，则每个篮球对一侧球架的压力大小为A BC D 【答案】C【解析】以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，设球架对篮球的支持力N与竖直方向的夹角为。由几何知识得：，根据平衡条件得：，解得：，则得篮球对球架的压力大小为：，故选项C正确。【点睛】以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，根据几何知识求出相关的角度，由平衡条件求解球架对篮球的支持力，即可得到篮球对球架的压力；本题关键要通过画出力图，正确运用几何知识求出N与竖直方向的夹角，再根据平衡条件进行求解。21（2018河南省南阳市第一中学高一上学期第五次月考）（多选）已知力F的一个分力F1跟F成30角，大小未知，则另一个分力F2的大小可能是A B C D【答案】BCD22水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端固定在墙上，另一端跨过滑轮后挂着一质量为m=10 kg的物体，并与横梁夹角为30，如图所示，g=10 m/s2，则滑轮受到的作用力为A50 NB50 NC100 ND100 N【答案】C23（2018上海市鲁迅中学高一上学期期末）物体静止在光滑的水平面上，力F作用于物体的中心O上，如图为俯视图，现要使合力沿OO方向，那么，必须同时再加一个力，这个力的最小值是AFcos BFsin CFtan DFcot【答案】B【解析】要使物体沿着方向做加速运动，合力必须沿着方向，根据三角形定则可以知道，合力的方向确定了，分力F的大小方向也确定了，由F做的垂线，此时的F就是最小值，再由三角形的知识可以求得最小值为Fsin，故B正确，故选B。【点睛】物体从静止开始做匀加速直线运动，合力的方向和运动的方向是一样的，要使物体沿着方向做加速运动，合力必须沿着方向，根据三角形定则，可以求出此时最小的力。24叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技。如图所示为六人叠成的三层静态造型，假设每个人的重量均为G，下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为A0.875G B0.75GC1.25G D1.5G【答案】C【点睛】受力平衡的题一定能做出来，一般用到整体法或隔离法，应用隔离法时注意顺序是层层剥皮，也就是由上到下，由外到里。分别应用平衡条件即可。25（2018湖北省荆州市沙市中学高一（上）期末）将物体所受重力按力的效果进行分解，下列图中错误的是A B C D【答案】C【解析】A、重力产生了使物体下滑的效果及压斜面的效果，故两分力即图中所示，故A正确；B、重力产生了向两边拉绳的效果，故B正确；C、重力产生了向两墙壁的挤压的效果，故两分力应垂直于接触面，故C错误；D、重力产生了拉绳及挤压墙面的效果，故作图正确，故D正确；本题选错误的，故选C。26滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动。如图所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则A小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等B小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等C小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小不相等D小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等【答案】D27（2018湖北省高三调研）超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示，在锥形金属筒内放置四颗小铁珠（其余两颗未画出），工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属简的底部，同时，小铁珠陷于钉柱上的凹槽里，锁死防盗扣。当用强磁场吸引防盗扣的顶部时，铁环和小铁珠向上移动，防盗扣松开。已知锥形金属筒底部的圆锥角刚好是120，弹簧通过铁环施加给每个小铁珠竖直向下的力F，小铁珠锁死防盗扣，每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为（不计摩擦以及小铁珠的重力）A BF C D2F【答案】A【解析】将力F分解为沿垂直于钉柱的压力和垂直斜面的压力，则由几何关系可知，则每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为，故选A。28（2018北京市第十九中学高一上学期月考）如图所示，将一个大小为6 N的力F沿相互垂直的x轴和y轴分解。已知力F与x轴的夹角，则力F在x轴上的分力F的大小为A2 N B3 N C6 N D12 N【答案】B29（2018广东省广州市荔湾区高一上学期期末教学质量检测）如图所示，重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动滑下。以下说法正确的是A自卸车车厢倾角变大，车厢与石块间的正压力不变B自卸车车厢倾角变大，石块与车厢间的摩擦力不变C自卸车车厢倾角变大，石块与车厢间的动摩擦因数不变D石块开始下滑时，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力【答案】C【解析】由力的分解知识可知，车厢与石块间的正压力为，所以自卸车车厢倾角越大，车厢与石块间的正压力逐渐减小，故A错误；在下滑前，石块处于平衡状态，则有，所以自卸车车厢倾角越大，车厢与石块间的摩擦力逐渐增大，故B错误；石块与车厢的动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关，与倾角无关，故C正确；石块开始下滑时，处于非平衡状态，石块滑动后的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力，故D错误。故选C。30如图所示，光滑斜面的倾角为，有两个相同的小球1和2，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面，则两挡板受到小球的压力大小之比为_，斜面受到两个小球的压力大小之比为_。【答案】 的挡板给的弹力，斜面给的垂直斜面向上的支持力，竖直向下的重力G，三力平衡，根据共点力平衡条件以及几何知识可得，故，根据牛顿第三定律可得两挡板受到小球的压力大小之比为，斜面受到两个小球的压力大小之比为。31（2018吉林省长春外国语学校高二下学期期末考试）被轻绳拉着的气球总质量为5 kg，受到的浮力是80 N，由于风力的作用，致使拉气球的绳子稳定在与水平方向成=60角的位置上，如图所示。求绳子对气球的拉力和风对气球的水平作用力各多大？（取g=10 m/s2）【答案】绳子对气球的拉力 N 风对气球的水平作用力N【解析】对氢气球受力分析如图所示，32质量为m的木块放在倾角为的斜面上时，恰好能匀速下滑。现用水平力F推动木块，如图所示，使木块恰好沿斜面向上做匀速运动。若斜面始终保持静止，求水平推力F的大小。【答案】【解析】由木块恰好匀速下滑，易得=tan .又木块受力如图所示。根据正交分解法和力的平衡条件知在x、y方向上的合力分别为零，则有：，.解以上两式可得：，即。33如图所示，楔形物体倾角为=30，放在水平地面上，轻质硬杆下端带有滑轮，上端顶有重1 000 N的物体，硬杆只能沿滑槽上下滑动。不计一切摩擦，求作用于楔形物体上的水平推力至少多大才能将重物顶起？【答案】34（2018浙江省桐乡市凤鸣高级中学高一上学期期中考试）一质量mB=4 kg的物块B放于粗糙水平桌面上并处于静止状态，另有一质量mA=2 kg的物块A连着绳子静止在空中，如图所示，绳子的节点为O，OC绳子的一端C固定在竖直墙面上，并且与墙面的夹角为，g取10 m/s2。求：（1）OB之间绳子上的拉力F1和OC之间绳子上的拉力F2；（2）此时物块B与桌面之间的摩擦力f；（3）发现当物块A的质量增加到mA=4 kg时，物块B刚好要滑动，求桌面的动摩擦系数。（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）【答案】（1） （2） （3）（2）由B受力平衡可得解得：；（3）当mA=4 kg时，OB绳子拉力变为30 N，此时B刚好达到最大静摩擦力，所以此时满足又因为解得：