新教材2024-2025學(xué)年高中物理第4章力與平衡第2節(jié)力的分解分層作業(yè)魯科版必修第一冊(cè)

第2節(jié)力的分解A級(jí)必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.(2024四川成都高一期末)唐代《耒耜經(jīng)》記載了曲轅犁相對(duì)直轅犁的優(yōu)勢(shì)之一是起土省力。設(shè)牛用大小相等的拉力F通過耕索分別拉兩種類型的犁,F與豎直方向的夾角分別為α和β,且α<β,如圖所示,忽視耕索的質(zhì)量。在耕地過程中,下列說法正確的是()A.曲轅犁減速前進(jìn)時(shí),耕索對(duì)犁的拉力小于犁對(duì)耕索的拉力B.直轅犁加速前進(jìn)時(shí),耕索對(duì)犁的拉力大于犁對(duì)耕索的拉力C.耕索對(duì)曲轅犁拉力的水平分力比對(duì)直轅犁的小D.耕索對(duì)曲轅犁拉力的豎直分力比對(duì)直轅犁的小2.(多選)將一個(gè)8N的力分解成兩個(gè)分力,下列各組值可能的有()A.1N和10N B.10N和10NC.10N和20N D.20N和20N3.如圖所示,一輕質(zhì)支架AB固定在豎直墻上,C點(diǎn)通過細(xì)繩懸掛一重物,則重物對(duì)C點(diǎn)的拉力按效果分解正確的是()4.假期里,一位同學(xué)在廚房里幫助媽媽做菜,對(duì)菜刀產(chǎn)生了愛好。他發(fā)覺菜刀刀刃的前部和后部的厚薄不一樣,刀刃前部的頂角小,后部的頂角大,如圖所示,他先后作出過幾個(gè)猜想,其中合理的是()A.刀刃前部和后部厚薄不勻,僅是為了打造便利,外形美觀,跟運(yùn)用功能無關(guān)B.在刀背上加上同樣的壓力時(shí),分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)C.在刀背上加上同樣的壓力時(shí),頂角越大,分開其他物體的力越大D.在刀背上加上同樣的壓力時(shí),頂角越小,分開其他物體的力越大5.如圖所示,甲、乙、丙三個(gè)物體質(zhì)量相同,與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,受到三個(gè)大小相同的作用力F,當(dāng)它們滑動(dòng)時(shí)()A.甲、乙、丙所受摩擦力相同B.甲受到的摩擦力最大C.乙受到的摩擦力最大D.丙受到的摩擦力最大6.在靜止的水面上停著一艘小船,甲、乙兩人用繩子拉船,使船沿OO'方向航行,甲用1000N的力拉繩子,方向如圖所示,則乙的拉力最小值為N。

B級(jí)關(guān)鍵實(shí)力提升練7.(多選)如圖所示,光滑斜面上物體重力mg分解為F1、F2兩個(gè)力,下列說法正確的是()A.物體受到重力mg、N、F1、F2四個(gè)力的作用B.物體只受到重力mg和斜面的支持力N的作用C.F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力,F2是物體對(duì)斜面的壓力D.力N、F1、F2三力的作用效果與力mg、N兩個(gè)力的作用效果相同8.如圖所示,同一平面內(nèi)有三個(gè)共點(diǎn)力F1=90N,F2=30N,F3=60N,它們之間互成120°夾角,求這三個(gè)力的合力大小。9.如圖所示,一位重600N的演員懸掛在繩上。若AO繩與水平方向的夾角為37°,BO繩水平,則AO、BO兩繩受到的拉力各為多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

第2節(jié)力的分解1.C無論曲轅犁和直轅犁怎樣前進(jìn),耕索對(duì)犁的拉力與犁對(duì)耕索的拉力是一對(duì)作用力與反作用力,等大反向,故A、B錯(cuò)誤;耕索對(duì)曲轅犁拉力的水平分力F'=Fsinα,耕索對(duì)直轅犁拉力的水平分力F″=Fsinβ,因?yàn)棣?lt;β,所以耕索對(duì)曲轅犁拉力的水平分力比對(duì)直轅犁的小,故C正確;耕索對(duì)曲轅犁拉力的豎直分力F1'=Fcosα,耕索對(duì)直轅犁拉力的豎直分力F2'=Fcosβ,因?yàn)棣?lt;β,所以耕索對(duì)曲轅犁拉力的豎直分力比對(duì)直轅犁的大,故D錯(cuò)誤。2.BD兩個(gè)力的合力大小范圍為|F1-F2|≤F≤F1+F2,1N和10N的合力范圍為9N至11N,不行能是8N的兩個(gè)分力,A錯(cuò)誤;10N和10N的合力范圍為0至20N,有可能是8N的兩個(gè)分力,B正確;10N和20N的合力范圍為10N至30N,不行能是8N的兩個(gè)分力,C錯(cuò)誤;20N和20N的合力范圍為0至40N,有可能是8N的兩個(gè)分力,D正確;故選B、D。3.B輕質(zhì)支架不考慮其自身的重力,C點(diǎn)受到重物的拉力、AC的作用力以及BC的作用力,由于C點(diǎn)的作用力沒有引起AC與BC邊的轉(zhuǎn)動(dòng),可知AC對(duì)C點(diǎn)的作用力肯定沿AC的方向,BC對(duì)C的作用力肯定沿BC的方向,所以重物對(duì)C點(diǎn)的拉力可以沿AC的方向與BC的方向分解,結(jié)合平行四邊形定則可知,重物對(duì)C點(diǎn)的拉力按效果分解為沿AC的方向斜向下的一個(gè)分力以及沿CB的方向斜向下的另一個(gè)分力,故B正確。4.D把刀刃部分抽象后,可簡化成一個(gè)等腰三角劈,設(shè)頂角為2θ,背寬為d,側(cè)面長為l,如圖乙所示。當(dāng)在劈背施加壓力F后,產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個(gè)分力F1、F2,運(yùn)用中依靠這兩個(gè)分力分開被加工的其他物體。由對(duì)稱性知,這兩個(gè)分力大小相等(F1=F2),因此畫出力分解的平行四邊形,實(shí)為菱形,如圖丙所示。在這個(gè)力的平行四邊形中,取其四分之一考慮(圖中陰影部分),依據(jù)它跟半個(gè)劈的直角三角形的相像關(guān)系,由幾何關(guān)系得F1=F2=F2sinθ。由此可見,刀背上加上肯定的壓力F時(shí),側(cè)面分開其他物體的力跟頂角的大小有關(guān),頂角越小,sinθ的值越小,F1和F2越大。但是,刀刃的頂角越小時(shí),刀刃的強(qiáng)度會(huì)減小,遇到較硬的物體刀刃會(huì)卷口甚至碎裂,實(shí)際制造過程中為了適應(yīng)加工不同物體的須要,所以做成前部較薄,后部較厚。運(yùn)用時(shí),用前部切一些軟的物品(如魚、肉、蔬菜、水果等),用后部斬劈堅(jiān)硬的骨頭之類的物品,俗話說:“前切后劈5.C將各圖中的力F沿水平和豎直方向分解,則題圖中三個(gè)物體對(duì)地面的壓力分別為N甲=mg-Fsinθ,N乙=mg+Fsinθ,N丙=mg,因它們均相對(duì)地面滑動(dòng),由f=μN(yùn)知,f乙>f丙>f甲,故C正確。6.解析要使船沿OO'方向航行,甲和乙的拉力的合力方向必需沿OO'方向。如圖所示,作平行四邊形可知,當(dāng)乙拉船的力的方向垂直于OO'時(shí),乙的拉力F乙最小,其最小值F乙min=F甲sin30°=1000×12N=答案5007.BD先由重力的作用效果分析,再由力產(chǎn)生的緣由進(jìn)行推斷,F1、F2兩個(gè)力是重力mg的兩個(gè)分力,其作用效果與重力mg等效,F1不是斜面作用在物體上使物體下滑的力,F2不是物體對(duì)斜面的壓力,物體只受重力mg和斜面的支持力N的作用,故B、D正確。8.解析建立圖示坐標(biāo)系,x軸Fx=F2sin60°-F1cos30°=-303N,Fy=F1sin30°+F2cos60°-F3=0,合力F=Fx=-303N,方向沿x軸負(fù)向,所以三個(gè)力的合力大小為303N。答案303N9.解析人對(duì)豎直繩的拉力F大小等于人的重力G,由于該力的作用使AO、BO也受到