2024-2025学年新教材高中物理课时素养评价十四力的分解含解析粤教版必修1

PAGE8-力的分解(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.(2024·清远高一检测)一体操运动员倒立并静止在水平地面上,下列图示姿态中,假设两手臂用力大小相等,那么沿手臂的力F最大的是 ()【解析】选C。将人所受的重力依据效果进行分解,由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,因而C图中人最费劲,A、D图中人最省力;故C正确,A、B、D错误。故选C。2.用两条长度相等的细绳把一个镜框挂在墙上,如图所示的四种挂法中,细绳对镜框拉力最大的是 ()【解析】选D。由题意知,两绳子的拉力的合力相等,依据力的平行四边形定则,可知当两绳子的夹角越大时,其拉力也越大,因此,D图的拉力最大,故D正确,A、B、C错误。3.将一个有确定方向的力F=10N分解成两个分力,已知一个分力有确定的方向,与F成30°角,另一个分力的大小为6N,则在分解时 ()A.有多数组解 B.有两组解C.有唯一解 D.无解【解析】选B。设方向已知的分力为F1,如图所示,则F2的最小值F2min=Fsin30°=5N。而5N<F2<10N,F1、F2和F可构成如图所示的两个矢量三角形,故此时有两组解,故选项B正确。4.如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2,则 ()A.坐着比躺着时F1大B.躺着比坐着时F1大C.坐着比躺着时F2大D.躺着比坐着时F2大【解析】选A。设绳与竖直方向间的夹角为θ,对吊床受力分析并依据平衡条件可得,F1=,因为坐着比躺着时θ大,所以坐着比躺着时F1大,A正确,B错误;对人受力分析,无论他是坐着还是躺着,均可以认为他只受到重力G和吊床对他的作用力F2的作用,二力平衡,所以F2的大小等于重力,即坐着与躺着时F2一样大,C、D错误。【加固训练】架在A、B两根晾衣杆之间的匀称铁丝在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应,铁丝呈现如图所示的两种形态。下列说法中正确的是 ()A.夏季铁丝对晾衣杆的拉力较大B.冬季铁丝对晾衣杆的拉力较大C.夏季晾衣杆对地面的压力较大D.冬季晾衣杆对地面的压力较大【解析】选B。无论是冬季还是夏季,铁丝的重力G肯定,即F合肯定,两分力FA、FB随它们间夹角θ的增大而增大,故铁丝在冬季(θ角大)对晾衣杆的拉力较大,选项B正确。5.(2024·汕头高一检测)电梯修理员小刚,在安检修理时须要知道电梯绳中的张力T,但又不能干脆测量。他用一种夹在绳上的仪表进行测量。如图所示为该仪器测量时的简化图,现测得微小偏移量a=1mm,B、C间的距离2L=130mm,绳对横杆A的压力F=300N,则绳中张力T(即A、B间的绳子张力)约为 ()A.10000N B.15000NC.20000N D.25000N【解析】选A。依据几何学问,cosθ=,对A进行受力分析,两绳的拉力T的合力为绳对横杆A的压力F,如图所示:依据平行四边形定则,F=2Tcosθ,得T==N≈N≈9750N≈10000N,故选A。6.乐轩想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也没推动,于是他便想了个妙招,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!下列说法正确的是 ()A.这是不行能的,因为乐轩根本没有用力去推衣橱B.这是不行能的,因为无论如何乐轩的力气也没那么大C.这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于乐轩的重力D.这有可能,但A板对衣橱的推力不行能大于乐轩的重力【解析】选C。起先乐轩是推不动衣橱的,说明乐轩的推力小于最大静摩擦力;站在人字形架上时,重力产生两个效果,分别向左右两侧推墙壁和衣橱,如图:乐轩的重力可以分解成沿A、B两个方向的力,因为底角较小,所以A、B方向的力会很大。A对衣橱的力可以分解成水平方向和竖直方向的力,而水平方向的力会远大于乐轩的重力,可能大于最大静摩擦力,故C正确。二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(10分)如图所示,一个质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖直墙上,F是垂直于斜面BC的推力,现物块静止不动,重力加速度为g,求物块受到的摩擦力和弹力的大小。【解析】水平方向建立x轴,竖直方向建立y轴。对物块进行受力分析,如图所示,由平衡条件,得Ff=Fsinα+mg,FN=Fcosα。答案:Fsinα+mgFcosα8.(14分)压榨机的结构原理图如图所示,B为固定铰链,A为活动铰链。在A处作用一水平力F,物块C就以比水平力F大得多的力压物块D。已知L=0.5m,h=0.1m,F=200N,物块C的质量不计,且与左壁接触面光滑,求物块D受到的压力。【解析】依据水平力F产生的效果,它可分解为沿杆的两个分力F1、F2,如图甲所示,则F1=F2=。而沿AC杆的分力F1又产生了两个效果:使物块C压紧左壁的水平力F3和使物块C压紧物块D的竖直力F4,如图乙所示,则F4=F1sinα=。由tanα=得,F4=·N=500N。答案:500N(15分钟·40分)9.(6分)(多选)关于力的合成和分解,下列说法正确的是 ()A.它们都遵守平行四边形定则B.它们都是依据力的效果来进行的C.力的分解是力的合成的逆运算D.力的分解只能在两个相互垂直的方向进行【解析】选A、C。力的合成与分解遵守平行四边形定则,矢量合成与分解都遵守平行四边形定则,故A正确;它们可以依据力的效果来进行,但不肯定都是依据力的效果进行的,故B错误;力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则,故C正确;力的分解方向夹角不确定,故D错误。10.(6分)爱好小组探讨发觉,用不同形态的斧子劈柴效果不同。如图所示是斧子劈柴的示意图,图中bc边为斧子的背,ab、ac边为斧子的刃面。为了简单劈开木柴,运用的斧子应 ()A.bc边长一些,ab、ac边短一些B.bc边短一些,ab、ac边长一些C.bc边长度肯定时,ab、ac边短一些D.ab、ac边长度肯定时,bc边长一些【解析】选B。如图所示:斧头的重力形成对木柴两端的挤压力,两分力与斧头的ab、ac边相互垂直;则可知当bc边短一些,ab、ac边长一些时两分力之间的夹角更大,则两分力更大;故B正确,A、C、D错误。【加固训练】如图所示,起重机将重为G的重物匀速吊起,此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60°,则每根钢索中弹力大小为 ()A. B.C. D.【解析】选D。设每根钢索中的弹力大小为F,如图所示,将弹力分解,则4Fcos60°=G,得F=,故选项D正确。11.(6分)如图,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用绳子通过柱顶的光滑定滑轮将100N的货物拉住。已知人拉着绳子的一端,且该绳端与水平方向夹角为30°,则柱顶所受压力大小为 ()A.200N B.100NC.100N D.50N【解析】选B。如图,定滑轮只变更力的方向,不变更力的大小,所以绳的拉力F1=F2=100N,柱顶所受压力大小F=2F1cos30°=2×100×N=100N,故选项B正确。12.(22分)有始终角V形槽固定在水平面上,其截面如图所示,BC面与水平面间夹角为60°。有一质量为m的正方体匀称木块放在槽内,木块与AB面、BC面间的动摩擦因数为μ,现用