高中物理 第三章 相互作用（第5课时）力的分解课时作业 新人教版必修

系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。第5课时 力的分解1如图9所示，将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1和F2两个力，下列结论正确的是()图9AF1是斜面作用在物体上使物体下滑的力BF2是物体对斜面的正压力C物体受mg、FN、F1和F2四个力的作用D物体只受重力mg和弹力FN的作用答案D2.质量为m的物体受三个共点力F1、F2、F3的作用，这三个力的大小和方向刚好构成如图10所示的三角形，则这个物体所受的合力是()图10A2F1 B2F3C2F2 D0解析F1和F2两力首尾相接，则它们的合力等于F3，再与F3合成后的合力为2F3。答案B3假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣。他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，如图11所示，菜刀横截面为等腰三角形，刀刃前部的横截面顶角较小，后部的顶角较大，他先后做出过几个猜想，其中合理的是()图11A刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关B在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大D在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大答案D4三条轻绳结于O点，通过一轻质弹簧测力计将一重物悬挂起来，如图12所示。已知系在竖直墙上的绳与墙成30角，弹簧测力计水平且读数为3 N，求重物的质量(g取10 m/s2)。图12解析将竖直绳对O点的拉力FT沿两绳方向进行分解，分力分别为FT1和FT2，如图所示。则FT1FTtan 30而FTmg，FT13 N。所以重物的质量：m kg kg0.52 kg答案(或0.52 kg)5.如图13所示，水平地面上有一重60 N的物体，在与水平方向成30角斜向上、大小为20 N的拉力F作用下匀速运动，求地面对物体的支持力和摩擦力大小。图13解析对物体进行受力分析，如图所示，物体受重力G、支持力FN、拉力F、摩擦力Ff。建立直角坐标系，对力进行正交分解得：y方向：支持力FNGFyGFsin 3060 N20 N50 N；x方向：摩擦力FfFxFcos 3020 N10 N。答案50 N10 N一、选择题1下列说法错误的是()A力的分解是力的合成的逆运算B把一个力分解为两个分力，这两个分力共同作用的效果应当与该力作用的效果相同C力的合成和力的分解都遵循平行四边形定则D部分小于全体，分力一定小于合力解析力的合成是求几个力的合力，而力的分解是求一个力的分力，且都满足平行四边形定则，因此，A、C均正确；合力与分力有等效替代关系，所以合力的作用效果与分力的共同作用效果一定相同，B正确；分力可以大于合力，如两力大小相等、方向相反时，合力为零，所以D错误。答案D2如图1所示，某工人正在修理草坪，推力F与水平方向成角，割草机沿水平方向做匀速直线运动，则割草机所受阻力的大小为()图1AFsin BFcos C. D.答案B3将物体所受重力按力的效果进行分解，下列图中错误的是()解析选项A中，将物体的重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G1和沿斜面向下使物体向下滑的分力G2，这是正确的；选项B中，将物体的重力分解为沿两条细绳方向使细绳张紧的分力G1和G2，这也是正确的；选项C中，物体的重力应分解为垂直于两接触面使物体紧压两接触面的分力，而该选项中的分解方法是错误的；选项D中，将物体的重力分解为水平向左使物体压紧墙的分力G1和沿绳向下使绳张紧的分力G2，这是正确的。故应选C。答案C4.如图2所示，一个物体受到3个共点力F1、F2、F3的作用图，若将它们平移并首尾相接，3个力矢量组成了一个封闭三角形，则物体所受这3个力的合力大小为()图2A2F1 BF2C2F3 D0解析由矢量三角形定则可以看出，首尾相接的任意两个力的合力必与第3个力大小相等、方向相反，所以这3个力的合力为零。答案D5图中的四幅图展示了某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿势，其中手臂受力最小的是()解析人体的重力可沿两手臂向下分解为使手臂张紧的两分力。由平行四边形可知，两分力的夹角越大，分力就越大，要省力的话，两臂需平行，故B正确。答案B6在学习力的合成时，我们做过这样一个小实验，如图3所示，用一根细绳和一根轻直杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心，当A处挂上重物时，绳与杆对手指和手掌均有作用，对这两个作用力的方向判断完全正确的是图中的()图3答案D7某同学想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也推不动，他回忆起物理课堂上学习的“力的分解”知识，便想了个妙招，如图4所示。用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱被推动了。下列说法中正确的是()图4A这不可能，因为该同学根本没有用力去推衣橱B这不可能，因为无论如何该同学的力气也没那么大C这不可能，A板对衣橱的推力不可能大于该同学的重力D这有可能，A板对衣橱的推力可以足够大 解析开始推不动衣橱，说明推力小于最大静摩擦力；站在人字形架时，重力产生两个效果，分别向左右两侧推墙壁和衣橱，如图所示。重力可以分解成沿A、B两个方向的力，由于底角较小，所以A、B方向的力会很大。A对衣橱的力可以分解成水平方向和竖直方向的力，而水平方向的力会远大于小明的重力，可能大于最大静摩擦力。答案D8如图5中，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30。若把球O的重力按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为()图5A.G，G B.G，GC.G，G D.G，G解析对球所受重力进行分解如图所示，由几何关系得F1Gcos 30G，F2Gsin 30G。答案A9三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图6所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增大C端所挂物体的质量，则最先断裂的绳()图6A必定是OAB必定是OCC必定是OBD可能是OB，也可能是OC解析以O点为研究对象，设细绳OA、OB、OC对O点的拉力分别为F1、F2、F3，其中F3的大小等于物体的重力mg，而F2与F3的合力F与F1是一对平衡力，如图所示。F2和F3总是比F1小，故随着C端物体质量的不断增大，OA绳先断，选项A正确。答案A二、非选择题10如图7所示，在倾角为的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面间搁有一个重为G的光滑圆球，试求该球对斜面的压力和对挡板的压力。图7解析球受到竖直向下的重力作用，该重力总是欲使球向下运动，但由于斜面和挡板的限制，球才保持静止状态。因此，球的重力产生了两个效果：使球垂直压紧斜面和使球垂直压紧挡板。从而，可将重力沿垂直于斜面和垂直于挡板两个方向分解。如图所示，将球的重力G分解为垂直于斜面的分力F1和垂直于挡板的分力F2，则F1，F2Gtan 。因此，球对斜面的压力FN1和对挡板的压力FN2大小分别为FN1F1，FN2F2Gtan ，方向分别垂直于斜面斜向下、垂直于挡板水平向左。答案方向垂直于斜面向下Gtan 方向垂直于挡板水平向左11已知两个共点力F1和F2，大小都是10 N，它们之间的夹角60，求它们的合力。解析如图甲所示，以O点为原点，以F1的方向为x轴的正方向，建立直角坐标系xOy，将F1、F2分别沿x、y轴正交分解为：F1xF110 N，F1y0，F2xF2cos 60 N5 N，F2yF2sin 605 N，求出x轴和y轴上的各个分力的代数和，如图乙所示。FxF1xF2x10 N5 N15 N，FyF1yF2y5 N，合力F10 N。设合力F与F1之间的夹角为，则tan ，所以30。答案10 N合力F与F1之间的夹角为3012按下列两种情况把一个竖直向下的180 N的力分解为两个分力。(sin 370.6，cos 370.8)图8(1)一个分力在水平方向上，并等于240 N，求另一个分力的大小和方向；(2)一个分力在水平方向上，另一个分力与竖直方向的夹角为30斜向下(如图8所示)，求两个分力的大小。解析(1)力的分解如图所示。F2300 N设F2与F的夹角为，则tan ，解得53(2)力的分解