2024-2025學年高中物理第三章相互作用第5節(jié)力的分解B同步訓練含解析新人教版必修1

PAGE6-力的分解B基礎訓練1.圖中F1,F2是靜止在斜面上的物體重力的兩個分力,則下列說法中正確的是(C)A.物體同時受到G,F1,F2的作用B.F1=Gsinα,是斜面受到的摩擦力C.F2=Gcosα,大小等于斜面受到的正壓力D.斜面受到的摩擦力Ff=μGcosα解析:力F1是重力沿斜面的分力與摩擦力方向相反,F2是物體重力G壓斜面的分力,大小等于斜面受到的正壓力,故選項A,B錯誤,C正確;物體靜止,則摩擦力不與壓力成正比,故選項D錯誤。2.如圖所示,質量為m的小球在互成120°的兩光滑平面間靜止,且ON水平,則球對OM面的壓力大小為(D)A.32mg B.1C.mg D.0解析:由于小球靜止,則受力平衡,若小球受到OM面的支持力,則表現(xiàn)為不平衡,所以小球與OM面之間有接觸,但無壓力,故選項D正確。3.質量為m的木塊放在傾角為θ的斜面上,力F垂直于斜面作用在木塊上(如圖),則木塊對斜面的壓力大小為下列中的(C)A.F B.F+mgC.mgcosθ+F D.mgsinθ+F解析:重力產(chǎn)生的壓力效果是mgcosθ,而F的作用效果則全部表現(xiàn)為對斜面的正壓力,故選項C正確。4.下列圖中將物體所受重力按力的作用效果進行分解,錯誤的是(C)解析:A中,重力產(chǎn)生了使物體下滑的效果及壓斜面的效果,兩分力即圖中所示,故選項A正確;B中,重力產(chǎn)生了向兩邊拉繩的效果,故選項B正確;C中,重力產(chǎn)生了向兩接觸面擠壓的效果,兩分力應垂直于接觸面,故選項C錯誤;D中,重力產(chǎn)生了拉繩及擠壓接觸面的效果,故選項D正確。5.在表面粗糙、傾角為θ的傾斜臺面上,一塊長為L,重為G的長木塊由靜止起先滑下。已知木塊與臺面間的動摩擦因數(shù)為μ。木塊在滑離臺面的過程中,到達如圖所示位置(有L3部分滑至臺面外)A.木塊對斜面的壓力為2B.木塊對斜面的壓力為2C.斜面對木塊的摩擦力為μGcosθD.斜面對木塊的摩擦力為Gsinθ解析:將木塊重力沿垂直斜面和平行于斜面方向分解,由平衡條件得,木塊對斜面的壓力為Gcosθ,則滑行過程中斜面對木塊的摩擦力為μGcosθ,故C正確。6.在圖中,AB,AC兩光滑斜面相互垂直,AC與水平面成30°角.如把球O所受的重力G依據(jù)其作用效果分解,則兩個分力的大小分別為(A)A.12G,32G B.33C.23G,22G D.22解析:將重力分解為垂直于AB,AC兩斜面方向的分力,即得垂直于AB斜面方向的分力F1=Gsin30°=12G,垂直于AC斜面方向的分力F2Gsin60°=327.如圖所示,三段不行伸長的細繩OA,OB,OC能承受的最大拉力相同,它們共同懸掛一重物。其中OB是水平的,A端、B端固定。若漸漸增加C端所掛物體的質量,則最先斷的繩(A)A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB,也可能是OC解析:將物體所受重力分解成沿AO和BO方向的分力,作出力分解的平行四邊形,比較三段繩子的拉力得,AO段所受拉力最大,即最先斷,故選項A正確。8.如圖所示,傾角為θ、質量為m的直角三棱柱ABC置于粗糙水平地面上,柱體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ。施加一個垂直BC面的外力F,柱體仍保持靜止,地面對柱體的摩擦力大小等于(B)A.μmg B.FsinθC.Fcosθ D.μ(Fcosθ+mg)9.某同學為體驗所學學問,做了如圖所示的試驗。他讓鉛筆保持水平,鉛筆尖B頂在手心,手掌保持豎直,把細線OA的A端系在手指頭上,另一端O與鉛筆頭相連并打結,即用細線OC的O端與鉛筆頭相連并打結,C端連接一鉤碼。兩細線與鉛筆都處于同一豎直平面上,A,B在同一豎直線上,整個裝置都處于靜止狀態(tài)。已知AO=20cm,BO=16cm,忽視細線和鉛筆的質量,鉤碼質量m=90g,g=10m/s2。則鉛筆尖對手心的壓力大小是(B)A.0.9N B.1.2N C.1.6N D.2.0N解析:將O端豎直向下的拉力按OB和AO方向分解,由幾何關系得FOBmg=OBOA210.如圖水平面上的木箱在推力F的作用下,做勻速直線運動,下述說法中正確的是(D)A.木箱受到的摩擦力與推力F平衡B.木箱受到的支持力與推力F平衡C.木箱受到的支持力與重力大小相等D.木箱受到的摩擦力與F的水平分力大小相等解析:由于推力F在豎直方向分力的作用效果,木箱對地面的壓力大于重力,故木箱受到的支持力大于重力,且木箱受到的支持力與推力F在豎直方向上的分力和重力的合力平衡。而在水平方向,木箱受到的摩擦力與F的水平分力大小相等,故A,B,C錯誤,D正確。實力提升11.將四塊相同的堅實石塊壘成圓弧形的石拱,其中第3,4塊固定在地基上,第1,2塊間的接觸面是豎直的,每塊石塊的兩個側面間所夾的圓心角均為30°。假定石塊間的摩擦力可以忽視不計,則第1,2石塊間的作用力和第1,3石塊間的作用力的大小之比為(B)A.12 B.3C.33 D.解析:以第1塊石塊為探討對象,受力分析如圖,石塊靜止,則F1=F2cos30°,F1F2=cos30°12.如圖所示的裝置中,增加B的重力,A仍舊保持靜止狀態(tài),則下列說法正確的是(B)A.懸掛滑輪的軸對滑輪的作用力不變B.繩子對A的拉力肯定增大C.地面對A物體的摩擦力可能減小D.A物體對地面的壓力增大解析:繩子對A,B兩物體的拉力大小相等,增加B的重力,A,B仍靜止,繩子的拉力增加,所以懸掛滑輪的軸對滑輪的作用力肯定增大,選項B正確,A錯誤;物體A始終靜止,繩子對A的拉力增大,拉力在水平、豎直兩方向的分力增大,地面對A物體的摩擦力增大,選項C錯誤;地面對物體A的支持力變小,選項D錯誤。13.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(B)A.5003N B.500NC.1000N D.400N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,當乙拉船的力的方向垂直于OO′時,乙的拉力F乙最小,其最小值為F乙min=F甲sin30°=1000×1214.(2024·浙江11月學考)小明在視察如圖所示的沙子積累時,發(fā)覺沙子會自然積累成圓錐體,且在不斷積累過程中,材料相同的沙子自然積累成的圓錐體的最大底角都是相同的。小明測出這堆沙子的底部周長為31.4m,利用物理學問測得沙子之間的摩擦因數(shù)為0.5,估算出這堆沙子的體積最接近(A)A.60m3 BC.250m3 D解析:沙堆的底面周長為31.4m,可知底面半徑為R=5m,當沙堆上沙粒恰好不下滑時,有μmgcosθ=mgsinθ,即μ=tanθ=0.5,則沙堆高h=Rtanθ=2.5m。故沙堆的體積為V=13πR2h=65.4m15.如圖,一質量為M的楔形木塊放在水平桌面上,它的頂角為90°,兩底角為α和β;a,b是兩個位于斜面上質量均為m的木塊。已知全部接觸面都是光滑的?，F(xiàn)發(fā)覺a,b沿斜面下滑,而楔形木塊靜止不動,這時楔形木塊對水平桌面的壓力等于(A)A.Mg+mg B.Mg+2mgC.Mg+mg(sinα+sinβ) D.Mg+mg(cosα+cosβ)解析:先分析由木塊a的重力使楔形木塊產(chǎn)生的對水平桌面的壓力。如圖,木塊a的重力mg可分解為沿斜面對下的力F1=mgsinα和壓楔形木塊的力F2=mgcosα,再將F2分解為沿水平方向的F3=F2sinα和壓水平桌面的力F4=F2cosα=mgcos2α。同理可得,木塊b的重力mg產(chǎn)生的壓水平桌面的力F5=mgcos2β。故楔形木塊對水平桌面的壓力FN=Mg+F4+F5=Mg+mg(cos2α+cos2β)=Mg+mg。16.起重機用鋼繩把質量為m、長為L的鋼管吊在空中,如圖所示,AO=BO,試分析鋼繩AOB上的拉力F與鋼繩的總長度x之間的關系。解析:將重力沿兩鋼繩AO,BO方向分解,由于對稱,兩繩子上的拉力相等。依據(jù)力的分解圖可得Fx2=整理即得F=mgx2答案:F=mgx17.用細線AO和BO懸掛重物,如圖所示,BO水平,AO與豎直方向成45°角;若AO和BO能承受的最大拉力分別為10N和5N,OC細線能承受的拉力為足夠大