【优化方案】高中物理 第4章 第2节 怎样分解力知能演练轻松闯关 沪科版必修1.doc

【优化方案】2013高中物理 第4章 第2节 怎样分解力知能演练轻松闯关 沪科版必修11将一个力f分解为两个分力f1和f2，则下列说法正确的是()af是物体实际受到的力bf1和f2两个分力在效果上可以取代力fcf1和f2是物体实际受到的力df是f1和f2的合力解析：选abd.由分力和合力具有等效性可知b对；分力f1和f2并不是物体实际受到的力，故a对，c错；根据合力的定义，可知d对2如图所示，把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()af1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物体受到的合力为mgsin方向沿斜面向下d力n、f1、f2三个力的作用效果和mg与n两个力的作用效果相同解析：选cd.重力mg分解为f1和f2两个力，施力物体都是地球，分析物体受力情况时，考虑了mg就不能再同时考虑f1和f2，所以a、b都不正确；f2与n等大反向，合力即为f1mgsin，所以c正确；f1、f2是mg的两个分力，所以d正确3如图所示为斧头劈柴的剖面图，图中bc边为斧头背，ab、ac边为斧头的刃面要使斧头容易劈开木柴，需要()abc边短些，ab边也短些bbc边长一些，ab边短一些cbc边短一些，ab边长一些dbc边长一些，ab边也长一些解析：选c.如图所示，设劈柴的力为f，按效果可分解为两个垂直于斜边的力f1和f2，由图可知，f1f2，要使斧头容易劈开木柴，则f1和f2应较大，即应较小，故要求bc边短一些、ab边长一些4如图所示，力f1、f2、f3、f4在同一平面内构成共点力，其中f120 n，f220 n，f320 n，f420 n，各力之间的夹角在图中已标出，求这四个共点力合力的大小和方向解析：以f2的方向为x轴的正方向，建立如图所示的坐标系，将f1、f3、f4向两坐标轴上分解得f1xf1cos6020 n10 nf1yf1sin6020 n10 nf3xf3cos4520 n20 nf3yf3sin4520 n20 nf4xf4sin6020 n30 nf4yf4cos6020 n10 n四个力在x轴上的合力为fxf1xf2f3xf4x20 n在y轴上的合力为fyf1yf3yf4y20 n四个力的合力为f20 n，合力的方向和f3的方向一致答案：20 n方向和f3的方向一致一、选择题1如图所示，假设物体沿斜面下滑，根据重力的作用效果将重力分解，关于分解后的两个分力，下列叙述正确的是()a平行于斜面方向使物体沿斜面下滑的力b垂直于斜面的压力c垂直于斜面使物体压紧斜面的力d物体至少要受到重力以及重力的两个分力这三个力的作用解析：选ac.物体沿斜面下滑过程中，重力产生了两个作用效果，分别为平行于斜面方向使物体沿斜面下滑的力和垂直于斜面使物体压紧斜面的力b选项在于分力的作用点仍作用在物体上而不应该作用于斜面上，分力的作用点应保持不变，所以不正确d选项重复考虑了力的作用效果2将一个力f分解为两个力f1、f2时不可能的是()af1或f2垂直于fbf1、f2与f都在一直线上cf1或f2的大小等于fdf1或f2的大小、方向都与f相同解析：选d.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a、c是可能的；f1、f2与f可以在一条直线上，故b是可能的，d项是不可能的3下列说法正确的是()a2 n的力可以分解为6 n和3 n的两个分力b10 n的力可以分解为5 n和4 n的两个分力c2 n的力可以分解为6 n和5 n的两个分力d10 n的力不可以分解为10 n和10 n的两个分力解析：选c.力的分解是力的合成的逆运算，若分力为f1、f2，则合力的范围为|f1f2|ff1f2.6 n与3 n的合力范围是3 n9 n,2 n不在这一范围，即2 n不能分解成6 n和3 n的两个分力，a错误依此类推，可以判断c正确，b、d错误4(2012潍坊高一检测)一质量为m的物体放在水平面上，在与水平面成角的力f的作用下由静止开始运动，物体与水平面间的动摩擦因数为，如图所示，则物体所受的摩擦力f()afmg d不能确定解析：选a.把f正交分解，由于f存在竖直向上的分量，故物体与水平面间的弹力nmgfsinmg，由fn故ff1.6如图所示，一个半径为r，重为g的光滑均匀球，用长度为r的细绳挂在竖直光滑墙壁上，则绳子的拉力f和球对墙壁的压力n的大小分别是()ag b2ggc.gg d.gg解析：选d.球受重力g、绳子拉力t、墙壁对它的弹力n作用设f与水平方向夹角为，由几何关系得：cos，所以60.建立坐标系正交分解力t，如图所示，由于球静止，则得tsingtcosn联立得tg，fg，故d正确7某同学在做引体向上时处于如图所示的状态，两只手臂夹角为60，已知该同学体重为60 kg.则两只手臂的拉力分别是(g取10 m/s2)()a300 n b200 nc400 n d600 n解析：选b.对该同学进行受力分析，采用正交分解法，以水平、竖直两方向建立直角坐标系，如右图所示竖直方向：tsin60，所以t200 n.8(2012广东广州高一检测)如图所示，细绳mo与no所能承受的最大拉力相同，长度mono，则在不断增加重物g的重力过程中(绳oc不会断)()aon绳先被拉断bom绳先被拉断con绳和om绳同时被拉断d因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断解析：选a.由于mono，所以，则作出力分解的平行四边形如图所示，由四边形的两个邻边的长短可以知道tontom，所以在g增大的过程中，绳on先断9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f2f，但方向未知，则f1的大小可能是()a.f b.fc.f d.f解析：选ad.由平行四边形定则可知，把分力f2平行移到对边位置，则分力f1、f2与合力f构成一个三角形，利用三角形知识可方便求解因f，由图可知，f1的大小有两个可能值在rtfao中，ofcos30f.其中f为力f的大小，下同在rtf1af中，f.由对称性可知，f.则f1f；f1f.故本题选a、d.二、非选择题10如图所示，三个共点力f15 n，f210 n，f315 n，则x轴上的合力fx_ n，y轴上的合力fy_ n，合力的大小为_ n，合力的方向跟x轴的正方向夹角为_解析：x轴上的合力：fxf2cos60f3f110 n15 n5 n15 ny轴上的合力：fyf2sin6010 n5 n所以合力：f n10 n合力的方向跟x轴正方向的夹角为，有tan，得30.答案：155103011如图所示，灯架的横梁ao在水平方向，和绳子bo的夹角为30，横梁重力忽略不计，若灯的重力为20 n，求绳子bo所受的拉力和横梁ao所受的压力解析：灯的拉力(大小等于g)在o点可以产生两个效果：即拉伸绳ob，压缩横梁oa.根据这两个效果，可将g按平行四边形定则分解为f1和f2，如图所示由几何关系，得：f2 n40 n，f1 n34.6 n，即绳所受的拉力是40 n，横梁所受的压力是34.6 n.答案：40 n34.6 n12重40 n的物体静止放在水平地面上，现沿与地面成45夹角的方向拉物体当拉力f8 n时，物体未动，求物体与地面间的摩擦力f；当拉力f10 n时，物体做匀速滑动，求物体与地面间的动摩擦因数.解析：物体在两种情况下均受四个力作用，因此用力的正交分解法较为方便选物体为研究对象，物体受拉力f、重力g、支持力n和摩擦力f的作用，其受力情况如图所示物体在这四个力的作用下，处于平衡状态将拉力f分解为沿水平方向的力和竖直方向的力，根据平衡条件，在水平方向上有fcosf0在竖直方向有fsinng0当f8 n时，物体未动，f为静摩擦力，由式得ffcos8cos45 n5.66 n当f10 n时，物体做匀速滑动，上述平衡条件仍然成立，并