2024-2025学年新教材高中物理第三章相互作用第五节力的分解分级训练含解析粤教版必修第一册

PAGE6-第五节力的分解分级A级合格达标1.图中的四幅图展示了某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿态，其中手臂受力最小的是（）ABCD解析：人体的重力可沿两手臂向下分解为使手臂张紧的两分力.由平行四边形可知，两分力的夹角越大，分力就越大，要省力的话，两臂需平行，故B正确.答案：B2.如图所示，一个物体受到3个共点力F1、F2、F3的作用，若将它们平衡并首尾相接，3个力矢量组成了一个封闭三角形，则物体所受这3个力的合力大小为（）A.2F1 B.F2C.2F3 D.0解析：由矢量三角形定则可以看出，首尾相接的随意两个力的合力必与第3个力大小相等、方向相反，所以这3个力的合力为零.答案：D3.（多选）把一个力分解为两个力时，下列说法中正确的是（）A.一个分力变大时，另一个分力肯定要变小B.两个分力可同时变大、同时变小C.不论如何分解，两个分力不能同时大于这个力的两倍D.不论如何分解，两个分力不能同时小于这个力的一半解析：当两个分力夹角很大时，任何一个分力部可能大于合力的两倍，故选项C错误；当两个分力方向相同时，两个分力取最小值，此时F＝F1＋F2，明显F1、F2不能同时小于合力的一半，故选项D正确；由于两分力的大小与两分力夹角有关，一个分力变大，另一个可变大，也可变小，故选项A错误，而B正确.答案：BD4.如图所示，有甲、乙、丙3种状况，同一运动物体分别受到大小相等的力F的作用，设物体质量为m，与地面间动摩擦因数为μ，则3种状况中物体受到的摩擦力f甲、f乙、f丙的大小关系是（）甲乙丙A.f甲＝f乙＝f丙＝μmgB.f甲＝μmg，f乙＜μmg，f丙＞μmgC.f甲＝μmg，f乙＞μmg，f丙＜μmgD.f甲＝μmg，f乙＜μmg，f丙＜μmg解析：把F按水平、竖直方向分解，可知甲的正压力不变，乙的正压力减小，丙的正压力增大.答案：B5.为了行车的便利与平安，上山的马路都是很长的“之”字形盘山马路，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对下的分力解析：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＝Gsinθ，F2＝Gcosθ，倾角θ减小，F1减小，F2增大，同一座山，高度肯定，把马路修成盘山马路时，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对下的分力，可使行车平安，故D正确，A、B、C错误.答案：D6.图中，AB、AC两光滑斜面相互垂直，AC与水平面成30°.若把球O的重力依据其作用效果分解，则两个分力的大小分别为（）A.eq\f(1,2)G，eq\f(\r(3),2)G B.eq\f(\r(3),3)G，eq\r(3)GC.eq\f(\r(3),3)G，eq\f(\r(2),2)G D.eq\f(\r(2),2)G，eq\f(\r(3),2)G解析：对球所受重力进行分解如图所示，由几何关系得F1＝Gcos30°＝eq\f(\r(3),2)G，F2＝Gsin30°＝eq\f(1,2)G.答案：A7.如图所示，用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细线AO、BO悬挂一个中空铁球，当在球内不断注入铁砂时，则（）A.AO先被拉断 B.BO先被拉断C.AO、BO同时被拉断 D.条件不足，无法推断解析：依据力的作用效果将重力分解，如图所示.据图可知：FB>FA.又因为两绳承受实力相同，故当在球内不断注入铁砂时，BO绳先断，选项B正确.答案：BB级等级提升8.小物块P沿光滑半圆曲面下滑，从A点下滑到最低点B的过程中，其重力G的切向重量为G1，如图所示，G1的大小改变状况正确的是（）A.渐渐增大 B.渐渐减小C.先增大后减小 D.先减小后增大解析：设物块与圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，则G1＝Gsinθ，则随着物块的下滑，θ减小，sinθ减小，故G1渐渐减小，故选B.答案：B9.生活中的物理学问无处不在.如图所示是我们衣服上的拉链的一部分，在把拉链拉开的时候，我们可以看到有一个三角形的东西在两链中间运动，使很难干脆分开的拉链很简单拉开，关于其中的物理原理，以下说法中正确的是（）A.拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力B.拉开拉链时，三角形的物体只是为了将拉链分开并没有增大分开拉链的力C.拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力，但合上拉链时减小了合上的力D.以上说法均不正确解析：拉开拉链时，三角形的物体在两链间和拉链一起运动，手的拉力在三角形的物体上产生了两个分力，如图甲所示，在α角很小的状况下，F1＝F2>F，即分力大于手的拉力，所以很难干脆分开的拉链可以很简单地被三角形物体分开.甲乙合上拉链时，手的拉力在三角形物体上产生了拉拉链的两个分力，如图乙所示，依据边角关系，仍有F1＝F2>F，即增大了合上的力.所以，只有A正确.答案：A10.假期里，一位同学在厨房里帮助妈妈做菜，对菜刀发生了爱好.他发觉菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，如图所示，菜刀横截面为等腰三角形，刀刃前部的横截面顶角较小，后部的顶角较大，他先后做出过几个猜想，其中合理的是（）A.刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造便利，外形美观，跟运用功能无关B.在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C.在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大D.在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大解析：把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角劈，设顶角为2θ，背宽为d，侧面长为l，如图乙所示.甲乙丙当在劈背施加压力F后，产生垂直侧面的两个分力F1、F2，运用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体.由对称性知，这两个分力大小相等（F1＝F2），因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图丙所示.在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑（图中阴影部分），依据它跟半个劈的直角三角形的相像关系，由关系式，得F1＝F2＝eq\f(F,2sinθ)，由此可见，刀背上加上肯定的压力F时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sinθ的值越小，F1和F2越大.但是，刀刃的顶角越小时，刀刃的强度会减小，遇到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂，实际制造过程中为了适应加工不同物体的须要，所以做成前部较薄，后部较厚.运用时，用前部切一些软的物品（如鱼、肉、蔬菜、水果等），用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品，俗话说：“前切后劈”，指的就是这个意思.故D正确.答案：D11.两个大入和一个小孩拉一条船沿河岸前进.两个大人对船的拉力分别是F1和F2，其大小和方向如图所示.今欲使船沿河中心线行驶，求小孩对船施加的最小拉力的大小和方向.解析：依据题意建立如图所示的直角坐标系.F1y＝F1sin60°＝200eq\r(3)N，F2y＝F2sin30°＝160N，所以小孩最小拉力的大小为F＝F1y－F2y＝（200eq\r(3)－160）N＝186.4N，方向为垂直于河中心线向下.答案：186.4N，垂直于河中心线向下12.如图所示，物体的质量m＝4.4kg，用与竖直方向成θ＝37°的斜向右上方的推力把该物体压在竖直墙壁上，并使它沿墙壁在竖直方向上做匀速直线运动.物体与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10N/kg，求推力F的大小.（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）解析：若物体向上做匀速直线运动，则受力如图甲所示.Fcosθ＝mg＋f，Fsinθ＝FN，f＝μFN，故推力F＝eq\f(mg,cosθ－μsi