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1、2022版高中物理 第五章 力與平衡 第2節(jié) 力的分解試題 魯科版必修1【二維選題表】物理 觀念科學(xué)思維科學(xué)探究科學(xué)態(tài)度與責(zé)任力的分解的理解與討論1(易),2(易),3(易),4(中)力的效果分解5(易),6(易),7(易),8(中),10(中),12(難)5(易),7(易),8(中),12(難)力的正交分解9(易),11(中)9(易),11(中)基礎(chǔ)訓(xùn)練1.把一個(gè)力分解為兩個(gè)力的時(shí)候,正確的是(C)A.一個(gè)分力變大,另一個(gè)分力一定變小B.兩個(gè)分力不能同時(shí)變大C.無(wú)論如何分解,兩個(gè)分力不能同時(shí)小于這個(gè)力的一半D.無(wú)論如何分解,兩個(gè)分力不能同時(shí)大于這個(gè)力的2倍解析:設(shè)把一個(gè)力F分解為F1,F2兩

2、個(gè)分力,當(dāng)F1,F2在一條直線上且方向相反時(shí),則有F=|F1-F2|,當(dāng)F1變大時(shí),F2也變大,選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤;F1,F2可以同時(shí)大于F的2倍,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;若將F沿一條直線分解為兩個(gè)方向相同的力F1,F2,則有F=F1+F2,可知F1,F2不可能同時(shí)小于F,選項(xiàng)C正確.2.(多選)將大小等于5 N的力分解為兩個(gè)力,其中一個(gè)力的大小等于4 N,則另一個(gè)力(BC)A.不可能等于5 N B.可能等于3 NC.可能等于1 N D.不可能等于4 N解析:兩個(gè)共點(diǎn)力的合力大小為5 N,若其中一個(gè)分力大小為4 N,根據(jù)矢量合成的法則可知,另一個(gè)分力的大小范圍為1 NF9 N,所以5 N, 3 N,1 N和4

3、 N都是可能的.故選項(xiàng)A,D錯(cuò)誤,B,C正確.3.如圖所示,物體靜止于光滑的水平面上,力F作用于物體上的O點(diǎn),現(xiàn)要使物體所受的合力沿著OO方向,那么必須同時(shí)再加一個(gè)力F,這個(gè)力的最小值是(B)A.Fcos B.Fsin C.Ftan D.解析:因合力在OO方向上,由矢量三角形定則可知,把力F的箭頭和線OO上任一點(diǎn)連起來(lái),這段線段就表示F,如圖所示.由圖易得:當(dāng)F與合力F合垂直時(shí),即F與OO垂直時(shí),F最小,最小值為Fsin .4.(2017福建四校高一聯(lián)考)(多選)如圖所示,將力 F 分解為 F1 和 F2兩個(gè)分力,已知 F1的大小和 F2與 F 之間的夾角,且為銳角,則(BCD)A.當(dāng)FF1F

4、sin 時(shí),有唯一解B.當(dāng) F1=Fsin 時(shí),有唯一解C.當(dāng) F1Fsin 時(shí),無(wú)解D.當(dāng) Fsin F1F1Fsin 時(shí),根據(jù)平行四邊形定則,如圖所示,有兩組解,故A錯(cuò)誤;當(dāng)F1=Fsin 時(shí),兩分力和合力恰好構(gòu)成三角形,有唯一解.故B正確;F1Fsin 時(shí),分力和合力不能構(gòu)成三角形,無(wú)解.故C正確;當(dāng)Fsin F1F,即分力大于手的拉力,所以很難直接分開(kāi)的拉鏈很容易地就被三角形的物體分開(kāi),故選項(xiàng)A正確.6.(多選)關(guān)于物體的受力分解問(wèn)題,下列敘述正確的是(ACD)A.斜面上的物體所受的重力,可以分解為使物體下滑的力和使物體壓緊斜面的力B.斜面上的物體所受的重力,可以分解為使物體下滑的力和

5、物體對(duì)斜面的壓力C.水平地面上的物體受到的斜向上的拉力,可以分解為水平向前拉物體的力和豎直向上提物體的力D.水平地面上的物體受到的斜向下的推力,可以分解為水平向前推物體的力和使物體豎直向下壓地面的力解析:斜面上物體的重力有促使物體壓緊斜面的效果和促使物體沿斜面下滑的效果,選項(xiàng)A正確;斜向上的拉力有水平向前拉物體的效果和豎直向上提物體的效果,選項(xiàng)C正確;斜向下的推力,可以分解為水平向前推物體的力和使物體豎直向下壓地面的力,選項(xiàng)D正確;力的分解不改變力的性質(zhì)和受力物體,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤.7.(多選)如圖所示是李強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)小實(shí)驗(yàn),他將細(xì)繩的一端系在手指上,細(xì)繩的另一端系在直桿的A端,桿的左端頂在掌

6、心上,組成一個(gè)“三角支架”.在桿的A端懸掛不同的重物,并保持靜止.通過(guò)實(shí)驗(yàn)會(huì)感受到(ACD)A.細(xì)繩是被拉伸的,桿是被壓縮的B.桿對(duì)手掌施加的作用力的方向沿桿由C指向AC.細(xì)繩對(duì)手指施加的作用力的方向沿細(xì)繩由B指向AD.所掛重物質(zhì)量越大,細(xì)繩和桿對(duì)手的作用力也越大解析:重物所受重力的作用效果有兩個(gè),一是拉緊細(xì)繩,二是使桿壓緊手掌,所以重力可分解為沿細(xì)繩方向的力F1和垂直于掌心方向的力F2,如圖所示,由三角函數(shù)得F1=,F2=Gtan ,故選項(xiàng)A,C,D正確.8.如圖所示,挑水時(shí)水桶上繩子連接狀態(tài)分別如圖中a,b,c三種情況.下列說(shuō)法中正確的是(A)A.a狀態(tài)繩子受力大容易斷B.b狀態(tài)繩子受力大

7、容易斷C.c狀態(tài)繩子受力大容易斷D.a,b,c三種狀態(tài)繩子受力都一樣解析:水桶所受的重力產(chǎn)生兩個(gè)效果,即沿繩子的兩個(gè)分力,由平行四邊形定則可知,繩子的夾角越大,繩子的分力越大,a繩夾角最大,故a繩易斷,選項(xiàng)A正確.9.已知共面的三個(gè)力F1=20 N,F2=30 N,F3=40 N,作用在物體的同一點(diǎn)上,三力之間的夾角均為120,求合力的大小.解析:建立如圖所示坐標(biāo)系,由圖得Fx=F2cos 30-F3cos 30Fy=F2 sin 30+F3 sin 30-F1F2=+,解得F=10 N.答案:10 N素養(yǎng)提升10.用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中,如圖所示.已知ac和bc與豎直方向的夾角

8、分別為30和60,則ac繩和bc繩的拉力分別為(A)A.mg,mg B.mg,mgC.mg,mg D.mg,mg解析:對(duì)結(jié)點(diǎn)c作出受力示意圖如圖所示.c點(diǎn)受三個(gè)力mg,Ta,Tb作用,將重力mg沿bc和ac方向進(jìn)行分解,由二力平衡條件及平行四邊形定則可得:Fa=mgcos 30=mg=Ta,Fb=mgcos 60=mg=Tb.所以選項(xiàng)A 正確.11.(2017大連高一檢測(cè))(多選)如圖所示,質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,則物體受到的摩擦力的大小為(BC)A.Fsin B.Fcos C.(mg+Fsin )D.(mg-Fsin )解析:先對(duì)物體

9、進(jìn)行受力分析,如圖所示,然后對(duì)力F進(jìn)行正交分解,F產(chǎn)生兩個(gè)效果:使物體水平向前F1=Fcos ,同時(shí)使物體壓緊地面F2= Fsin .由力的平衡可得F1=f,mg+F2=N,又滑動(dòng)摩擦力f=N,即可得f=Fcos =(mg+Fsin ).故選項(xiàng)B,C均正確.12.(2017黑龍江省大慶市高一月考)榨油在我國(guó)已有上千年的歷史,較早時(shí)期使用的是直接加壓式榨油方法.而現(xiàn)在已有較先進(jìn)的榨油方法,某壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,其中B點(diǎn)為固定鉸鏈,若在A鉸鏈處作用一垂直于壁的力F,則由于力F的作用,使滑塊C壓緊物體D,設(shè)C與D光滑接觸,桿的重力及滑塊C的重力不計(jì).壓榨機(jī)的尺寸如圖所示,l=0.5 m,b=0.05 m.求物體D所受壓力的大小是F的多少倍.解析:設(shè)AC與水平方向的夾角為,將力F按作用效果沿AB和AC兩個(gè)方向進(jìn)行分解,作出力的分解圖.如圖(甲)所示,則有F1cos +F2cos =F由于對(duì)稱性可知F1=F2可得2F1cos =F則得F1=F2=再將F2按作用效果分解為FN和FN,作出力的分解圖如圖(乙)所示.則有FN=F2sin 聯(lián)立得到FN=根據(jù)幾何知識(shí)可以知道tan =10得到FN=5F.答案:5倍