2024-2025学年新教材高中物理第三章相互作用-力4力的合成和分解训练含解析新人教版必修第一册

PAGE6-力的合成和分解合格考训练(25分钟·满分60分))一、选择题(本题共7小题，每题6分，共42分)1．(2024·首都师大二附中高一上学期期中)漫画中的大力士用绳子拉动汽车，绳中的拉力为F，绳与水平方向的夹角为θ；若将F沿水平和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为(A)A．Fsinθ B．FcosθC．eq\f(F,sinθ) D．eq\f(F,cosθ)解析：由平行四边形定则可得，竖直方向上分力Fx＝Fsinθ。故A正确，B、C、D错误。2．(2024·北京市东城区高一上学期期末)作用在同一个物体上的两个共点力，它们的方向之间的夹角是90°，其中一个力大小是3N，另一个力大小是4N，则这两个力的合力大小为(C)A．1N B．3NC．5N D．7N解析：依据平行四边形定则得，因为它们之间的夹角是90°，所以F合＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝5N，故C正确，A、B、D错误。3．(2024·北京市海淀区人大附中高一上学期期末)2018年12月29日，高一各班实行了内容丰富、形式多样、主动向上、催人奋进的联欢活动，气球是节日联欢会上的常客。图1是同学们联欢的部分场景。图2是某班的一个“粘”在竖直墙上的气球，处于静止状态，已知气球(包含其中的气体)的总重力大小为G。关于墙和四周空气对气球的合力，下列说法正确的是(C)A．墙和四周空气对气球的合力大于GB．墙和四周空气对气球的合力小于GC．墙和四周空气对气球的合力方向竖直向上D．墙和四周空气对气球的合力方向斜向左上解析：因气球处于静止而平衡，可知F合＝0，对气球受力分析可知，受重力，墙和四周的空气对气球的力，因二力平衡可得此等效合力竖直向上，大小为mg，故C正确，A、B、D错误。4．如图所示，被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球，若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的(B)A．1和4 B．3和4C．2和4 D．3和2解析：小球重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，故应按此两个方向分解，分别是3和4，故B正确，A、C、D错误，故选B。5．(2024·海南华侨中学高一上学期期末)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”学问，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，然后往中心一站，衣橱尽然被推动了！下列说法中正确的是(C)A．这是不行能的，因为小明根本没有用力去推衣橱B．这是不行能的，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板对衣橱的推力不行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°，依据平行四边形定则，可知分力可远大于小明的重力，选项C正确。6．(多选)已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，F＝100N，则另一个分力F2的大小可能是(BCD)A．30N B．60NC．100N D．500N解析：由平行四边形定则可知，另一个分力F2的大小肯定大于等于Fsin30°＝100×eq\f(1,2)N＝50N。7．(多选)如图所示，某同学用同一弹簧测力计按图甲、乙两种方式测量某小桶的重力，甲图中系小桶的轻绳较长，下列说法中正确的是(BD)A．甲图中弹簧测力计的示数比乙图中的大B．两图中弹簧测力计的示数一样大C．甲图中绳的拉力比乙图中的大D．乙图中绳的拉力比甲图中的大解析：由题意可知，弹簧秤是测量小桶的重力，而与绳子的长短无关，故A错误，B正确；合力肯定，当两绳的夹角越大时，分力也越大，甲图中绳的拉力之间的夹角小于乙图中的夹角，则甲图中绳的拉力比乙图中的小，故C错误，D正确；故选B、D。二、非选择题(本题共2小题，共18分)8.(9分)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侧压力和B侧压力为多大？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)F2＝eq\f(F,sinα)答案：eq\f(F,sinα)eq\f(F,tanα)9．(9分)如图所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力大小为F1＝100N，方向为东偏南30°，为了使船受到的合力恰能沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，求风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小。答案：50eq\r(3)N50N解析：作出F1与F2的合力示意图，如图所示，依据几何关系，有：F2＝F1sin30°＝100×eq\f(1,2)N＝50NF合＝F1cos30°＝100×eq\f(\r(3),2)N＝50eq\r(3)N等级考训练(15分钟·满分40分))一、选择题(本题共4小题，每题7分，共28分)1．如图所示，表示五个共点力的有向线段恰好分别构成正六边形的两条邻边和三条对角线，已知F1＝10N。则这五个共点力的合力大小为(C)A．0B．30NC．60ND．90N解析：如图所示，F1和F4的合力等于F3，F2与F5的合力等于F3，由于F3＝2F1＝20N，所以这五个力的合力为3F32．(多选)小孙和小李课间休息时，望见一同学正在水平地面上以速度v匀速推动一个大书箱搬运书籍，爱搞恶作剧的小孙就上前“帮倒忙”，可是当小孙对大书箱施加某方向的力F后，发觉大书箱的运动状态不受影响，热心的小李上前“帮正忙”，可是当小李对大书箱施加另一方向的力F后，发觉对大书箱的运动状态也没有造成影响，试问小孙和小李同学施加的力F的方向可能是以下选项中的(AD)解析：小孙施加的力斜向上方，与运动方向相反；由于力有竖直向上的重量，故摩擦力减小，假如F向后的分力与减小的摩擦力相等则物体可以做匀速运动，故A正确；小孙施加的力斜向下方，与运动方向相反；则压力增大，摩擦力增大，而F有向后的分力，故物体肯定做减速运动，故B错误；小李施加的力斜向前方，与运动方向相同；则物体对地面的压力减小，摩擦力减小，而拉力有向前的重量，故物体做加速运动，故C错误；小李施加的拉力斜向下方，与运动方向相同，物体对地面的压力增大，摩擦力增大，但拉力有向前的重量，仍有可能保证物体受力平衡，故物体可能会做匀速运动，故D正确，故选A、D。3．(多选)如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大，可实行的方法是(BC)A．只增加绳的长度B．只增加重物的质量C．只将病人的脚向左移动D．只将两定滑轮的间距变大解析：脚受的拉力等于两绳拉力的合力，只增加绳的长度，绳的拉力和θ角均不变，所以脚受到的拉力不变。只增加重物的质量，绳的拉力增大，所以合力增大。只将病人的脚向左移动，θ角减小，合力将增大。只将两定滑轮间距变大，θ角变大，合力将减小。4．(多选)(2024·北京市东城区高一上学期期末)自卸车常用来进行土方、砂石、散料等的装卸运输工作。如图所示，当自卸车的车厢从水平倾斜到肯定角度时，车厢上的货物如集装箱就会自动滑下。下列说法正确的是(CD)A．车厢倾斜角度越大，集装箱对车厢的压力越大B．车厢倾斜角度越大，集装箱与车厢的动摩擦因数越小C．集装箱静止在倾斜车厢上时，受到的摩擦力等于重力沿斜面方向的分力D．集装箱起先下滑时，受到的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力解析：由力的分解学问可知，集装箱对车厢的正压力为FN＝Gcosθ，所以，车厢倾角越大，正压力越小，故A错误；集装箱与车厢的动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关，与倾角无关，故B错误；集装箱静止在倾斜车厢上时，受到的摩擦力等于重力沿斜面方向的分力，故C正确；集装箱起先下滑时，受到的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力，故D正确。二、非选择题5．(12分)在我国东北寒冷的冬季，狗拉雪橇是人们出行的常见交通工具，如图所示，一质量为30kg的小孩坐在10.6kg的钢制滑板的雪橇上，狗用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇，雪橇与冰道间的动摩擦因数为0.02，求狗要用多大的力才能够拉雪橇匀