（课堂设计）高中物理 4.2 怎样分解力同步精练 沪科版必修1.doc

第2课时 怎样分解力1如图4211所示，光滑斜面上物体重力mg分解为f1、f2两个力，下列说法中正确的是 ()图4211af1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、f2四个力的作用c物体只受到重力mg和斜面的支持力n的作用d力n、f1、f2三力的作用效果与mg、n两个力的作用效果相同解析：f1、f2两个力是重力mg的两个分力，其作用效果与重力mg等效，性质与重力的性质相同，所以f2不是物体对斜面的压力，物体只受重力mg和斜面支持力n的作用力的合成与分解的原理就是分力的作用效果与合力作用效果相同，考虑了合力作用效果后，就不能再考虑分力的作用效果，否则是重复考虑了力的作用效果，导致错误的结论，故c、d正确答案：cd2如图4212所示，重物的质量为m，轻细绳ao和bo的a、b端是固定的，平衡时ao水平，bo与水平面的夹角为，ao的拉力f1和bo的拉力f2的大小是()图4212 af1mgcos bf1mgcotcf2mgsin df2mg/sin 解析：以结点o为研究对象，o点受三段绳的拉力分别为f1、f2、f，如右图所示，将f沿ao、bo方向分解为f1和f2，则fmg，f1f1，f2f2.由直角三角形知识得f1fcot，f2因此f1fcotmgcot，f2，故应选b、d.图4213答案；bd3如图4213所示，水平地面上斜放着一块木板ab，在ab上面放一个木块，设木块对木板的压力为n，木块所受重力沿木板向下的分力为f1，若使木板的b端逐渐放低时，将会产生下述哪种结果 ()an增大，f1增大 bn增大，f1减小cn减小，f1增大 dn减小，f1减小解析：设木板重力为g，则nmgcos ，f1mgsin ，b端放低，减小，故n增大，f1减小答案：b4已知力f的一个分力f1跟f成30角，大小未知，另一个分力f2的大小为f，方向未知，则f1的大小可能是 ()a. b. c. d.f解析：根据题意，作出矢量三角形，如图所示，因为f，从图上可以看出，f1的大小有两个可能值由直角三角形oad，知oa f.由直角三角形abd，知ab f.由图的对称性可知acabf.则分力f1fff，f1fff.答案：ac图42145一根长为l的易断的均匀细绳，两端固定在天花板上的a、b两点若在细绳的c处悬一重物，已知accb，如图4214所示则下列说法中正确的应是()a增加重物的重力，bc段先断b增加重物的重力，ac段先断c将a端往左移比往右移时绳子容易断d将a端往右移时绳子容易断解析：研究c点，c点受重物的拉力，其大小等于重物的重力，即tg.将重物对c点的拉力分解为ac和bc两段绳的拉力，其力的平行四边形如图所示由于accb，故fbcfac.当增加重物的重力g时，按比例fbc增大得较多，所以bc段绳先断，因此选项a是正确的，而选项b是不正确的将a端往左移时，fbc与fac两夹角变大，合力t一定，则两分力fbc与fac都增大将a端向右移时两分力夹角变小，两分力也变小，由此可知选项c中说法是正确的，而选项d是错误的故选a、c.图4215 答案：ac6如图4215所示，一个物体受到三个共点力f1、f2、f3的作用，若将它们平移并首尾相接，三个力矢量组成了一个封闭三角形则物体所受这三个力的合力大小为 ()a2f1 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合力必与第三个力大小相等、方向相反，所以这三个力的合力为零答案：d图42167.在图4216中两个体重相同的小孩静止坐在秋千上，两秋千的绳子是一样的下面的叙述正确的是 ()a甲中绳子容易断b乙中绳子容易断c甲、乙中绳子一样容易断d不确定解析：小孩的重力可分解为沿绳方向的两分力，在力确定的情况下，两分力间夹角越大，两分力越大，即乙中绳子容易断答案：b8将质量为m的长方形木块放在水平桌面上，用与水平方向成角的斜向右上方的力f拉木块，如图4217所示，则 ()图4217a力f的水平分力为fcos ，等于木块受的摩擦力b力f的竖直分力为fsin ，它使物体m对桌面的压力比mg小c力f的竖直分力为fsin ，它不影响物体对桌面的压力d力f与木块重力mg的合力方向可以竖直向上答案：b9图4218为剪式千斤顶，是用来顶起汽车的装置当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，同时抬起重物汽车对千斤顶的压力为1.0105 n，当千斤顶两臂之间的夹角为120时，其两臂受的压力各是多大？图4218解析：将压力分解，两个分力互成120角时，分力大小和合力大小相等，故两臂受的压力各为1.0105 n.答案：1.0105 n图4219102011年3月15日，日本东京电力公司神福岛第一核电站发生爆炸，当地时间3月17日上午9时48分(北京时间8时48分)左右，陆上自卫队的两架ch47型直升机飞至福岛第一核电站上空，开始向3号机组洒水直升机沿水平方向匀速飞往水源处取水，悬挂着m500 kg空箱的悬索与竖直方向的夹角45.如图4219所示，直升机取水后飞往火场，加速飞行，完成自己的使命如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，求飞机在飞行中受到的空气阻力(取重力加速度g10 m/s2)解析：直升机沿水平方向匀速飞行，处于平衡状态，应该满足平衡条件，合外力为零以空箱为研究对象，飞行中其受到本身的重力mg、悬索的拉力f、空气的阻力f作用以空箱为原点，以水平和竖直方向为坐标轴的方向建立平面直角坐标系，受力分析如右图所示，根据力的正交分解规律有：竖直方向fcos mg，水平方向fsin f，所以fmgtan 代入数据解得f5 000 n.答案：5 000 n图422011在水平路面上用绳子拉一个重为g183 n的木箱，绳子与水平路面的夹角为30，如图4220所示木箱与路面间的动摩擦因数0.10，要使木箱能在水平路面上匀速移动，则绳上所加拉力f应为多大？解析：物体的受力分析如图所示：木箱受到了四个力的作用，将拉力f按水平方向与竖直方向分解为二个分力f1和f2得：f1fcos ，f2fsin .在水平方向上由二力平衡可得：f1ffcos 在坚直方向上：f2ngnfsin 又fn将g183 n及0.1、30代入以上三式，解得：f20 n.答案：20 n12如图4221所示，已知物体在三个共点力的作用下沿x轴运动，其中f180 n，f2120 n，它们与x轴夹角都是30，f3是确保物体沿x轴运动的最小分力试问：图4221(1)最小分力为多大？沿什么方向？(2)三个分力的合力多大？解析：本题考查力的正交分解法物体由静止开始沿x轴运动，则f1、f2和f3三个力的合力沿x轴方向由于力的边角关系较复杂，连续利用平行四边形定则来合成较繁琐，但f1、f2与x轴夹角关系明确，可使用正交分解法如图所示建立直角坐标系，其中三个力的交点o为原点，以原x轴为x轴，y轴垂直于x轴方向，把f1、f2沿x、y轴分解则f1xf1cos 3040 nf1yf