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 觀念科學思維科學探究科學態(tài)度與責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)訓練1.把一個力分解為兩個力的時候,正確的是(C)A.一個分力變大,另一個分力一定變小B.兩個分力不能同時變大C.無論如何分解,兩個分力不能同時小于這個力的一半D.無論如何分解,兩個分力不能同時大于這個力的2倍解析:設(shè)把一個力F分解為F1,F2兩個分力,當F1,F2在一條直線上且方向相反時,則有F=|F1-F2|,當F1變大時,F2也變大,選項A,B錯誤;F1,F2可以同時大于F的2倍,選項D錯誤;若將F沿一條直線分解為兩個方向相同的力F1,F2,則有F=F1+F2,可知F1,F2不可能同時小于F,選項C正確.2.(多選)將大小等于5 N的力分解為兩個力,其中一個力的大小等于4 N,則另一個力(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:兩個共點力的合力大小為5 N,若其中一個分力大小為4 N,根據(jù)矢量合成的法則可知,另一個分力的大小范圍為1 NF9 N,所以5 N, 3 N,1 N和4 N都是可能的.故選項A,D錯誤,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,現(xiàn)要使物體所受的合力沿著OO方向,那么必須同時再加一個力F,這個力的最小值是(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上任一點連起來,這段線段就表示F,如圖所示.由圖易得:當F與合力F合垂直時,即F與OO垂直時,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F>F1>Fsin 時,有唯一解B.當 F1=Fsin 時,有唯一解C.當 F1<Fsin 時,無解D.當 Fsin <F1<F 時,一定有兩解解析:當F>F1>Fsin 時,根據(jù)平行四邊形定則,如圖所示,有兩組解,故A錯誤;當F1=Fsin 時,兩分力和合力恰好構(gòu)成三角形,有唯一解.故B正確;F1<Fsin 時,分力和合力不能構(gòu)成三角形,無解.故C正確;當Fsin <F1<F 時,根據(jù)平行四邊形定則,如圖所示,有兩組解,故D正確.5.生活中的物理知識無處不在,如圖是我們衣服上的拉鏈的一部分,在把拉鏈拉開的時候,我們可以看到有一個三角形的東西在兩鏈中間運動,使很難直接分開的拉鏈很容易被拉開.關(guān)于其中的物理原理,以下說法中正確的是(A)A.拉開拉鏈時,三角形的物體增大了分開拉鏈的力B.拉開拉鏈時,三角形的物體只是為了將拉鏈分開并沒有增大分開拉鏈的力C.拉開拉鏈時,三角形的物體減小了分開拉鏈的力D.以上說法均不正確解析:拉開拉鏈時,三角形的物體在兩鏈間運動,手的拉力在三角形的物體上產(chǎn)生了兩個分力,如圖所示,在角很小的情況下,F1=F2>F,即分力大于手的拉力,所以很難直接分開的拉鏈很容易地就被三角形的物體分開,故選項A正確.6.(多選)關(guān)于物體的受力分解問題,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物體對斜面的壓力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D正確;力的分解不改變力的性質(zhì)和受力物體,故選項B錯誤.7.(多選)如圖所示是李強同學設(shè)計的一個小實驗,他將細繩的一端系在手指上,細繩的另一端系在直桿的A端,桿的左端頂在掌心上,組成一個“三角支架”.在桿的A端懸掛不同的重物,并保持靜止.通過實驗會感受到(ACD)A.細繩是被拉伸的,桿是被壓縮的B.桿對手掌施加的作用力的方向沿桿由C指向AC.細繩對手指施加的作用力的方向沿細繩由B指向AD.所掛重物質(zhì)量越大,細繩和桿對手的作用力也越大解析:重物所受重力的作用效果有兩個,一是拉緊細繩,二是使桿壓緊手掌,所以重力可分解為沿細繩方向的力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A,C,D正確.8.如圖所示,挑水時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)生兩個效果,即沿繩子的兩個分力,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A正確.9.已知共面的三個力F1=20 N,F2=30 N,F3=40 N,作用在物體的同一點上,三力之間的夾角均為120°,求合力的大小.解析:建立如圖所示坐標系,由圖得Fx=F2cos 30°-F3cos 30°Fy=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:對結(jié)點c作出受力示意圖如圖所示.c點受三個力mg,Ta,Tb作用,將重力mg沿bc和ac方向進行分解,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A 正確.11.(2017·大連高一檢測)(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動,物體與地面間的動摩擦因數(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:先對物體進行受力分析,如圖所示,然后對力F進行正交分解,F產(chǎn)生兩個效果:使物體水平向前F1=Fcos ,同時使物體壓緊地面F2= Fsin .由力的平衡可得F1=f,mg+F2=N,又滑動摩擦力f=N,即可得f=Fcos =(mg+Fsin ).故選項B,C均正確.12.(2017·黑龍江省大慶市高一月考)榨油在我國已有上千年的歷史,較早時期使用的是直接加壓式榨油方法.而現(xiàn)在已有較先進的榨油方法,某壓榨機的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,其中B點為固定鉸鏈,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.壓榨機的尺寸如圖所示,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兩個方向進行分解,作出力的分解圖.如圖(甲)所示,則有F1cos +F2cos =F由于對稱性可知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)幾何知識可以知道tan =10得到FN=5F.答案:5倍