2024-2025學(xué)年新教材高中物理第4章力與平衡2力的分解課堂檢測含解析魯科版必修第一冊

PAGE4-力的分解1.(教材二次開發(fā)·教材P98T4變式題)為促進(jìn)中小學(xué)生全面發(fā)展的“十個(gè)一”項(xiàng)目行動(dòng)安排,各學(xué)校在主動(dòng)培育學(xué)生的體育技能。如圖,某同學(xué)在訓(xùn)練引體向上,他兩手握緊單杠,雙臂豎直,身體懸垂;接著用力上拉使下頜超過單杠(身體無搖擺),稍做停頓,下列說法正確的是 ()A.初始懸垂時(shí)若增大兩手間的距離,單臂的拉力變小B.初始懸垂時(shí)若增大兩手間的距離,兩臂拉力的合力變大C.在上升過程中單杠對(duì)人的作用力始終大于人的重力D.在上升過程中單杠對(duì)人的作用力先大于重力后小于重力【解析】選D。對(duì)人進(jìn)行受力分析,兩臂的拉力、人的重力三力平衡,兩臂拉力的合力與重力大小相等,方向相反。依據(jù)力的合成法則,當(dāng)增大兩手間的距離,即增大兩拉力的夾角,因拉力的合力不變,則有拉力大小增大,故A、B錯(cuò)誤;在上升過程中,身體從靜止起先向上時(shí)加速度的方向向上,所以單杠對(duì)人的作用力先大于重力;上升的最終階段人的身體做減速運(yùn)動(dòng),所以單杠對(duì)人的作用力小于重力,故C錯(cuò)誤,D正確。2.某力的大小為5N,其可以分解為 ()A.12N和6N的兩個(gè)分力B.均為5N的兩個(gè)分力C.1N和2N的兩個(gè)分力D.均為2N的兩個(gè)分力【解析】選B。12N和6N的合力范圍是6N≤F≤18N,所以不行能是大小為5N的力分解的兩個(gè)力,故A錯(cuò)誤;5N、5N的合力范圍是0≤F≤10N,所以可能是大小為5N的力分解的兩個(gè)力,故B正確;1N、2N的合力范圍是1N≤F≤3N,所以不行能是大小為5N的力分解的兩個(gè)力,故C錯(cuò)誤;2N、2N的合力范圍是0≤F≤4N,所以不行能是大小為5N的力分解的兩個(gè)力,故D錯(cuò)誤。3.當(dāng)直升機(jī)傾斜飛行時(shí),螺旋槳產(chǎn)生的升力F垂直于機(jī)身,升力F與豎直方向的夾角為θ?，F(xiàn)沿水平和豎直兩個(gè)方向分解力F,如圖所示。下列說法中正確的是()A.水平分力大小為Fx=FtanθB.水平分力大小為Fx=FcosθC.豎直分力大小為Fy=FtanθD.豎直分力大小為Fy=Fcosθ【解析】選D。將力F分解為兩個(gè)相互垂直的分力,其中沿水平方向的分力大小為:Fx=Fsinθ。豎直分力大小為:Fy=Fcosθ。故D正確,A、B、C錯(cuò)誤?！究偨Y(jié)提升】(1)合力與分力遵循平行四邊形定則,依據(jù)平行四邊形定則分解后求解即可。(2)已知合力和兩個(gè)分力的方向,分解具有唯一性,作圖后,依據(jù)三角函數(shù)求解?！炯庸逃?xùn)練】如圖所示是李強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)小試驗(yàn)。他將細(xì)繩的一端系在手指上,繩的另一端系在直桿的A端,桿的左端頂在掌心上,組成一個(gè)“三角支架”。在桿的A端懸掛不同重物,并保持靜止。下列不正確的說法是 ()A.繩子是被拉伸的,桿是被壓縮的B.桿對(duì)手掌施加作用力的方向沿桿由C指向AC.繩對(duì)手指施加作用力的方向沿繩由B指向AD.所掛重物質(zhì)量越大,繩和桿對(duì)手的作用力也越大【解析】選B。物體重力的作用效果是:一方面拉緊細(xì)繩,另一方面,使桿壓緊手掌,故選項(xiàng)A正確;桿對(duì)手掌的作用力方向沿桿由A指向C,繩對(duì)手指的作用力由B指向A,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確;將重力分解為沿繩方向的力F1和沿桿方向的力F2,如圖所示,由F1=,F2=Gtanθ可知,物重G越大,F1、F2也越大,故選項(xiàng)D正確。此題選不正確的,故選B。4.重為40N的物體與豎直墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4,若用斜向上的推力F=50N支撐住物體,物體處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示。這時(shí)物體受到的摩擦力是多少牛?要使物體勻速下滑,推力的方向不變,則推力的大小應(yīng)變?yōu)槎啻?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)【解題指南】解答本題留意以下兩點(diǎn):(1)物體處于靜止?fàn)顟B(tài),相對(duì)墻無相對(duì)運(yùn)動(dòng),有無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢,要看導(dǎo)致相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的合力,即重力和F在豎直方向上的分力關(guān)系。(2)物體勻速下滑,水平、豎直方向合外力為零;相對(duì)墻有相對(duì)運(yùn)動(dòng),肯定是滑動(dòng)摩擦力,即f=μN(yùn)?！窘馕觥?1)對(duì)物體靜止時(shí)受力分析并進(jìn)行正交分解則:F1=Fsin37°=30NF2=Fcos37°=40N在豎直方向上:f+F1=mg,代入數(shù)據(jù)得:f=10N(2)物體能勻速下滑時(shí),依據(jù)豎直方向的