2019_2020学年高中物理第2章6力的分解练习（含解析）教科版必修1.docx

6.力的分解课时过关能力提升一、基础巩固1.(多选)关于力的分解,下列说法正确的是()A.分力总是小于合力B.将力进行正交分解时,分力总是小于合力C.将10 N的力进行分解,可能得到50 N的分力D.将10 N的力进行分解,不可能得到1 N的分力解析:根据平行四边形定则,合力和它的两个分力构成三角形,三角形的长边(或短边)可以是合力也可以是分力,故选项C正确,选项A、D错误;正交分解时两分力为三角形的直角边,故选项B正确.答案:BC2.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB是水平的.A端、B端固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量.则最先断的绳()A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB,也可能是OC解析:OC下悬挂重物,它对O点的拉力等于重物的重力G.OC绳的拉力产生两个效果:使OB绳在O点受到水平向左的力F1,使OA绳在O点受到沿绳子方向斜向下的力F2,F1、F2是G的两个分力.由平行四边形定则可作出力的分解图如图所示,当逐渐增大所挂物体的质量时,哪根绳受的拉力最大则哪根最先断.从图中可知:表示F2的有向线段最长,分力F2最大,故OA绳最先断.答案:A3.小明同学练习拉单杠时,两臂平行握住单杠,在他两臂逐渐分开的过程中,手臂的拉力()A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变小,后变大D.先变大,后变小解析:令每个手臂的拉力为F,两个手臂的夹角为2,由题意可知2Fcos=mg,即F=mg2cos.在两个手臂逐渐分开的过程中,角在逐渐增大,则cos值在逐渐减小,而mg不变,所以拉力F在逐渐增大.选项A正确.答案:A4.将一个大小为10 N的力分解为两个分力,如果已知其中的一个分力的大小为15 N,则另一个分力的大小不可能是()A.5 NB.10 NC.15 ND.40 N解析:根据力的合成与分解的关系,可知另一个分力大小的范围是5NF25N,故选项A、B、C可能,选项D不可能.故选D.答案:D5.(多选)如图所示,光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列说法正确的是()A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的压力B.物体受到mg、N、F1、F2四个力作用C.物体受到的合力大小为mgsin D.N、F1、F2三个力的作用效果和mg、N两个力的作用效果相同解析:物体受重力mg和支持力N两个力的作用,F1和F2是重力产生的两个作用效果.故选项A、B错误,选项D正确;由正交分解法可得F合=F1=mgsin,选项C正确.答案:CD6.如图所示,水平地面上的物体重G=100 N,受到与水平方向成37角的拉力F=60 N,支持力N=64 N,摩擦力f=16 N,求物体所受的合力及物体与地面间的动摩擦因数.(sin 37=0.6,cos 37=0.8)解析:对四个共点力进行正交分解,如图所示.则x方向的合力Fx=Fcos37-f=600.8N-16N=32N,y方向的合力Fy=Fsin37+N-G=600.6N+64N-100N=0,所以合力大小F合=Fx=32N,方向水平向右.动摩擦因数=fN=1664=0.25.答案:32 N,方向水平向右0.25二、能力提升1.将一个力F分解为两个力F1、F2时不可能的是()A.F1或F2垂直于FB.F1、F2与F都在一直线上C.F1或F2的大小等于FD.F1或F2的大小、方向都与F相同解析:根据平行四边形定则,F、F1、F2可围成直角三角形或等腰三角形,故选项A、C是可能的;F1、F2与F可以在一条直线上,故选项B是可能的,选项D是不可能的.答案:D2.(多选)把一个已知力F分解,要求其中一个分力F1跟F成30角,而大小未知;另一个分力F2=33F,但方向未知,则F1的大小可能是()A.33FB.32FC.3FD.233F解析:因Fsin30F2F,所以F1的大小有两种情况,如图所示.OA=ODcos30=32OD,AB=AC=33OD2-(ODsin30)2=36OD,OB=OA-AB=33OD,OC=OA+AC=233OD,即F11=33F,F12=233F,选项A、D正确.答案:AD3.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示.已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30和60,则ac和bc绳中的拉力分别为()A.3mg2,mg2B.mg2,3mg2C.3mg4,mg2D.mg2,3mg4解析:以绳子的结点c为研究对象,结点受三个拉力的作用处于静止状态.将重物对c点的拉力分别沿ac和bc绳方向分解为Fac、Fbc,如图所示.由此可得Fac=mgcos30=3mg2,Fbc=mgcos60=mg2.所以选项A正确.答案:A4.人们不可能用双手掰开木桩,然而,若用斧子就容易把木桩劈开.如图所示,斧子的两个斧面间的夹角为,两个斧面关于竖直平面对称,当斧子对木桩施加一个竖直向下的力F时,木桩的两个劈开面受到的侧向压力N等于()A.N=Fsin2 B.N=FsinC.N=F2sin2 D.N=F2sin解析:如图所示,将力F分解为F1、F2两个分力,这两个分力分别与劈的两个侧面垂直,根据对称性,两分力F1、F2大小相等,这样,以F1、F2为邻边的平行四边形就是一个菱形.因为菱形的对角线互相垂直且平分,所以有F1=F2=F2sin2,木桩的两个劈开面受到的侧向压力N等于F2sin2.答案:C5.如图所示,光滑斜面的倾角为,有两个相同的小球1、2,分别用光滑挡板A、B挡住.挡板A沿竖直方向,挡板B垂直斜面.(1)分别将小球所受的重力按效果进行分解;(2)求两挡板受到两个球压力大小之比;(3)求斜面受到两个球压力大小之比.解析:球1所受重力按效果分解如图甲所示,N1=Gtan,N2=Gcos,球2所受重力按效果分解如图乙所示,N1=Gsin,N2=Gcos.所以挡板A、B所受压力之比N1N1=GtanGsin=1cos,斜面所受压力之比N2N2=GcosGcos=1cos2答案:(1)见解析(2)1cos(3)1cos26.两个大人和一个小孩拉一条船沿河岸前进.两个大人对船的拉力分别是F1和F2,其大小和方向如图所示.今欲使船沿河中心线行驶,求小孩对船施加的最小拉力的大小和方向.解析:根据题意建立如图所示的直角坐标系.F1y=F1sin60=2003NF2y=F2sin30=160N所以小孩最小拉力的大小为F=F1y-F2y=(2003-160)N186.4N方向为垂直于河中心线指向F2一侧.答案:186.4 N,垂直于河中心线指向F2一侧7.剪式千斤顶是用来顶起汽车的装置,如图所示.当摇动把手时,螺纹轴就迫使千斤顶的左右两臂靠拢,同时抬起重物.汽车对千斤顶的压力为1.0105 N.(1)当千斤顶两臂间的夹角为120时,其两臂受到的压力各是多大?(2)若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将怎样变化?解析:(1)