2019-2020年高中物理 題組訓練 3.8力的分解 新人教版必修1.doc

2019-2020年高中物理 題組訓練 3.8力的分解 新人教版必修1 題組一　力的分解 1．若將一個力F分解為兩個力F1、F2，則下列說法正確的是(　　) A．F是物體實際受到的力 B．F1、F2不是物體實際受到的力 C．物體同時受到F、F1、F2三個力的作用 D．F1、F2共同作用的效果與F相同 答案　ABD 2．把一個力分解為兩個力時，下列說法中正確的是(　　) A．一個分力變大時，另一個分力一定要變小 B．兩個分力可同時變大、同時變小 C．不論如何分解，兩個分力不能同時小于這個力的一半 D．不論如何分解，兩個分力不能同時大于這個力的兩倍 解析　設把一個力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，F(xiàn)2也變大，A錯、B對．F1、F2可以同時大于F的2倍，D錯．當將F沿一條直線分解為兩個方向相同的力F1、F2時，則有F＝F1＋F2，可知F1、F2不可能同時小于F，C對． 答案　BC 3．一個力的大小為30 N，將此力分解為兩個分力，這兩個分力的大小不可能是(　　) A．10 N、10 N B．20 N、40 N C．200 N、200 N D．700 N、720 N 解析　合力的大小小于兩分力大小之和，大于兩分力大小之差，只有A不可能． 答案　A 圖3814 4．如圖3814所示，質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上．已知三棱柱與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，斜面的傾角為30，則斜面對三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為(　　) A.mg和mg B.mg和mg C. mg和μmg D.mg和mg 解析　根據(jù)重力mg的作用效果，可分解為沿斜面向下的分力F1和使三棱柱壓緊斜面的力F2，根據(jù)幾何關系得 F1＝mgsin 30＝mg，F(xiàn)2＝mgcos 30＝mg，因為，F(xiàn)1與三棱柱所受靜摩擦力大小相等，F(xiàn)2與斜面對三棱柱的支持力相等，因此，可知A正確． 答案　A 圖3815 5．小明想推動家里的衣櫥，但使出了吃奶的力氣也推不動，他便想了個妙招，如圖3815所示，用A、B兩塊木板，搭成一個底角較小的“人”字形架，然后往中央一站，衣櫥被推動了．下列說法中正確的是(　　) A．這是不可能的，因為小明根本沒有用力去推衣櫥 B．這是不可能的，因為無論如何小明的力氣也沒那么大 C．這有可能，A板對衣櫥的推力有可能大于小明的重力 D．這有可能，A板對衣櫥的推力不可能大于小明的重力 解析　開始小明是推不動衣櫥的，但是小明的推力與他自身的重力沒什么關系． 如圖： 小明的重力可以分解成沿A、B兩個方向的力，由于底角較小，所以A、B方向的力會很大．A對衣櫥的力可以分解成水平方向和垂直方向的力，而水平方向的力有可能大于小明的重力，故選C. 答案　C 圖3816 6．如圖3816所示，光滑斜面的傾角為θ，有兩個相同的小球1、2，分別用光滑擋板A、B擋住．擋板A沿豎直方向，擋板B垂直斜面．試求： (1)分別將小球所受的重力按效果進行分解； (2)兩擋板受到兩個球壓力大小之比； (3)斜面受到兩個球壓力大小之比． 解析　球1所受重力按效果分解如圖甲所示， F1＝Gtan θ，F(xiàn)2＝，球2所受重力按效果分解如圖乙所示，F(xiàn)3＝Gsin θ，F(xiàn)4＝Gcos θ.所以擋板A、B所受壓力之比：＝＝， 斜面所受壓力之比：＝＝. 答案　見解析 題組二　有限制條件的力的分解 圖3817 7．已知力F的一個分力F1跟F成30角，F(xiàn)1大小未知，如圖3817所示，則另一個分力F2的最小值為(　　) A. B.F C．F D．無法判斷 解析　由力的三角形知識可知，當F2與力F1垂直時，F(xiàn)2為最小值，故F2＝Fsin 30＝. 答案　A 8．在力的分解中，如果已知一個分力的大小和另一個分力的方向，那么它的解是(　　) A．在任何情況下只有唯一解 B．可能有唯一解 C．可能無解 D．可能有兩組解 解析　已知一個分力的大小和另一個分力的方向，根據(jù)平行四邊形定則，將已知力分解，可能有兩解，可能有一解，也可能無解． 當如圖甲所示，一個分力的大小正好等于Fsin θ，因此只有一種解； 當如圖乙所示，當一個分力的大小大于Fsin θ時，因此有兩種解； 當如圖丙所示，當一個分力的大小小于Fsin θ時，沒有解．因此A錯誤，B、C、D正確． 解析　BCD 9．把一個80 N的力F分解成兩個分力F1、F2，其中力F1與F的夾角為30，求： (1)當F2最小時，另一個分力F1的大小． (2)F2＝50 N時F1的大?。? 解析　(1)當F2最小時，如圖甲所示， F1和F2垂直， 此時F1＝Fcos 30＝80 N＝40 N. (2)根據(jù)圖乙所示，F(xiàn)sin 30＝80 N＝40 N＜F2， 則F1有兩個值． F1′＝Fcos 30－＝(40－30) N，F(xiàn)1″＝(40＋30) N. 答案　(1)40 N　(2)(40－30) N或(40＋30) N 題組三　力的正交分解 10．已知豎直平面內(nèi)有一個大小為10 N的力作用于O點，該力與x軸正方向之間的夾角為30，與y軸正方向之間的夾角為60，現(xiàn)將它分解到x軸和y軸方向上，則(　　) A．Fx＝5 N，F(xiàn)y＝5 N B．Fx＝5 N，F(xiàn)y＝5 N C．Fx＝5 N，F(xiàn)y＝5 N D．Fx＝10 N，F(xiàn)y＝10 N 解析　畫出坐標系及受力情況，如圖所示，已知兩分力方向，作出平行四邊形．由三角形關系得Fx＝Fcos 30＝5 N，F(xiàn)y＝Fsin 30＝5 N．故B正確． 答案　B 11．如圖3818所示，甲、乙、丙三個物體質(zhì)量相同，與地面的動摩擦因數(shù)相同，受到三個大小相同的作用力F，當它們滑動時，受到的摩擦力大小是(　　) 圖3818 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　題圖中三個物體對地面的壓力分別為FN甲＝mg－Fsin θ，F(xiàn)N乙＝mg＋Fsin θ，F(xiàn)N丙＝mg，因它們均相對地面滑動，由F＝μFN知，F(xiàn)乙＞F丙＞F甲，故C正確． 答案　C 圖3819 12．如圖3819所示，重力為500 N的人通過跨過定滑輪的輕繩牽引重力為200 N的物體，當繩與水平面成60角時，物體靜止．不計滑輪與繩的摩擦，求地面對人的支持力和摩擦力的大小． 解析　人與重物靜止，所受合力為零，對重物受力分析得，繩的拉力F1＝200 N； 對人受力分析，人受重力G、拉力F1、支持力FN、摩擦力Ff，可將繩的拉力F1正交分解， 如圖所示．根據(jù)平衡方程可得： 水平方向：Ff＝F1x＝F1cos 60＝200 N＝100 N 豎直方向：FN＝G－F1sin 60＝(500－200)N＝100(5－) N＝326.8 N. 答案　326.8 N　100 N 圖3820 13．如圖3820所示，一質(zhì)量為m的物塊在固定斜面上受平行斜面向上的拉力F的作用而勻速向上運動，斜面的傾角為30，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝，則拉力F的大小為多少？ 解析　受力分析如圖所示，可沿斜面向上為x軸正方向，垂直斜面向上為y軸正方向建立直角坐標系， 將重力向x軸及y軸分解，因物體處于平衡狀態(tài)，由共點力的平衡條件可知： 平行于斜面方向：F－mgsin α－f＝0； 垂直于斜面方向：FN－mgcos α＝0；其中f＝μFN； 由以上三式解得：F＝mgsin α＋μmgcos α＝mg(＋)＝mg. 答案　mg