高中物理 第3章 相互作用 5 力的分解課時作業(yè) 新人教版必修1

1、5力的分解課后訓(xùn)練案鞏固提升A組(20分鐘)1.將一個力F分解為兩個力F1、F2,下列情況不可能的是()A.F1或F2垂直于FB.F1、F2都與F在同一直線上C.F1或F2的大小等于FD.F1、F2的大小和方向都與F相同解析:一個力F可以分解成無數(shù)對分力,分力的大小和方向都是不確定的,F1和F2可以與F在同一直線上,但是不可能同時大小也都與F相同,因為兩力合力的最大值為兩力之和,故選項D正確。答案:D2.如圖所示,用一根細(xì)繩和一根桿組成三角支架,繩的一端繞在手指上,桿的一端頂在掌心,當(dāng)掛上重物時,繩與桿對手指和手掌均有作用,則手指與手掌所受的作用力方向判斷完全正確的是()解析:物體的重力產(chǎn)生斜

2、向下拉繩子和水平向左壓桿的作用效果,故繩子對手指有斜向下的作用力,桿對手掌有水平向左的作用力,選項D正確。答案:D3.(多選)下列說法正確的是()A.2 N的力可以分解成6 N和3 N的兩個分力B.10 N的力可以分解成5 N和3 N的兩個分力C.2 N的力可以分解成6 N和5 N的兩個分力D.10 N的力可以分解成10 N和10 N的兩個分力解析:逆向思維法,根據(jù)兩個分力的合力的取值范圍來判定。A項中2 N不在6 N和3 N的合力范圍內(nèi),B項中10 N不在5 N和3 N的合力范圍內(nèi),C、D兩項中的每個力均在其他兩個力的合力范圍內(nèi),故A、B錯誤,C、D正確。答案:CD4.導(dǎo)學(xué)號19970092

3、 如圖所示,質(zhì)量為10 kg的物體靜止在平面直角坐標(biāo)系xOy的坐標(biāo)原點,某時刻只受到F1和F2的作用,且F1=10 N,F2=10 N,則物體的合力()A.方向沿y軸正方向B.方向沿y軸負(fù)方向C.大小等于10 ND.大小等于10 N解析:如圖所示,將F2正交分解,則F2y=F2cos 45=10 N=F1,所以F1、F2的合力為F=F2x=F2sin 45=10 N。答案:C5.如圖所示,用繩子一端系在汽車上,另一端系在等高的樹干上,兩端點間繩長10 m。用300 N的拉力把水平繩子的中點往下拉離原位置0.5 m,不考慮繩子的重力和繩子的伸長量,則繩子作用在汽車上的力的大小為()A.1 500

4、 NB.6 000 NC.3 000 ND.1 500 N解析:由題目可知繩子與水平方向的夾角正弦值為sin =0.1,將力F按如圖所示進(jìn)行分解,則F=2F繩sin 。所以繩子的作用力為F繩=1 500 N,選項A正確,B、C、D錯誤。答案:A6.三條輕繩結(jié)于O點,通過一輕質(zhì)彈簧測力計將一重物懸掛起來,如圖所示。已知系在豎直墻上的繩與墻成37角,彈簧測力計水平且讀數(shù)為3 N,求重物的質(zhì)量(g取10 m/s2)。解析:將豎直繩對O點的拉力F沿兩繩方向進(jìn)行分解,分力分別為F1和F2,如圖所示。則F1=Ftan 37而F=mg,F1=3 N,所以重物的質(zhì)量為m=0.4 kg。答案:0.4 kg7.導(dǎo)

5、學(xué)號19970093如圖所示,光滑斜面的傾角為,有兩個相同的小球,分別用光滑擋板A、B擋住。擋板A沿豎直方向,擋板B垂直斜面。試求:(1)兩擋板受到小球壓力大小之比;(2)斜面受到兩小球壓力大小之比。解析:球1重力分解如圖甲所示,F1=Gtan ,F2=球2重力的分解如圖乙所示,F1=Gsin ,F2=Gcos 所以擋板A、B所受壓力之比斜面所受兩小球壓力之比。答案:(1)(2)B組(20分鐘)1.為了行車方便與安全,高大的橋要造很長的引橋,其主要目的是()A.減小過橋車輛受到的最大靜摩擦力B.減小過橋車輛的重力C.減小過橋車輛對引橋面的壓力D.減小過橋車輛的重力平行于引橋面向下的分力解析:轎

6、車重力不變,選項B錯誤。將重力按照作用效果正交分解,如圖所示,G1=mgsin ,由于引橋越長,坡角越小,G1越小,故選項D正確。垂直斜面分量為G2=mgcos ,壓力等于重力垂直斜面分量,故轎車對引橋面的壓力變大,選項C錯誤。變小,壓力變大,故最大靜摩擦力變大,選項A錯誤。答案:D2.某同學(xué)在單杠上做引體向上,如圖所示。其中雙臂用力最小的是()解析:人體的重力可沿兩手臂向下分解為使手臂張緊的兩分力,由平行四邊形定則可知,兩分力的夾角越大,分力就越大,要省力的話,兩臂需平行,B正確。答案:B3.(多選)將質(zhì)量為m的長方形木塊放在水平桌面上,用與水平方向成角的斜向右上方的力F拉木塊,如圖所示,則

7、()A.力F的水平分力為Fcos B.力F的豎直分力為Fsin ,它使物體m對桌面的壓力比mg小C.力F的豎直分力為Fsin ,它不影響物體對桌面的壓力D.力F與木塊重力mg的合力方向可以豎直向上解析:如圖所示,將F分解為水平方向和豎直方向的兩個分力F1=Fcos ,F2=Fsin ,F2有豎直方向提拉作用,故物體對平面的壓力減小了。選項A、B正確。答案:AB4.如圖所示,一個重力為10 N的物體,用細(xì)線懸掛在O點,現(xiàn)在用力F拉物體,使懸線偏離豎直方向30時處于靜止?fàn)顟B(tài),此時所用拉力F的最小值為()A.5 NB.2.5 NC.8.65 ND.4.3 N解析:如圖所示,將重力沿細(xì)線及拉力方向分解

8、,分析圖形可知,只有當(dāng)拉力與細(xì)線垂直時,重力沿拉力方向的分力最小,根據(jù)平衡條件,F=Gsin 30=5 N,故選項A正確。答案:A5.如圖所示,ABC為一直角劈形物體,將其卡于孔中,劈的斜邊AB與直角邊AC的夾角=60。當(dāng)用F=100 N的力沿水平方向推劈時,求劈的上側(cè)面和下側(cè)面產(chǎn)生的推力大小。解析:加在劈面上的力F產(chǎn)生兩個效果,即使劈形物體的兩個側(cè)面產(chǎn)生垂直向外的推力。由此可斷定兩個分力F1、F2的方向分別是垂直水平面BC向下和垂直斜面AB斜向上。受力分析如圖所示。由幾何知識可得F2=1002 N=200 NF1=Ftan 60=100 N173 N故劈對上側(cè)面和下側(cè)面產(chǎn)生的推力大小分別為2

9、00 N和173 N。答案:200 N173 N6.導(dǎo)學(xué)號19970094甲、乙兩人在兩岸用繩拉小船在河流中行駛,如圖所示,已知甲的拉力是200 N,拉力方向與航向夾角為60,乙的拉力大小為200 N,且兩繩在同一水平面內(nèi),(1)若要使小船能在河流正中間沿直線行駛,乙用力的方向如何?小船受到兩拉力的合力為多大?(2)若F乙大小未知,要使小船沿直線行駛,乙在什么方向時用力最小,此時小船所受甲、乙合力為多大?(3)當(dāng)=60時,要使小船沿直線行駛,F乙多大?解析:(1)取船航向為x軸,與船航向垂直為y軸建立坐標(biāo)系。如圖所示,將F甲、F乙沿兩坐標(biāo)軸正交分解,有F甲x=F甲cos 60=200 N=100 N,=F甲sin 60=200 N=100 N,=F乙cos ,=F乙sin 。若使小船在河流正中間行駛,則必須滿足|=|=100 N,即F乙sin =100 N,sin =,故=30,=F乙cos =300 N,小船所受甲、乙的合力F合=100