高中物理人教版第三章相互作用5力的分解 第3章

第三章5基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5题为多选题)1．关于力的合成与分解，下列说法正确的是eq\x(导学号99684426)(D)A．合力与分力是等效替代关系，都同时作用在物体上B．合力一定大于每一个分力C．当已知合力，和其中一个分力，则分解的结果可能是无数D．已知合力和两个分力的方向，分解结果是唯一的解析：力的合成与分解是一种等效替代，根据需要可以将一个力分解为两个分力或用一个力代替两个分力叫做力的分解或力的合成，既然替代，就不能同时作用，所以A错误；合力可以大于分力也可能等于或小于分力，所以B错误；若已知合力和一个分力，根据平行四边形法则可以知道，分解结果唯一，所以C错误；同样道理，若已知合力和两个分力的方向，根据平行四边形法则，结果唯一，故D正确。2．小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也推不动，他回忆起物理课堂上学习的“力的分解”知识，便想了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法中正确的是eq\x(导学号99684427)(C)A．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱B．这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大C．这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D．这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力解析：小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力，由于两个木板夹角接近180°，根据平行四边形定则，可知分力可远大于小明的重力，选项C正确。3.如图所示，a、b、c三根绳子完全相同，其中b绳水平，c绳下挂一个重物。若使重物加重，则这三根绳子最先断的是eq\x(导学号99684428)(A)A．a绳 B．b绳C．c绳 D．无法确定解析：将重物分解为拉a绳和拉b绳的力，如图所示，显然a绳受力最大，所以A选项正确。4．(上海市金山中学2023～2023学年高一上学期期中)如图所示，用拇指、食指捏住圆规的一个针脚，另一个有铅笔芯的脚支撑在手掌心位置，使OA水平，然后在外端挂上一些不太重的物品，这时针脚A、B对手指和手掌均有作用力，对这两个作用力方向的判断，下列各图中大致正确的是eq\x(导学号99684429)(C)解析：以圆规上的O点为研究对象，O点所挂物体的重力产生两个作用效果：一个是沿AO方向向左拉AO，另一个是沿OB方向斜向下压OB，通过圆规两脚作用在手上的力如选项C所示。5．如图所示，重为G的小孩沿斜面匀速滑下，小孩受力如图所示，这些力之间的大小关系是eq\x(导学号99684430)(ABD)A．N＝Gcosθ B．f＝GsinθC．f＋N＝G D．G2＝N2＋f2解析：将重力G沿平行于斜面和垂直于斜面两个方向正交分解如图所示，则N＝G2＝Gcosθ，A对；f＝G1＝Gsinθ，B对；重力G大小等于N与f合力大小，G2＝N2＋f2，D对。二、非选择题6.如图所示，表面光滑、质量不计的尖劈插在缝A、B之间，在尖劈背上加一压力F，则尖壁对A侧压力为eq\f(F,sinα)，对B侧压力为_Fcotα__。eq\x(导学号99684431)解析：将力F沿垂直劈两侧面分解，如图所示。则tanα＝eq\f(F,F1)sinα＝eq\f(F,F2)所以F1＝eq\f(F,tanα)＝FcotαF2＝eq\f(F,sinα)。7．用绳子将鸟笼挂在一根横梁上，如下图所示。若鸟笼重N，求绳子OA和OB的拉力各是多大。eq\x(导学号99684432)答案：NN解析：如图所示，将重力按作用效果分解，由数学知识得F1＝G·cos30°＝×N＝NF2＝G·sin30°＝×N＝N绳子OA段的拉力大小是N，OB段的拉力大小为N。能力提升一、选择题(1、2题为单选题，3～5题为多选题)1．(河北承德一中2023～2023学年高一上学期月考)如图所示，三个完全相同的木块放在同一个水平面上，木块和水平面的动摩擦因数相同。分别给它们施加一个大小为F的推力，其中给第一、三两木块的推力与水平方向的夹角相同。这时三个木块都保持静止，比较它们和水平面间的弹力大小N1、N2、N3，和摩擦力大小f1、f2、f3，下列说法中正确的是eq\x(导学号99684433)(B)A．N1>N2>N3，f1>f2>f3 B．N1>N2>N3，f1＝f3<f2C．N1＝N2＝N3，f1＝f2＝f3 D．N1>N2>N3，f1＝f2＝f3解析：对于1、3两个物体，在水平方向上，摩擦力f1＝f3＝Fcosθ，对于物体2，在水平方向上，摩擦力f2＝F，则f1＝f3＜f2，在竖直方向上，对于物体1，有：N1＝Fsinθ＋mg，对于物体2，有：N2＝mg，对于物体3，有：N3＋Fsinθ＝mg，则N3＝mg－Fsinθ，所以N1＞N2＞N3，故B正确，A、C、D错误，故选B。2．(河南省师大附中2023～2023学年高一上学期月考)如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机。三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为eq\x(导学号99684434)(D)A．eq\f(1,3)mg B．eq\f(2,3)mgC．eq\f(\r(3),6)mg D．eq\f(2\r(3),9)mg解析：照相机受力平衡，在竖直方向上有：3F·cos30°＝mg，得F＝eq\f(2\r(3)mg,9)，所以D选项正确。3.(扬州市2023～2023学年高一上学期期末)自卸式运输车是车厢配有自动倾卸装置的汽车，又称为翻斗车、工程车，由汽车底盘、液压举升机构、取力装置和货厢组成。如图所示，在车厢由水平位置逐渐抬起的过程中，有关货物所受车厢的支持力FN和摩擦力Ff，下列说法中正确的是eq\x(导学号99684435)(BC)A．摩擦力Ff逐渐减小 B．摩擦力Ff先增大后减小C．支持力FN逐渐减小 D．支持力FN先增大后减小解析：开始时物体受重力和支持力，抬起后受到向上的静摩擦力；静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即Ff＝mgsinθ，随角度的增大，摩擦力增大；当角度达一定程度时，物体开始滑动，由静摩擦力变为滑动摩擦力，而滑动摩擦力Ff＝μmgcosθ，cosθ随角度的增加而减小，故摩擦力将减小，所以摩擦力是先增大后减小的，故B正确，A错误；支持力FN＝mgcosθ逐渐减小，C正确，D错误，故选BC。4．(苏州实验中学2023～2023学年高一上学期期中)如图所示，用与竖直方向成θ角(θ＜45°)的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为T1，现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时转过θ角固定，绳b的拉力变为T2；再转过θ角固定，绳b的拉力为T3，则eq\x(导学号99684436)(AD)A．T1＝T3＞T2 B．T1＜T2＜T3C．T1＝T3＜T2 D．绳a的拉力减小解析：以小球为研究对象，分析受力：重力、a、b两绳的拉力T、T2，根据平衡条件得知，T和T2的合力方向竖直向上，大小与重力相等，保持不变，作出b绳在三个不同位置时，两个拉力的变化，如图，由图得到，T1＝T3＞T2。由图看出，绳a的拉力减小，故AD正确。5．(北京大学附中河南分校2023～2023学年高一上学期期末)如图所示，用绳跨过定滑轮牵引小船，设水的阻力不变，则在小船匀速靠岸的过程中eq\x(导学号99684437)(AD)A．绳子的拉力不断增大 B．绳子的拉力不变C．船所受浮力增大 D．船所受浮力变小解析：对小船进行受力分析，因为小船做匀速直线运动，所以小船处于平衡状态，合力为零；设拉力与水平方向的夹角为θ，有：Fcosθ＝f①Fsinθ＋F浮＝mg②船在匀速靠岸的过程中，θ增大，阻力不变，根据平衡方程①知，绳子的拉力增大，根据平衡方程②知，拉力增大，sinθ增大，所以船的浮力减小。故A、D正确，B、C错误。二、非选择题6．如图所示，楔形物体倾角为θ＝30°，放在水平地面上，轻质硬杆下端带有滑轮，上端顶有重1000N的物体，硬杆只能沿滑槽上下滑动。不计一切摩擦，求作用于楔形物体上的水平推力至少多大才能将重物顶起？eq\x(导学号99684438)答案：eq\f(1000\r(3),3)N解析：水平推力F有两个效果，垂直于斜面向上支持滑轮和垂直于水平面压地面，如图所示，斜面对杆的支持力大小为FN＝eq\f(F,sinθ)，方向垂直于斜面斜向上。要使轻杆顶起重物，则应使FNcosθ≥G，即eq\f(F,sinθ)·cosθ≥G，F≥Gtanθ＝eq\f(1000,3)eq\r(3)N。7．(湖南省六校联盟2023～2023学年高一上学期期末联考)如图所示，某人用轻绳牵住一只质量m＝0.6kg的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成37°角。已知空气对气球的浮力为15N，人的质量M＝50kg，且人受的浮力忽略不计(g取10N/kg，sin37°＝，cos37°＝。求：eq\x(导学号99684439)(1)水平风力的大小；(2)人对地面的压力大小；(3)若水平风力增强，人对地面的压力如何变化？(要求说明理由)答案：(1)水平风力的大小12N；(2)人对地面的压力大小为491N；(3)若水平风力增强，人