2024-2025学年高中物理第三章相互作用第5节力的分解A同步训练含解析新人教版必修1

PAGE1-第5节力的分解基础训练1.关于合力与其两个分力的关系,下列说法中正确的是(A)A.合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同B.两个分力的作用效果与它们合力的作用效果不肯定相同C.两个分力的大小之和就是合力的大小D.一个力可以分解为随意大小的两个分力解析:两个分力的作用效果与其合力的作用效果肯定是相同的,合力可以等效替代两个分力,选项A正确,B错误;分力与合力的关系遵从平行四边形定则,不符合平行四边形定则的分解都是不正确的,选项C,D错误。2.如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为(A)A.G B.Gsinθ C.Gcosθ D.Gtanθ解析:人受力可以看成两部分,一部分是重力,另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力。依据平衡条件知,椅子各部分对他的作用力的合力与重力等值反向,即大小是G。故选项A正确。3.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(D)A.减小上山车辆受到的摩擦力B.减小上山车辆受到的重力C.减小上山车辆对路面的压力D.减小上山车辆受到的重力平行于路面对下的分力解析:如图所示,重力G按作用效果分成两个力,分别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“之”字形盘山马路时,使长度增加,则路面的倾角减小,即减小上山车辆受到的重力平行于路面对下的分力,可使行车平安,故选项D正确,A,B,C错误。4.如图所示,用轻绳系住一小球静止在光滑斜面上。若要按力的实际作用效果来分解小球的重力G,则G的两个分力的方向分别是图中的(C)A.1和4 B.2和4C.3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3,4两个方向分解。5.小刘同学用轻质圆规做了如图所示的小试验,其中圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁,钥匙模拟重物,通过试验能说明O点受到向下的力F产生的对横梁A与斜梁B的作用效果分别是(D)A.压力、拉力 B.压力、压力C.拉力、拉力 D.拉力、压力解析:力F产生向左拉横梁A和斜向下压斜梁B的作用,选项D正确。6.如图所示,小强用与水平方向成θ角的轻绳拉木箱,未拉动,此时绳中拉力为F,则木箱所受摩擦力的大小为(A)A.Fcosθ B.FsinθC.0 D.F解析:对木箱受力分析,依据平衡条件,水平方向有Ff=Fcosθ,故选项A正确。7.如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F,当它们滑动时,下列说法正确的是(C)A.甲、乙、丙所受摩擦力相同B.甲受到的摩擦力最大C.乙受到的摩擦力最大D.丙受到的摩擦力最大解析:题图中三个物体对地面的压力分别为FN甲=mg-Fsinθ,FN乙=mg+Fsinθ,FN丙=mg,因它们均相对地面滑动,由Ff=μFN知,Ff乙>Ff丙>Ff甲,故C正确。8.(2024·浙江4月学考)重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到肯定角度,车厢上的石块就会自动滑下,以下说法正确的是(C)A.在石块下滑前后自卸车与石块整体的重心位置不变B.自卸车车厢倾角越大,石块与车厢的动摩擦因数越小C.自卸车车厢倾角变大,车厢与石块间的正压力减小D.石块起先下滑时,受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力解析:在石块下滑前,自卸车与石块整体的重心位置上升,下滑后又下降,故A错误;动摩擦因数是材料间的固有属性,只与材料有关,和倾角无关,故B错误;车厢与石块间的正压力与石块所受重力在垂直车厢方向的分力大小相等,所以当车厢倾角变大,车厢与石块间的正压力减小,故C正确;石块在起先下滑时,受到的摩擦力与重力沿斜面方向的分力大小相等,D错误。9.一个重为G的均质光滑小球,放在倾角θ的斜面及挡板间。当挡板垂直斜面(如图1)和竖直(如图2)时,小球对挡板的压力分别为F1和F2,则F1∶F2为(C)A.1 B.sinθ C.cosθ D.tanθ解析:挡板垂直斜面时,重力G可分解为如图甲所示的力F1和F3,则此时小球对挡板的压力大小即为F1,F1=Gsinθ;挡板竖直时,重力G可分解为如图乙所示的力F2和F4,则此时小球对挡板的压力大小即为F2,F2=Gtanθ;故F1∶F2=cosθ,选项C正确。10.三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a,b,c,支点P,Q在同一水平面上,a球的重心Oa位于球心,b球和c球的重心Ob,Oc分别位于球心的正上方和球心的正下方,如图所示,三球均处于平衡状态。支点P对a球的弹力为Na,对b球的弹力为Nb,对c球的弹力为Nc,则(A)A.Na=Nb=Nc B.Nb>Na>NcC.Nb<Na<Nc D.Na>Nb=Nc解析:支点P,Q对球的弹力始终指向球心,与球的重心位置无关,故选项A正确。实力提升11.一根长为L的易断的匀称细绳,两端固定在天花板上的A,B两点。若在细绳的C处悬挂一重物,已知AC>CB,如图所示,则下列说法中正确的是(C)A.增加重物的重力,AC段先断B.增加重物的重力,不能确定哪段细绳先断C.将A端往左移比往右移时绳子简单断D.将A端往右移时绳子简单断解析:探讨C点,C点受重物的拉力,其大小等于重物的重力,即FT=G;将重物对C点的拉力分解为对AC和BC两段绳的拉力,其力的平行四边形如图所示。因AC>CB,则FBC>FAC。当增加重物的重力G时,FBC增大得较多,所以BC段绳先断,因此选项A,B不正确;将A端往左移时,FBC与FAC两力夹角变大,合力FT肯定,则两分力FBC与FAC都增大,将A端向右移时两分力夹角变小,两分力变小,由此可知选项C正确。12.如图是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图。运用时,用撑杆推着涂料滚沿墙壁上下滚动,把涂料匀称地粉刷到墙壁上。撑杆的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑杆足够长。粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚,使撑杆与墙壁间的夹角越来越小。该过程中撑杆对涂料滚的推力为F1,涂料滚对墙壁的压力为F2,下列说法正确的是(D)A.F1增大,F2减小 B.F1减小,F2增大C.F1,F2均增大 D.F1,F2均减小解析:以涂料滚为探讨对象,分析受力状况如图。设撑杆与墙壁间的夹角为α,依据平衡条件和力的合成与分解原理可得,撑杆对涂料滚的推力为F1=Gcosα,墙壁对涂料滚的弹力F2=Gtanα,由题意知,撑杆与墙壁间的夹角α减小,cosα增大,tanα减小,则F1,F13.在学校体育器材室里,篮球水平放在如图所示的球架上。已知球架的宽度为0.15m,每个篮球的质量为0.4kg,直径为0.25m,不计球与球架之间的摩擦,则每个篮球对球架一侧的压力大小为(重力加速度g取10m/s2)(C)A.4N B.5N C.2.5N D.3N解析:设每个篮球对球架一侧的压力大小为FN,则一侧球架对每个球的支持力的大小也是FN,球的受力状况如图所示。因为球的直径为D=0.25m,球架的宽度为d=0.15m,故cosα=(D2)

2-(d2)

14.如图所示的甲、乙、丙三种状况中,不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量,不计一切摩擦,物体质量都为m,且均处于静止状态,有关角度如图所示。则弹簧测力计示数由大到小的排列依次是(D)A.甲、乙、丙 B.丙、乙、甲C.甲、丙、乙 D.丙、甲、乙解析:甲图中,绳拉弹簧测力计的力与物体重力大小相等,即F甲=mg,乙图中,绳拉弹簧测力计的力的大小等于物体重力沿球面对下的分力,即F乙=32mg,丙图中,由于两绳夹角θ=150°>120°,则绳的拉力F丙15.质量为m的物体,放在倾角为θ的斜面上,则其所受重力和斜面的支持力的合力为多大?解析:先将重力mg分解为平行于斜面的mgsinθ和垂直于斜面的mgcosθ,其中的mgcosθ与斜面支持力的合力为零,即得所受重力和斜面的支持力的合力为mgsinθ。答案:mgsinθ16.如图所示,两滑块放在光滑的水平面上,中间用一细线相连,轻杆OA,OB搁在滑块上,且可绕铰链O自由转动,两杆长度相等,夹角为θ,当竖直向下的力F作用在铰链上时,滑块间细线的张力为多大?解析:把竖直向下的力F沿两杆OA,OB方向分解,如图甲所示,可求出作用于滑块上斜向下的力为F1=F2=F2cosθ2,斜向下的压力F1将产生两个效果:竖直向下压滑块的力F1″和沿水平方向推滑块的力F1′,因此,将F1沿竖直方向和水平方向分解,如图乙所示,考虑到滑块未受摩擦力,细线上的张力等于F1的水平方向上的分力F1′,即F1′=FF1sinθ解得F1′=F2tanθ答案:F2tan17.两个大人和一个小孩沿河岸拉一条小船前进,两个大人的拉力分别为F1=400