2017屆高中物理第三章相互作用3.5力的分解同步測(cè)試含解析新人教必修.docx

35力的分解 (10分鐘，10分)1一個(gè)力分解為兩個(gè)分力，下列情況中，不能使力的分解結(jié)果唯一的有()A已知兩個(gè)分力的方向B已知兩個(gè)分力的大小C已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向D已知一個(gè)分力的大小和方向【答案】BC【解析】一個(gè)力分解為兩個(gè)分力，根據(jù)平行四邊形定則，即已知平行四邊形的對(duì)角線，確定平行四邊形的兩個(gè)鄰邊力的分解通常有下面幾種組合：已知兩個(gè)分力的方向，確定兩分力的大小，有唯一解；已知兩個(gè)分力的大小，確定兩個(gè)分力的方向，這種情況必須先看兩分力大小與合力是否滿足|F1F2|FF1F2，若不滿足這個(gè)關(guān)系則無(wú)解，滿足這個(gè)關(guān)系時(shí)有兩解；已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向，確定一個(gè)分力的方向和另一個(gè)分力的大小，這種情況可能無(wú)解、兩解或一解；已知一個(gè)分力的大小和方向，確定另一個(gè)分力的大小和方向，這種情況有唯一解所以不能使力的分解結(jié)果唯一的選項(xiàng)有BC.2已知豎直平面內(nèi)有一個(gè)大小為10 N的力作用于O點(diǎn)，該力與x軸正方向之間的夾角為30，與y軸正方向之間的夾角為60，現(xiàn)將它分解到x、y軸方向上，則()AFx5 N，F(xiàn)y5 NBFx5 N，F(xiàn)y5 NCFx5 N，F(xiàn)y5 NDFx10 N，F(xiàn)y10 N【答案】B【解析】畫(huà)出坐標(biāo)系及受力情況，如圖所示，已知兩分力方向，建立平行四邊形由三角形關(guān)系得FxFcos305 N，F(xiàn)yFsin305 N.3如圖所示，靜止在斜面上的重物，其重力可分解為沿斜面向下的分力F1和垂直斜面向下的分力F2.關(guān)于這兩個(gè)分力，下列說(shuō)法中正確的是()AF1作用在物體上，F(xiàn)2作用在斜面上BF2的性質(zhì)是彈力CF2就是物體對(duì)斜面的正壓力DF1和F2是物體重力的等效替代，實(shí)際存在的就是重力【答案】D【解析】F1、F2僅是重力的兩個(gè)分力，這兩個(gè)力可以替代重力的效果，所以D選項(xiàng)正確；物體對(duì)斜面的正壓力跟F2大小相等、方向相同，但二者作用在不同物體上，不是同一個(gè)力，所以ABC錯(cuò)誤4如圖所示，在傾角為的斜面上，放一質(zhì)量為m的小球，小球被豎直的木板擋住，則球?qū)醢宓膲毫κ?)Amgcos BmgtanC. Dmg【答案】B【解析】如右圖所示，小球的重力mg的兩個(gè)分力與FN1、FN2大小相等，方向相反，故FN1mgtan，球?qū)醢宓膲毫N1FN1mgtan. (20分鐘，30分)知識(shí)點(diǎn)一力的分解1把一個(gè)力分解為兩個(gè)分力時(shí)()A一個(gè)分力變大時(shí)，另一個(gè)分力一定要變小B兩個(gè)分力不能同時(shí)變大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【答案】C【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|F1F2|，當(dāng)F1變大時(shí)，F(xiàn)2也變大，A、B錯(cuò)F1、F2可以同時(shí)大于F的2倍，D錯(cuò)當(dāng)將F沿一條直線分解為兩個(gè)方向相同的力F1、F2時(shí)，則有FF1F2，可知F1、F2不可能同時(shí)小于F，C對(duì)2傾角為30的斜面體放在水平地面上，在斜面上放一個(gè)質(zhì)量為5 kg的小物塊，處于靜止?fàn)顟B(tài)若在小物塊上再作用一個(gè)豎直向上的力F，F(xiàn)4 N如圖所示，則地面對(duì)斜面體的支持力N、小物塊受到的摩擦力f的變化情況是(g取10 m/s2)()AN減少了4 NBN的減少量小于4 NCf減少了4 NDf的減少量小于4 N【答案】AD【解析】設(shè)小物塊的質(zhì)量為m，斜面體的質(zhì)量為M，未加F之前，對(duì)小物塊受力分析可知沿斜面方向所受摩擦力fmgsin3025 N，加F后受摩擦力f(mgF)sin3023 N，所以f25 N23 N2 N4 N，D項(xiàng)對(duì)；對(duì)小物塊和斜面體組成的系統(tǒng)受力分析，未加F之前，N(Mm)g，加上F后N(Mm)gF，則N的減少量等于4 N，A項(xiàng)對(duì)3把一個(gè)已知力分解，要求其中一個(gè)分力F1跟F成30，而大小未知；另一個(gè)分力F2F，但方向未知，則F1的大小可能是()A.F B.FC.F D.F【答案】C【解析】如圖所示，由于F2FF2sin30，解得F1F2.選項(xiàng)AC正確9以下說(shuō)法中正確的是()A2 N的力可以分解成6 N和3 N的兩個(gè)分力B10 N的力可以分解成5 N和4 N的兩個(gè)分力C2 N的力可以分解成6 N和5 N的兩個(gè)分力D10 N的力可以分解成10 N和10 N的兩個(gè)分力【答案】CD【解析】該題可以反過(guò)來(lái)用力的合成做例如A項(xiàng)，6 N和3 N的兩個(gè)力的合力范圍39 N，不可能是2 N，所以2 N的力也就不能分解成6 N和3 N的兩個(gè)力，其他選項(xiàng)同理10質(zhì)量為m的木塊，在推力F的作用下沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，那么木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的值應(yīng)為()Amg B(mgFsin)C(mgFsin) DFcos【答案】BD【解析】木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到四個(gè)力的作用：重力mg、推力F、支持力N和摩擦力f，規(guī)定水平向右為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系，如圖所示由于木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以在x軸上向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡)，在y軸上，向上的力等于向下的力(豎直方向二力平衡)，即fFcos，NmgFsin，又因?yàn)閒N，所以有f(mgFsin)，所以BD正確11已知一個(gè)力的大小為100 N，它的一個(gè)分力F1的大小為60 N，則另一個(gè)分力F2的大小()A一定是40 N B一定是80 NC不能大于100 N D不能小于40 N【答案】D【解析】由于F1F2FF1F2，故40 NF2160 N，故D正確12將一個(gè)有確定方向的力F10 N分解成兩個(gè)分力，已知一個(gè)分力有確定的方向，與F成30夾角，另一個(gè)分力的大小為6 N，則在分解時(shí)()A有無(wú)數(shù)組解 B有兩組解C有唯一解 D無(wú)解【答案】B【解析】設(shè)方向已知的分力為F1，如圖所示，則F2的最小值F2小Fsin305 N而5 NF210 N，F(xiàn)1、F2和F可構(gòu)成如圖所示的兩個(gè)矢量三角形，故此時(shí)有兩組解，B正確課后作業(yè)時(shí)間：45分鐘滿分：80分班級(jí)_姓名_分?jǐn)?shù)_一、選擇題1關(guān)于力的分解，下列敘述中正確的是()A8 N的力可以分解為兩個(gè)8 N的分力B8 N的力可以分解為兩個(gè)4 N的分力C8 N的力可以分解為13 N和6 N的兩個(gè)分力D8 N的力可以分解為16 N和7 N的兩個(gè)分力【答案】ABC【解析】根據(jù)合力和分力的大小關(guān)系可知，只要合力F合的大小與兩分力F1、F2的大小關(guān)系滿足|F1F2|F合F1F2均是可能的，16 N和7 N的兩個(gè)力的合力范圍為9 NF合23 N，故D不正確，比較可知，A、B、C均可2吊床用繩子拴在兩棵樹(shù)上等高位置某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)設(shè)吊床兩端系繩中的拉力為F1、吊床對(duì)該人的作用力為F2，則()A坐著比躺著時(shí)F1大B躺著比坐著時(shí)F1大C坐著比躺著時(shí)F2大D躺著比坐著時(shí)F2大【答案】B【解析】設(shè)繩子與水平方向的夾角為，在豎直方向上由平衡條件有2F1sinGF1，因躺著時(shí)比坐著時(shí)繩子水平方向的夾角小一些，所以躺著時(shí)拉力大，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A錯(cuò)；兩種情況下吊床對(duì)該人的作用力大小均為人的重力，所以選項(xiàng)CD錯(cuò)3如圖所示，起重機(jī)將重為G的重物勻速吊起，此時(shí)四條鋼索與豎直方向的夾角均為60，則每根鋼索中彈力大小為()A. B.C. D.【答案】D【解析】設(shè)每根鋼索中的彈力大小為T(mén)，如圖所示，將彈力分解，則4Tcos60G，得T，故選項(xiàng)D正確4將一個(gè)力F分解為兩個(gè)分力F1、F2，下列情況不可能的是()AF1或F2垂直于FBF1、F2都與F在同一直線上CF1或F2的大小等于FDF1、F2的大小和方向都與F相同【答案】D【解析】一個(gè)力F可以分解成無(wú)數(shù)對(duì)分力，分力的大小和方向都是不確定的，F(xiàn)1和F2可以與F在同一直線上，但是不可能同時(shí)大小也都與F相同，因?yàn)閮闪狭Φ淖畲笾禐閮闪χ?架在A、B兩根晾衣桿之間的均勻鐵絲在夏、冬兩季由于熱脹冷縮的效應(yīng)，鐵絲呈現(xiàn)如圖所示的兩種形狀下列說(shuō)法中正確的是()A夏季鐵絲對(duì)晾衣桿的拉力較大B冬季鐵絲對(duì)晾衣桿的拉力較大C夏季晾衣桿對(duì)地面的壓力較大D冬季晾衣桿對(duì)地面的壓力較大【答案】B【解析】無(wú)論是冬季還是夏季，鐵絲的重力G一定，即F合一定，兩分力FA、FB隨它們間夾角的增大而增大，故鐵絲在冬季(角大)對(duì)晾衣桿的拉力較大選項(xiàng)B正確6如圖所示，A、B兩球完全相同，質(zhì)量均為m，用兩根等長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，兩球之間連著一根輕質(zhì)彈簧，靜止不動(dòng)時(shí)，兩根細(xì)線之間的夾角為，則彈簧的彈力為()A2mgtan Bmgtan C2mgtanDmgtan【答案】D【解析】A球受力如圖所示，則FTcosmg，F(xiàn)FTsin故彈簧彈力Fmgtan ，D正確7體育器材室里，籃球擺放在如圖所示的球架上已知球架的寬度為d，每個(gè)籃球的質(zhì)量為m，直徑為D，不計(jì)球與球架之間的摩擦，則每個(gè)籃球?qū)σ粋?cè)球架的壓力大小為()A.mg B.C. D.【答案】C【解析】籃球受力如圖所示，設(shè)球架對(duì)籃球的彈力與豎直方向的夾角為，由正交分解法和二力平衡得F1F2，而cos，則F1F2，選項(xiàng)C正確8水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B，一輕繩的一端固定在墻上，另一端跨過(guò)滑輪后掛著一質(zhì)量為m10 kg的物體，并與橫梁夾角為30，如圖所示，g10 m/s2，則滑輪受到的作用力為()A50 NB50 NC100 ND100 N【答案】C【解析】滑輪受到繩子的作用力應(yīng)為圖中兩段繩子中拉力F1和F2的合力，因同一根繩子張力處處相等，都等于物體的重力，即F1F2mg100 N，利用平行四邊形定則作圖，可知合力F100 N，所以滑輪受繩的作用力為100 N，方向與水平方向成30斜向下9疊羅漢是一種二人以上層層疊成各種造型的游戲娛樂(lè)形式，也是一種高難度的雜技如圖所示為六人疊成的三層靜態(tài)造型，假設(shè)每個(gè)人的重量均為G，下面五人的背部均呈水平狀態(tài)，則最底層正中間的人的一只腳對(duì)水平地面的壓力約為()A0.875G B0.75GC1.25G D1.5G【答案】C【解析】上面的人的兩只腳分別給中間的人的作用力為0.5G，中間的左、右邊的人的每一只腳給最底層的人的作用力為(0.5GG)/2，故最底層的正中間的人背部受到的作用力為0.5GG1.5G，則其每一只腳對(duì)地面的壓力為(1.5GG)/21.25G，C對(duì)10滑滑梯是小孩子很喜歡的娛樂(lè)活動(dòng)如圖所示，一個(gè)小孩正在滑梯上勻速下滑，則()A小孩所受的重力與小孩所受的彈力大小相等B小孩所受的重力與小孩所受的摩擦力大小相等C小孩所受的彈力和摩擦力的合力與小孩所受的重力大小不相等D小孩所受的重力和彈力的合力與小孩所受的摩擦力大小相等【答案】D【解析】小孩在滑梯上受力如圖所示，設(shè)滑梯斜面傾角為，則FNmgcos，F(xiàn)fmgsin，所以AB錯(cuò)誤；小孩受重力、彈力和摩擦力三個(gè)力作用，由力的分解和二力平衡可知選項(xiàng)D正確二、非選擇題11一人通過(guò)箱帶拉著一個(gè)旅行箱前進(jìn)，拉力是12 N，箱帶與水平面夾角是30，則拉力的水平分力為_(kāi)N，豎直分力為_(kāi)N.【答案】66【解析】斜向上的拉力產(chǎn)生水平方向和豎直方向的兩個(gè)效果，把拉力向兩個(gè)方向分解，則可以求出，水平方向的分力F1Fcos306 N；豎直方向的分力F2Fsin306 N.12如圖所示，光滑斜面的傾角為，有兩個(gè)相同的小球1和2，分別用光滑擋板A、B擋住，擋板A沿豎直方向，擋板B垂直于斜面，則兩擋板受到小球的壓力大小之比為_(kāi)，斜面受到兩個(gè)小球的壓力大小之比為_(kāi)【答案】【解析】球1重力分解如圖(a)所示，F(xiàn)1Gtan，F(xiàn)2；球2重力分解如圖(b)所示，F(xiàn)1Gsin，F(xiàn)2Gcos.所以擋板A、B所受壓力大小之比：.斜面受兩小球壓力大小之比：.13.質(zhì)量為m的木塊放在傾角為的斜面上時(shí)，恰好能勻速下滑現(xiàn)用水平力F推動(dòng)木塊，如圖所示，使木塊恰好沿斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng)若斜面始終保持靜止，求水平推力F的大小【解】由木塊恰好勻速下滑，易得tan.又木塊受力如圖所示根據(jù)正交分解法和力的平