2019_2020學(xué)年高中物理第三章5力的分解練習（含解析）新人教版必修.docx

5力的分解基礎(chǔ)鞏固1關(guān)于合力與其兩個分力的關(guān)系,下列說法錯誤的是()A.合力的作用效果與兩個分力共同作用的效果相同B.合力的大小一定等于兩個分力的代數(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,它們可以互相替換。合力的大小范圍是|F1-F2|FF1+F2,C、D選項敘述正確,故不選。答案:B2如圖所示,重力為G的物體靜止在傾角為的斜面上,將重力G分解為垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么()A.F1就是物體對斜面的壓力B.物體對斜面的壓力方向與F1方向相同,大小為Gcos C.F2就是物體受到的靜摩擦力D.物體受到重力、斜面對物體的支持力、靜摩擦力、F1和 F2共五個力的作用解析:合力與分力是一種等效替代關(guān)系,如果用了兩分力F1和F2,就不能再用真實力G,否則力就多了。在對物體進行受力分析時,只分析物體實際受到的力,故D選項錯誤;某幾個真實力的合力或某一真實力的分力,是為了研究問題方便而假想的力,實際上是不存在的,本題中真實力G的兩分力F1和F2是實際上并不存在的力,應(yīng)與其他實際力區(qū)別開來,題中A、C兩項將兩個并不存在的力“F1和F2”與真實力“物體對斜面的壓力和物體受到的靜摩擦力”混為一談,顯然是錯誤的。分析得B選項正確。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=Gcos B.Ff=Gsin C.Ff+FN=GD.G2=FN2+Ff2解析:將重力G沿平行于斜面和垂直于斜面兩個方向正交分解如圖所示,則FN=G2=Gcos,A對;Ff=G1=Gsin,B對;重力G大小等于FN與Ff合力大小,G2=FN2+Ff2,D對。答案:ABD4如圖所示,兩個體重相同的小孩甲、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,F2=G2cosF1。答案:B5如圖所示,拖拉機拉著耙耕地,拉力F與水平方向成角,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.Fcos B.Fsin C.Ftan D.Fcot 答案:B6如圖所示,細繩OM與ON所能承受的最大拉力相同,長度lOMlON,則在不斷增加重物G的重力過程中(繩OC不會斷)()A.ON繩先被拉斷B.OM繩先被拉斷C.ON繩和OM繩同時被拉斷D.因無具體數(shù)據(jù),故無法判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lOMlON,所以,由四邊形的兩個鄰邊的長短可以知道FONFOM,所以在G增大的過程中,繩ON先斷。答案:A7如圖所示,將一個已知力F分解為F1和F2,已知F=10 N,F1與F的夾角為37,則F2的最小值是(sin 37=0.6,cos 37=0.8) ()A.4 NB.6 NC.8 ND.10 N答案:B8城市中的路燈、無軌電車的供電線路等,經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛。右圖是這類結(jié)構(gòu)的一種簡化模型。圖中硬桿OB可繞通過B點且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動,鋼索和桿的重力都可忽略。如果懸掛鋼索AO能承受的最大拉力為2104 N,=30,則當桿BO處于水平位置,即垂直于豎直墻面時,懸掛的物重不能超過多少牛?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=FOAsin=2104Nsin30=1104N所以懸掛的物重不能超過1104N。答案:1104 N能力提升1如圖所示,一質(zhì)量均勻的實心圓球被直徑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,處于靜止狀態(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FF為()A.3B.32C.233D.33答案:A2(多選)一個已知力分解為兩個分力時,下面哪種情況只能得到一組唯一的解()A.已知兩個分力的方向,并且不在同一直線上B.已知兩個分力的大小C.已知一個分力的大小和另一個分力的方向D.已知一個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情況下都有唯一的解。答案:AD3如圖所示,有一質(zhì)量不計的桿AO,長為R,可繞A自由轉(zhuǎn)動。用一根繩在O點懸掛一個重力為G的物體,再把另一根繩一端系在O點,另一端系在圓弧形墻壁上的C點,O為圓弧的圓心。當點C由圖示位置沿圓弧CB逐漸向上移動過程中(保持OA與墻面夾角不變),OC繩所受拉力的大小變化情況是()A.逐漸減小B.逐漸增大C.先減小后增大D.先增大后減小答案:C4(多選)把一個已知力F分解,要求其中一個分力F1跟F成30角,而大小未知;另一個分力F2=33F,但方向未知,則F1的大小可能是()A.33F B.32F C.3F D.233F解析:由平行四邊形定則可知,把分力F2平行移到對邊位置,則分力F1、F2與合力F構(gòu)成一個三角形,利用三角形知識可方便求解。因33FF2,由圖可知,F1的大小有兩個可能值在直角OAF中,OA=Fcos30=32F在直角F1AF中,F1A=F22-F22=36F由對稱性可知AF1=F1A=36F則F1=OA-F1A=33FF1=OA+AF1=233F故本題正確選項為A、D。答案:AD5(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,受到四個力的作用:繩子的拉力FT,船自身重力mg,水的阻力F阻,水對船的浮力F浮,如圖所示。繩子的拉力有兩個效果,即一個分力FT1使船靠岸,另一個分力FT2豎直向上,由于船勻速運動,總有FT1=F阻,而F阻不變,所以FT1不變,但在船靠岸過程中,角增大,故拉力FT增大,而F浮減小。正確選項為A、C。答案:AC6(多選)自卸式運輸車是車廂配有自動傾卸裝置的汽車,又稱為翻斗車、工程車,由汽車底盤、液壓舉升機構(gòu)、取力裝置和貨廂組成。如圖所示,在車廂由水平位置逐漸抬起的過程中,有關(guān)貨物所受車廂的支持力FN和摩擦力Ff,下列說法正確的是()A.摩擦力Ff逐漸減小B.摩擦力Ff先增大后減小C.支持力FN逐漸減小D.支持力FN先增大后減小解析:開始時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向下的分力,即Ff=mgsin,隨角度的增大,摩擦力增大;當角度達一定程度時,物體開始滑動,由靜摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮?而滑動摩擦力Ff=mgcos,cos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錯誤;支持力FN=mgcos逐漸減小,C正確,D錯誤。答案:BC7英國一家公司制造出一種夾在繩上的儀表,用一個杠桿使繩子的某點有一個微小偏移量,如圖所示,它很容易測出垂直于繩的彈力。請你推導(dǎo)一個能計算繩中張力的公式。如果偏移量為12 mm,垂直于繩的力為300 N,