【中学教材全解】2020年秋高中物理必修一备用题库：第三章-相互作用-第5节-力的分解

第5节力的分解人教版教参补充题图3-5-11.一个质量为QUOTE的物体受到三个共点力QUOTE的作用，这三个力的大小和方向刚好构成如图3-5-1所示的三角形，则这个物体所受的合力是（）图3-5-1AQUOTEQUOTEBQUOTEQUOTE.QUOTED.0解析：由三角形定则可知，QUOTE与QUOTE的合力为QUOTE，因此选项B正确。答案：B2.力的合成和分解在生产和生活中有着重要作用，下列说法中正确的是（）A.高大的桥要造很长的引桥，减小斜面的倾角，是为了减小汽车重力沿桥面对下的分力，达到行车便利和平安的目的B.幼儿园的滑梯很陡，为的是增加小孩滑滑梯时受到的重力，从而使小孩下滑得更快C.运动员做引体向上（缓慢上升）动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是由于张开时手臂产生的合力增大D.帆船能够逆风行驶，说明从力的效果来看，风力确定能分解出沿船前进方向的分力解析：幼儿园的滑梯很陡，为的是增加小孩子所受重力沿滑梯向下的分力，选项B说法错误；运动员做引体向上（缓慢上升）动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是由于合力确定时，分力随两分力之间夹角的增大而增大，选项C说法错误，选项A、D说法正确。答案：AD图3-5-23.如图3-5-2所示，光滑半球形容器固定在水平面上，QUOTE为球心，一质量为QUOTE的小滑块，在水平力QUOTE的作用下静止在QUOTE点。设滑块所受支持力为QUOTE（支持力的方向垂直于接触面，即指向圆心），QUOTE与水平方向的夹角为QUOTE。下列关系正确的是（）图3-5-A.QUOTEB.QUOTE图3-5-3C.QUOTEDQUOTE图3-5解析：对物体的受力分析如图3-5-3所示，由力的平衡可知，QUOTE=QUOTE、QUOTE=QUOTE，选项A正确、选项B、C、D错误。答案：A图3-5-44.如图3-5-4所示，一物块QUOTE用两根无弹性的轻绳悬在空中，现保持绳QUOTE的位置不变，让绳QUOTE在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳QUOTE由水平转至竖直的过程中，绳QUOTE的拉力大小变化状况是（）图3-5-图图3-5-5A.始终变大B.始终变小C.先变大后变小D.先变小后变大解析：对结点QUOTE受力分析如图3-5-5所示，由图可以看出QUOTE绳的拉力QUOTE先减小后增大，选项D正确。答案：D图3-5-65.一个质点在QUOTE和QUOTE两个力作用下，沿与QUOTE成30°角的直线运动，已知QUOTE=10N，要使QUOTE为最小值，QUOTE应等于N，QUOTE与运动方向间的夹角是。图3-5-解析：如图3-5-6所示，当QUOTE与QUOTE垂直时，质点沿直线运动且QUOTE的值最小，因此QUOTE应等于5N，QUOTE与运动方向间的夹角是60°。答案：560°6.生活中离不开刀刃劈物体，如图3-5-7所示是刀刃的横截面，QUOTE是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，劈的夹角为QUOTE，求刀刃劈物体时对物体侧向推力的大小。图图3-5-图3-5-解析：将力QUOTE沿其两个作用效果的方向分解如图3-5-8所示，则有QUOTE，由边角关系知，QUOTE=90°QUOTE，又由于QUOTE，解得，QUOTE。图3-5-9答案：两侧向推力大小相等，QUOTE。图3-5-7.如图3-5-9所示，若斜面的倾角为30°，小车重10QUOTE，若把重力沿垂直于墙面和垂直于斜面两个方向分解，则重力垂直于墙面的分力大小为多少牛？垂直于斜面的分力大小为多少牛？图3-5-10解析：对小车所受重力分解如图3-5-10所示，则有重力垂直于墙面的分力QUOTE=QUOTE30°=QUOTEN，图3-5-重力垂直于斜面的分力QUOTE=QUOTE=QUOTEN。答案：QUOTENQUOTEN其他版本的题目广东训练版一质量为200kg的物体，置于倾角为30°的斜面上，求物体所受重力沿斜面和垂直于斜面方向的分力。（取QUOTE=10QUOTE）图3-5-11解析：把重力QUOTE分解为沿斜面的分力QUOTE和垂直于斜面的分力QUOTE，如图3-5-11所示。图3-5-由几何关系可知QUOTEsinQUOTEQUOTEcosQUOTE代入数据得QUOTEsinQUOTE=200×10×sin30°N=1000NQUOTEcosQUOTE=200×10×cos30°N=1732N即沿斜面的分力大小为1000N，垂直于斜面的分力大小为1732N。答案：1000N1732N上海科技训练版图3-5-121.如图3-5-12所示，匈牙利的大力士曾制造过用牙齿拉动载重汽车的纪录。现设一辆载重汽车的质量为17t，大力士牙齿的拉力为1900N，绳子与地面的夹角为30图3-5-图3-5-13牵引治疗解析：拉力在水平方向上的分力即为牵引汽车向前的力，则QUOTE1900×cos30°N=1645N。图3-5-13答案：1645N2.一位同学不幸因某次事故造成小腿受伤，在医院中用如图3-5-13所示的装置进行牵引治疗。不计定滑轮的摩擦和绳子质量，则这个牵引装置对他脚的水平牵引力为，作用于脚和腿总的向上的力为。解析：牵引装置对他脚的水平牵引力为50N+50×cos30°N=93.3N，作用于脚和腿总的向上的力为50N+50×sin30°N=75N。答案：93.3N75N

补充资料力的分解的几种常见状况图3-5-14（1）已知两个分力的方向，求两个分力的大小。如图3-5-14所示，已知QUOTE和QUOTE、QUOTE，明显该力的平行四边形是唯一的，即QUOTE的大小也唯一确定。图3-5-（2）已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向。如图3-5-14所示，已知QUOTE及QUOTE，明显此平行四边形也是唯一确定的，即另一个分力QUOTE的大小和方向只有唯一答案。（3）已知一个分力的大小和另一个分力的方向，即QUOTE及QUOTE的大小已知。这时又可能有下列情形：甲乙丙丁图3-5-15①QUOTE，有两个平行四边形，即有两解，如图3-5-15甲所示；但若QUOTE≥QUOTE，则只有一个解，如图乙所示。