2017届高中物理第三章相互作用3.5力的分解同步测试含解析新人教必修.docx

35力的分解 (10分钟，10分)1一个力分解为两个分力，下列情况中，不能使力的分解结果唯一的有()A已知两个分力的方向B已知两个分力的大小C已知一个分力的大小和另一个分力的方向D已知一个分力的大小和方向【答案】BC【解析】一个力分解为两个分力，根据平行四边形定则，即已知平行四边形的对角线，确定平行四边形的两个邻边力的分解通常有下面几种组合：已知两个分力的方向，确定两分力的大小，有唯一解；已知两个分力的大小，确定两个分力的方向，这种情况必须先看两分力大小与合力是否满足|F1F2|FF1F2，若不满足这个关系则无解，满足这个关系时有两解；已知一个分力的大小和另一个分力的方向，确定一个分力的方向和另一个分力的大小，这种情况可能无解、两解或一解；已知一个分力的大小和方向，确定另一个分力的大小和方向，这种情况有唯一解所以不能使力的分解结果唯一的选项有BC.2已知竖直平面内有一个大小为10 N的力作用于O点，该力与x轴正方向之间的夹角为30，与y轴正方向之间的夹角为60，现将它分解到x、y轴方向上，则()AFx5 N，Fy5 NBFx5 N，Fy5 NCFx5 N，Fy5 NDFx10 N，Fy10 N【答案】B【解析】画出坐标系及受力情况，如图所示，已知两分力方向，建立平行四边形由三角形关系得FxFcos305 N，FyFsin305 N.3如图所示，静止在斜面上的重物，其重力可分解为沿斜面向下的分力F1和垂直斜面向下的分力F2.关于这两个分力，下列说法中正确的是()AF1作用在物体上，F2作用在斜面上BF2的性质是弹力CF2就是物体对斜面的正压力DF1和F2是物体重力的等效替代，实际存在的就是重力【答案】D【解析】F1、F2仅是重力的两个分力，这两个力可以替代重力的效果，所以D选项正确；物体对斜面的正压力跟F2大小相等、方向相同，但二者作用在不同物体上，不是同一个力，所以ABC错误4如图所示，在倾角为的斜面上，放一质量为m的小球，小球被竖直的木板挡住，则球对挡板的压力是()Amgcos BmgtanC. Dmg【答案】B【解析】如右图所示，小球的重力mg的两个分力与FN1、FN2大小相等，方向相反，故FN1mgtan，球对挡板的压力FN1FN1mgtan. (20分钟，30分)知识点一力的分解1把一个力分解为两个分力时()A一个分力变大时，另一个分力一定要变小B两个分力不能同时变大C无论如何分解，两个分力不能同时小于这个力的一半D无论如何分解，两个分力不能同时大于这个力的2倍【答案】C【解析】设把一个力F分解为F1、F2两个分力，当F1、F2在一条直线上且方向相反时，则有F|F1F2|，当F1变大时，F2也变大，A、B错F1、F2可以同时大于F的2倍，D错当将F沿一条直线分解为两个方向相同的力F1、F2时，则有FF1F2，可知F1、F2不可能同时小于F，C对2倾角为30的斜面体放在水平地面上，在斜面上放一个质量为5 kg的小物块，处于静止状态若在小物块上再作用一个竖直向上的力F，F4 N如图所示，则地面对斜面体的支持力N、小物块受到的摩擦力f的变化情况是(g取10 m/s2)()AN减少了4 NBN的减少量小于4 NCf减少了4 NDf的减少量小于4 N【答案】AD【解析】设小物块的质量为m，斜面体的质量为M，未加F之前，对小物块受力分析可知沿斜面方向所受摩擦力fmgsin3025 N，加F后受摩擦力f(mgF)sin3023 N，所以f25 N23 N2 N4 N，D项对；对小物块和斜面体组成的系统受力分析，未加F之前，N(Mm)g，加上F后N(Mm)gF，则N的减少量等于4 N，A项对3把一个已知力分解，要求其中一个分力F1跟F成30，而大小未知；另一个分力F2F，但方向未知，则F1的大小可能是()A.F B.FC.F D.F【答案】C【解析】如图所示，由于F2FF2sin30，解得F1F2.选项AC正确9以下说法中正确的是()A2 N的力可以分解成6 N和3 N的两个分力B10 N的力可以分解成5 N和4 N的两个分力C2 N的力可以分解成6 N和5 N的两个分力D10 N的力可以分解成10 N和10 N的两个分力【答案】CD【解析】该题可以反过来用力的合成做例如A项，6 N和3 N的两个力的合力范围39 N，不可能是2 N，所以2 N的力也就不能分解成6 N和3 N的两个力，其他选项同理10质量为m的木块，在推力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，如图所示已知木块与地面间的动摩擦因数为，那么木块受到的滑动摩擦力的值应为()Amg B(mgFsin)C(mgFsin) DFcos【答案】BD【解析】木块做匀速直线运动时受到四个力的作用：重力mg、推力F、支持力N和摩擦力f，规定水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，建立直角坐标系，如图所示由于木块做匀速直线运动，所以在x轴上向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡)，在y轴上，向上的力等于向下的力(竖直方向二力平衡)，即fFcos，NmgFsin，又因为fN，所以有f(mgFsin)，所以BD正确11已知一个力的大小为100 N，它的一个分力F1的大小为60 N，则另一个分力F2的大小()A一定是40 N B一定是80 NC不能大于100 N D不能小于40 N【答案】D【解析】由于F1F2FF1F2，故40 NF2160 N，故D正确12将一个有确定方向的力F10 N分解成两个分力，已知一个分力有确定的方向，与F成30夹角，另一个分力的大小为6 N，则在分解时()A有无数组解 B有两组解C有唯一解 D无解【答案】B【解析】设方向已知的分力为F1，如图所示，则F2的最小值F2小Fsin305 N而5 NF210 N，F1、F2和F可构成如图所示的两个矢量三角形，故此时有两组解，B正确课后作业时间：45分钟满分：80分班级_姓名_分数_一、选择题1关于力的分解，下列叙述中正确的是()A8 N的力可以分解为两个8 N的分力B8 N的力可以分解为两个4 N的分力C8 N的力可以分解为13 N和6 N的两个分力D8 N的力可以分解为16 N和7 N的两个分力【答案】ABC【解析】根据合力和分力的大小关系可知，只要合力F合的大小与两分力F1、F2的大小关系满足|F1F2|F合F1F2均是可能的，16 N和7 N的两个力的合力范围为9 NF合23 N，故D不正确，比较可知，A、B、C均可2吊床用绳子拴在两棵树上等高位置某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态设吊床两端系绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2，则()A坐着比躺着时F1大B躺着比坐着时F1大C坐着比躺着时F2大D躺着比坐着时F2大【答案】B【解析】设绳子与水平方向的夹角为，在竖直方向上由平衡条件有2F1sinGF1，因躺着时比坐着时绳子水平方向的夹角小一些，所以躺着时拉力大，故选项B正确，选项A错；两种情况下吊床对该人的作用力大小均为人的重力，所以选项CD错3如图所示，起重机将重为G的重物匀速吊起，此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60，则每根钢索中弹力大小为()A. B.C. D.【答案】D【解析】设每根钢索中的弹力大小为T，如图所示，将弹力分解，则4Tcos60G，得T，故选项D正确4将一个力F分解为两个分力F1、F2，下列情况不可能的是()AF1或F2垂直于FBF1、F2都与F在同一直线上CF1或F2的大小等于FDF1、F2的大小和方向都与F相同【答案】D【解析】一个力F可以分解成无数对分力，分力的大小和方向都是不确定的，F1和F2可以与F在同一直线上，但是不可能同时大小也都与F相同，因为两力合力的最大值为两力之和5架在A、B两根晾衣杆之间的均匀铁丝在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，铁丝呈现如图所示的两种形状下列说法中正确的是()A夏季铁丝对晾衣杆的拉力较大B冬季铁丝对晾衣杆的拉力较大C夏季晾衣杆对地面的压力较大D冬季晾衣杆对地面的压力较大【答案】B【解析】无论是冬季还是夏季，铁丝的重力G一定，即F合一定，两分力FA、FB随它们间夹角的增大而增大，故铁丝在冬季(角大)对晾衣杆的拉力较大选项B正确6如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间连着一根轻质弹簧，静止不动时，两根细线之间的夹角为，则弹簧的弹力为()A2mgtan Bmgtan C2mgtanDmgtan【答案】D【解析】A球受力如图所示，则FTcosmg，FFTsin故弹簧弹力Fmgtan ，D正确7体育器材室里，篮球摆放在如图所示的球架上已知球架的宽度为d，每个篮球的质量为m，直径为D，不计球与球架之间的摩擦，则每个篮球对一侧球架的压力大小为()A.mg B.C. D.【答案】C【解析】篮球受力如图所示，设球架对篮球的弹力与竖直方向的夹角为，由正交分解法和二力平衡得F1F2，而cos，则F1F2，选项C正确8水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端固定在墙上，另一端跨过滑轮后挂着一质量为m10 kg的物体，并与横梁夹角为30，如图所示，g10 m/s2，则滑轮受到的作用力为()A50 NB50 NC100 ND100 N【答案】C【解析】滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳子中拉力F1和F2的合力，因同一根绳子张力处处相等，都等于物体的重力，即F1F2mg100 N，利用平行四边形定则作图，可知合力F100 N，所以滑轮受绳的作用力为100 N，方向与水平方向成30斜向下9叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技如图所示为六人叠成的三层静态造型，假设每个人的重量均为G，下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为()A0.875G B0.75GC1.25G D1.5G【答案】C【解析】上面的人的两只脚分别给中间的人的作用力为0.5G，中间的左、右边的人的每一只脚给最底层的人的作用力为(0.5GG)/2，故最底层的正中间的人背部受到的作用力为0.5GG1.5G，则其每一只脚对地面的压力为(1.5GG)/21.25G，C对10滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动如图所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则()A小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等B小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等C小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小不相等D小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等【答案】D【解析】小孩在滑梯上受力如图所示，设滑梯斜面倾角为，则FNmgcos，Ffmgsin，所以AB错误；小孩受重力、弹力和摩擦力三个力作用，由力的分解和二力平衡可知选项D正确二、非选择题11一人通过箱带拉着一个旅行箱前进，拉力是12 N，箱带与水平面夹角是30，则拉力的水平分力为_N，竖直分力为_N.【答案】66【解析】斜向上的拉力产生水平方向和竖直方向的两个效果，把拉力向两个方向分解，则可以求出，水平方向的分力F1Fcos306 N；竖直方向的分力F2Fsin306 N.12如图所示，光滑斜面的倾角为，有两个相同的小球1和2，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面，则两挡板受到小球的压力大小之比为_，斜面受到两个小球的压力大小之比为_【答案】【解析】球1重力分解如图(a)所示，F1Gtan，F2；球2重力分解如图(b)所示，F1Gsin，F2Gcos.所以挡板A、B所受压力大小之比：.斜面受两小球压力大小之比：.13.质量为m的木块放在倾角为的斜面上时，恰好能匀速下滑现用水平力F推动木块，如图所示，使木块恰好沿斜面向上做匀速运动若斜面始终保持静止，求水平推力F的大小【解】由木块恰好匀速下滑，易得tan.又木块受力如图所示根据正交分解法和力的平