高中物理 4.2 怎样分解力 课后优化训练全解全析 沪科版必修1

用心 爱心 专心1 课后优化训练全解全析课后优化训练全解全析 我夯基我夯基 我达标我达标 1 在光滑的斜面上自由下滑的物体受到的力是 A 重力和斜面的支持力 B 重力 下滑力和斜面的支持力 C 重力 下滑力 D 重力 支持力 下滑力和正压力 解析 解析 在光滑斜面上 物体受到重力和斜面支持力两个力的作用 没有所谓的下滑力 答案答案 A 2 把力 F 分解为两个不为零的分力 下列分解哪种是可能的 A 分力之一垂直于 F B 两分力在同一直线上 并与 F 重合 C 两分力都比 F 大 D 两分力都跟 F 垂直 解析 解析 力 F 必须是以两分力为邻边的平行四边形的对角线或者与两分力在一条直线上 因 此两分力在一条直线上一定与力 F 也是同直线 即不能都与 F 垂直 答案答案 ABC 3 一个已知力分解为两个分力时 下面哪种情况只能得到一组唯一的解 A 已知两个分力的大小 B 已知两个分力的方向 C 已知一个分力的大小和另一分力的方向 D 已知一个分力的大小和方向 解析 解析 能以两分力为邻边组成唯一平行四边形的情况下都有唯一的解 答案答案 BD 4 如图 4 2 13 所示 将光滑斜面上的物体的重力 mg 分解为 F1 F2两个力 下列结论正确的 是 图 4 2 13 A F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力 F2是物体对斜面的正压力 B 物体受 mg N F1 F2四个力作用 C 物体只受重力 mg 和弹力 N 的作用 D 力 N F1 F2三个力的作用效果跟 mg N 两个力的作用效果相同 解析 解析 用分力来替代原来的力 其作用效果相同 力分解时不改变力的性质 不转移受力物 体 题中 F2应仍是斜面上的物体所受 F2是使得物体压紧斜面的力 答案答案 CD 5 如图 4 2 14 所示 放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力作用 但物体仍保持静止状 态 现将 F 分解为水平方向的力 F1和竖直向上的力 F2 下列说法正确的是 图 4 2 14 A F1是物体对水平面的摩擦力 用心 爱心 专心2 B F2是水平面对物体的支持力 C F1与水平面给物体的静摩擦力大小相等 方向相反 D F2与物体的重力大小相等 方向相反 解析 解析 F2与重力方向相反 但大小一定小于等于物体的重力 且不是水平面对物体的支持力 因为物体受摩擦力作用 一定存在正压力 水平方向上物体受到的静摩擦力与 F1是一对平 衡力 答案答案 C 6 将一个大小为 7 N 的力分解为两个力 其中一个分力的大小为 4 N 则另一个分力的大小 不可能是 A 4 N B 7 N C 11 N D 12 N 解析 解析 合力与两分力构成闭合矢量三角形 因此第三个力 F3应满足 3 N F3 11 N 答案答案 D 7 用三根轻绳将质量为 m 的物块悬挂在空中 如图 4 2 15 所示 已知绳 ac 和 bc 与竖直方 向的夹角分别为 30 和 60 则 ac 绳和 bc 绳上的拉力分别为 图 4 2 15 A 2 3 mg 2 1 mg B 2 1 mg 2 3 mg C mg 2 1 mg D 2 1 mg mg 解析 解析 竖直绳中的拉力 F 大小等于 mg 产生两个效果 一个是拉紧绳子 ac 一个是拉紧 绳子 bc 因此可以将 F 沿着 ac 绳和 bc 绳这两个方向分解 力 F 在这两个方向上分力 F1 F2分别就等于 ac 绳和 bc 绳中的拉力 Fa Fb 如图所示 Fa Fcos30 2 3 mg Fb Fcos60 2 1 mg 答案 答案 A 8 如图 4 2 16 所示 质量为 m 的木箱在推力 F 作用下沿水平面运动 F 与水平方向的夹角为 木箱与水平面间的动摩擦因数为 则水平面给木箱的支持力为 木 箱受到的摩擦力为 用心 爱心 专心3 图 4 2 16 解析 解析 将力 F 分解到水平方向和竖直向下的方向 木箱受的摩擦力不等于 F cos 因为 木箱不一定是匀速运动 所以所受摩擦力为滑动摩擦力 答案答案 mg Fsin mg Fsin 9 把一个力分解为两个力 F1和 F2 已知合力 F 40 N 分力 F1与合力 F 的夹角为 30 若 F2取某一数值 可使 F1有两个大小不同的数值 则 F2的取值范围是 解析 解析 如图所示作矢量图 由图可知要使 F1有两个大小不同的数值 则 F2应满足 F2 Fsin 20 N 且 F2 F 40 N 答案 答案 20 N F2 40 N 10 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 的水平分力是多大 竖直分力是多大 解析 解析 如图所示 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 F1 Fcos30 63N 竖直方向的分力 F2 Fsin30 6 N 答案 答案 63 N 6 N 11 将一个 20 N 的力进行分解 其中一个分力的方向与这个力成 30 角 则另一个分力的 大小不会小于多少 解析 解析 根据已知条件作出如图 a 所示 合力与它的两个分力要构成一个闭合的三角形 才符合三角形定则 从 F 的末端作直线 OA 的垂线 垂线的长度即为另一个分力的最小值 过 F 末端作 OA 的垂线 构成一个直角三角形 如图 b 所示 由几何关系得 F2 10 N 故另一个分力的最小值为 10 N 用心 爱心 专心4 答案 答案 10 N 我综合我综合 我发展我发展 12 如图 4 2 17 所示 放在光滑斜面上的小球 一端系于固定的 O 点 现用外力缓慢将斜 面在水平桌面上向左推移 使小球上升 最高点足够高 在斜面运动过程中 球对绳的 拉力将 图 4 2 17 A 先增大后减小 B 先减小后增大 C 一直增大 D 一直减小 解析 解析 如图所示为球的重力的作用效果的分解图 重力不变 斜面的支持力方向不变 因 此 所构成的矢量的平行四边形就随着小球的上升而不断地发生变化 从图中看出 随球 的上升 绳子的拉力从 F1到 F2到 F3 大小是先减小后增大 答案 答案 B 13 如图 4 2 18 所示为一个悬挂重物的系统 其中 AO BO 和 CO 都是最多能承受 100 N 的细 绳 已知 BO 处于水平位置 AOB 150 则所挂重物 m 的最大重力是多少 图 4 2 18 解析 解析 将 m 对 O 点的拉力 大小为 mg 分解为使 O 拉紧 AO 绳的力 TA和拉紧 OB 绳的力 TB TA 与 AO 绳对 O 的拉力相平衡 TB与 BO 绳对 O 的拉力相平衡 如图所示 由力的分解图看出 TA 最大 说明当悬挂物重力增加时 AO 绳首先达到最大能承受的张力 100 N 所以重物的最大 重力 Gm mg TA cos60 100 0 5 N 50 N 答案答案 G 50 N 14 细线下挂一个质量为 m 的小球 现用一个力 F 拉小球使悬线偏离竖直方向 角并保持不 用心 爱心 专心5 变 如图 4 2 19 所示 求拉力 F 的最小值及拉力的方向 图 4 2 19 解析 解析 将小球所受的重力 mg 分解为 G1和 G2 如图所示 G1与 F 相平衡 G2与绳对球的拉力 相平衡 由于 G2的方向一定 所以当 G1与 G2垂直时 G1有最小值 G1 mgsin 由此可得 F 的 最小值为 mgsin 答案答案 F G1 mgsin 方向垂直于绳子向上 15 压榨机结构如图 4 2 20 所示 B 为固定铰链 A 为活动铰链 若在 A 处作用一水平力 F 轻质活塞 C 就以比 F 大得多的力压 D 若 BC 间为