2018_2019学年高中物理第三章相互作用课后提升训练3.5力的分解新人教版.docx

课后提升训练 力的分解(25分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.已知力F的一个分力F1跟F成30角,F1大小未知,如图所示,则另一个分力F2的最小值为()A.B.C.FD.无法判断【解析】选A。由力的三角形定则知,当力F2与力F1垂直时,F2最小,故F2=Fsin30=,故A正确。【补偿训练】(多选)下列说法正确的是()A.2N的力可以分解成6N和3N的两个分力B.10N的力可以分解成5N和3N的两个分力C.2N的力可以分解成6N和5N的两个分力D.10N的力可以分解成10N和10N的两个分力【解析】选C、D。逆向思维法,根据两个分力的合力的取值范围来判定。A项中2N不在6N和3N的合力范围内,B项中10N不在5N和3N的合力范围内,C、D两项中的每个力均在其他两个力的合力范围内,故A、B错误,C、D正确。2.为了行车的方便与安全,上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路,这样做的主要目的是()A.减小上山车辆受到的摩擦力B.减小上山车辆的重力C.减小上山车辆对路面的压力D.减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力【解析】选D。如图所示,重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压紧斜面的分力F2,则F1=Gsin,F2=Gcos,倾角减小,F1减小,F2增大,同一座山,高度一定,把公路修成盘山公路时,使长度增加,则路面的倾角减小,即减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力,可使行车安全,故D正确,A、B、C错误。3.物体放在斜面上,当斜面倾角缓慢增大时,物体始终相对斜面静止,则下列说法中正确的是()A.物体对斜面的压力逐渐减小B.物体对斜面的压力的大小不变C.物体的重力沿斜面方向的分力逐渐减小D.物体的重力沿斜面方向的分力大小不变【解析】选A。对在斜面上的物体进行受力分析,并把重力分解可得:物体对斜面的压力FN=mgcos,重力沿斜面方向的分力F1=mgsin,当斜面倾角缓慢增大时,即增大,则FN减小,F1增大,故A项正确,B、C、D项错误。4.如图所示,F1、F2为有一定夹角的两个力,L为过O点的一条直线,当L取什么方向时,F1、F2在L上的分力之和最大()A.F1、F2合力的方向B.F1、F2中较大力的方向C.F1、F2中较小力的方向D.以上说法都不正确【解析】选A。F1和F2在L上的分力之和等价于F1和F2的合力在L上的分力,而要使F1和F2的合力分解在L上的力最大,就应该使L与合力方向一致,L若在其他方向上,都会使这个分力减小,A正确。5.质量为m的木块在推力F作用下,在水平地面上滑动,如图所示,已知木块与地面间的动摩擦因数为,那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值中的()A.mgB.(mg+Fsin)C.(mg+Fcos)D.Fcos【解析】选B。木块滑动时受到四个力的作用:重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力Ff,沿水平方向建立x轴,竖直方向建立y轴,将F进行正交分解,如图所示(这样建立坐标系只需分解F),在竖直方向上有FN=mg+Fsin,由于Ff=FN,所以Ff=(mg+Fsin),故选项B正确。6.(2017金华高一检测)在图中,AB、AC两光滑斜面互相垂直,AC与水平方向成30角。若把球O的重力按照其作用效果分解,则两个分力的大小分别为()A.,GB.G,GC.G,GD.G,G【解析】选A。把重力按作用效果进行分解得,F1=Gsin30=,F2=Gsin60=G。A对。【补偿训练】(多选)如图所示,用轻绳AO和OB将重为G的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静止状态,AO绳水平,OB绳与竖直方向的夹角为。则AO绳的拉力FA、OB绳的拉力FB的大小与G之间的关系为()A.FA=GtanB.FA=C.FB=D.FB=Gcos【解析】选A、C。绳子OC的拉力FC等于重物重力G。将FC沿AO和BO方向分解,两个分力分别为FA、FB,如图所示,可得=tan,=cos。FA=Gtan,FB=。由力的相互性可知,FA=FA,FB=FB,故A、C正确。二、非选择题(本题共2小题,共20分)7.(10分)如图所示,在倾角为的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面间搁有一个重为G的光滑圆球,求该球对斜面的压力和对挡板的压力。【解析】球受到竖直向下的重力作用,该重力总是欲使球向下运动,但由于斜面和挡板的限制,球才保持静止状态。因此,球的重力产生了两个效果:使球垂直压紧斜面和使球垂直压紧挡板。如图所示,将球的重力G分解为垂直于斜面的分力F1和垂直于挡板的分力F2,则F1=,F2=Gtan。因此,球对斜面的压力和对挡板的压力的大小分别为=F1=,= F2=Gtan方向分别垂直于斜面向下,垂直于挡板水平向左答案:,垂直于斜面向下Gtan,垂直于挡板水平向左【延伸探究】当挡板与斜面垂直时,求球对斜面及挡板的压力大小。提示:将重力分解,如图所示,则球对斜面的压力F1=Gcos球对挡板的压力F2=Gsin答案:GcosGsin8.(10分)(2017辽源高一检测)如图所示,质量为2kg的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为37。质量为1kg的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态,求(1)地面对三棱柱的支持力。(2)竖直墙壁对球的弹力。(g取10m/s2,sin37=,cos37=)【解析】(1)选取A和B整体为研究对象,它受到重力(M+m)g,地面支持力FN,墙壁的弹力F和地面的摩擦力Ff的作用(如图甲所示)而处于平衡状态。根据平衡条件有:FN-(M+m)g=0,可得FN=(M+m)g=30N(2)以B为研究对象,它受到重力mg,三棱柱对它的支持力FNB,墙壁对它的弹力F的作用(如图乙所示),而处于平衡状态,根据平衡条件有:FNBcos=mg,FNBsin=F解得F=mgtan=7.5N答案:(1)30N(2)7.5N【补偿训练】如图所示,三个力作用于同一点O点,大小分别为F1=10N,F2=20N,F3=26N,且F1与F3夹角为127,F2与F3夹角为143,求三个力的合力。【解析】以O点为原点,F3为y轴负方向建立直角坐标系,如图所示,则F1与x轴夹角为37,F2与x轴的夹角为53。分别把各个力分解到两个坐标轴上,F1x=F1cos37,F1y=F1sin37;F2x=-F2cos53,F2y=F2sin53;分别求出x轴和y轴上的合力。Fx=F1x+F2x=8N-12N=-4