2022版高中物理 第五章 力與平衡 第2節(jié) 力的分解試題 魯科版必修1

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1、2022版高中物理 第五章 力與平衡 第2節(jié) 力的分解試題 魯科版必修1 【二維選題表】 物理 觀念 科學(xué)思維 科學(xué) 探究 科學(xué)態(tài)度與 責(zé)任 力的分解的 理解與討論 1(易),2(易), 3(易),4(中) 力的效果分解 5(易),6(易), 7(易),8(中), 10(中),12(難) 5(易),7(易), 8(中),12(難) 力的正交分解 9(易),11(中) 9(易),11(中) 基礎(chǔ)訓(xùn)練 1.把一個(gè)力分解為兩個(gè)力的時(shí)候,正確的是(　C　) A.一個(gè)分力變大,另一個(gè)分力一定變小 B.兩個(gè)分力不能同時(shí)變大

2、 C.無(wú)論如何分解,兩個(gè)分力不能同時(shí)小于這個(gè)力的一半 D.無(wú)論如何分解,兩個(gè)分力不能同時(shí)大于這個(gè)力的2倍 解析:設(shè)把一個(gè)力F分解為F1,F2兩個(gè)分力,當(dāng)F1,F2在一條直線上且方向相反時(shí),則有F=|F1-F2|,當(dāng)F1變大時(shí),F2也變大,選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤;F1,F2可以同時(shí)大于F的2倍,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;若將F沿一條直線分解為兩個(gè)方向相同的力F1,F2,則有F=F1+F2,可知F1,F2不可能同時(shí)小于F,選項(xiàng)C正確. 2.(多選)將大小等于5 N的力分解為兩個(gè)力,其中一個(gè)力的大小等于4 N,則另一個(gè)力(　BC　) A.不可能等于5 N B.可能等于3 N C.可能等于1 N

3、D.不可能等于4 N 解析:兩個(gè)共點(diǎn)力的合力大小為5 N,若其中一個(gè)分力大小為4 N,根據(jù)矢量合成的法則可知,另一個(gè)分力的大小范圍為1 N≤F≤9 N,所以5 N, 3 N,1 N和4 N都是可能的.故選項(xiàng)A,D錯(cuò)誤,B,C正確. 3.如圖所示,物體靜止于光滑的水平面上,力F作用于物體上的O點(diǎn),現(xiàn)要使物體所受的合力沿著OO′方向,那么必須同時(shí)再加一個(gè)力F′,這個(gè)力的最小值是(　B　) A.Fcos θ B.Fsin θ C.Ftan θ D. 解析:因合力在OO′方向上,由矢量三角形定則可知,把力F的箭頭和線OO′上任一點(diǎn)連起來(lái),這段線段就表示F′,如圖所示.由圖易得:當(dāng)F′與合

4、力F合垂直時(shí),即F′與OO′垂直時(shí),F′最小,最小值為Fsin θ. 4.(2017·福建四校高一聯(lián)考)(多選)如圖所示,將力 F 分解為 F1 和 F2兩個(gè)分力,已知 F1的大小和 F2與 F 之間的夾角α,且α為銳角,則(　BCD　) A.當(dāng)F>F1>Fsin α?xí)r,有唯一解 B.當(dāng) F1=Fsin α?xí)r,有唯一解 C.當(dāng) F1F1>Fsin α?xí)r,根據(jù)平行四邊形定則,如圖所示,有兩組解,故A錯(cuò)誤;當(dāng)F1=Fsin α?xí)r,兩分力和合力恰好構(gòu)成三角形,有唯一解.故B正確;F1

5、時(shí),分力和合力不能構(gòu)成三角形,無(wú)解.故C正確;當(dāng)Fsin α

6、在三角形的物體上產(chǎn)生了兩個(gè)分力,如圖所示,在α角很小的情況下,F1=F2>F,即分力大于手的拉力,所以很難直接分開(kāi)的拉鏈很容易地就被三角形的物體分開(kāi),故選項(xiàng)A正確. 6.(多選)關(guān)于物體的受力分解問(wèn)題,下列敘述正確的是(　ACD　) A.斜面上的物體所受的重力,可以分解為使物體下滑的力和使物體壓緊斜面的力 B.斜面上的物體所受的重力,可以分解為使物體下滑的力和物體對(duì)斜面的壓力 C.水平地面上的物體受到的斜向上的拉力,可以分解為水平向前拉物體的力和豎直向上提物體的力 D.水平地面上的物體受到的斜向下的推力,可以分解為水平向前推物體的力和使物體豎直向下壓地面的力 解析:斜面上物體的

7、重力有促使物體壓緊斜面的效果和促使物體沿斜面下滑的效果,選項(xiàng)A正確;斜向上的拉力有水平向前拉物體的效果和豎直向上提物體的效果,選項(xiàng)C正確;斜向下的推力,可以分解為水平向前推物體的力和使物體豎直向下壓地面的力,選項(xiàng)D正確;力的分解不改變力的性質(zhì)和受力物體,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤. 7.(多選)如圖所示是李強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)小實(shí)驗(yàn),他將細(xì)繩的一端系在手指上,細(xì)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端懸掛不同的重物,并保持靜止.通過(guò)實(shí)驗(yàn)會(huì)感受到(　ACD　) A.細(xì)繩是被拉伸的,桿是被壓縮的 B.桿對(duì)手掌施加的作用力的方向沿桿由C指向A C.細(xì)繩對(duì)手指施加的作用

8、力的方向沿細(xì)繩由B指向A D.所掛重物質(zhì)量越大,細(xì)繩和桿對(duì)手的作用力也越大 解析:重物所受重力的作用效果有兩個(gè),一是拉緊細(xì)繩,二是使桿壓緊手掌,所以重力可分解為沿細(xì)繩方向的力F1和垂直于掌心方向的力F2,如圖所示,由三角函數(shù)得F1=,F2=Gtan θ,故選項(xiàng)A,C,D正確. 8.如圖所示,挑水時(shí)水桶上繩子連接狀態(tài)分別如圖中a,b,c三種情況.下列說(shuō)法中正確的是(　A　) A.a狀態(tài)繩子受力大容易斷 B.b狀態(tài)繩子受力大容易斷 C.c狀態(tài)繩子受力大容易斷 D.a,b,c三種狀態(tài)繩子受力都一樣 解析:水桶所受的重力產(chǎn)生兩個(gè)效果,即沿繩子的兩個(gè)分力,由平行四邊形定則可知,繩

9、子的夾角越大,繩子的分力越大,a繩夾角最大,故a繩易斷,選項(xiàng)A正確. 9.已知共面的三個(gè)力F1=20 N,F2=30 N,F3=40 N,作用在物體的同一點(diǎn)上,三力之間的夾角均為120°,求合力的大小. 解析:建立如圖所示坐標(biāo)系,由圖得 Fx=F2cos 30°-F3cos 30° Fy=F2 sin 30°+F3 sin 30°-F1 F2=+,解得F=10 N. 答案:10 N 素養(yǎng)提升 10.用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中,如圖所示.已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為30°和60°,則ac繩和bc繩的拉力分別為(　A　) A.mg,mg B.mg,

10、mg C.mg,mg D.mg,mg 解析:對(duì)結(jié)點(diǎn)c作出受力示意圖如圖所示.c點(diǎn)受三個(gè)力mg,Ta,Tb作用,將重力mg沿bc和ac方向進(jìn)行分解,由二力平衡條件及平行四邊形定則可得:Fa=mgcos 30°=mg=Ta,Fb=mgcos 60°=mg=Tb.所以選項(xiàng)A 正確. 11.(2017·大連高一檢測(cè))(多選)如圖所示,質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則物體受到的摩擦力的大小為(　BC　) A.Fsin θ B.Fcos θ C.μ(mg+Fsin θ) D.μ(mg-Fsin θ) 解析:先對(duì)物體進(jìn)行

11、受力分析,如圖所示,然后對(duì)力F進(jìn)行正交分解,F產(chǎn)生兩個(gè)效果:使物體水平向前F1=Fcos θ,同時(shí)使物體壓緊地面F2= Fsin θ.由力的平衡可得F1=f,mg+F2=N,又滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn),即可得f=Fcos θ=μ(mg+Fsin θ).故選項(xiàng)B,C均正確. 12.(2017·黑龍江省大慶市高一月考)榨油在我國(guó)已有上千年的歷史,較早時(shí)期使用的是直接加壓式榨油方法.而現(xiàn)在已有較先進(jìn)的榨油方法,某壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,其中B點(diǎn)為固定鉸鏈,若在A鉸鏈處作用一垂直于壁的力F,則由于力F的作用,使滑塊C壓緊物體D,設(shè)C與D光滑接觸,桿的重力及滑塊C的重力不計(jì).壓榨機(jī)的尺寸如圖所示,l=0.5 m,b=0.05 m. 求物體D所受壓力的大小是F的多少倍. 解析:設(shè)AC與水平方向的夾角為θ,將力F按作用效果沿AB和AC兩個(gè)方向進(jìn)行分解,作出力的分解圖.如圖(甲)所示,則有F1cos θ+F2cos θ=F 由于對(duì)稱性可知F1=F2 可得2F1cos θ=F 則得F1=F2= 再將F2按作用效果分解為FN和FN′,作出力的分解圖如圖(乙)所示. 則有FN=F2sin θ 聯(lián)立得到FN= 根據(jù)幾何知識(shí)可以知道tan θ==10 得到FN=5F. 答案:5倍