2019年高中物理第三章第四节力的合成与分解练习(含解析)粤教版必修1
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高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)3.4 力的合成与分解每课一练2(粤教版必修1)图101.(单选)如图10所示,水平面上的物块在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速直线运动,物块所受到的拉力F和滑动摩擦力f的合力的方向()A.竖直向上B.竖直向下C.向上偏右D.向上偏左图112.(单选)如图11所示,一个均匀光滑的小球放在竖直墙壁和斜木板之间,在θ角缓慢增大过程中(θ<90°),有()A.墙壁受到的压力增大B.墙壁受到的压力减小C.木板受到的压力不变D.木板受到的压力增大图123.(单选)如图12所示,用绳系一个物体绕过定滑轮,绳的一端在位置1、2、3时,绳的拉力分别是F1、F2、F3,绳对滑轮的压力大小分别为F N1、F N2、F N3,设物体始终静止,则() A.F1>F2>F3,F N1=F N2=F N3B.F1<F2<F3,F N1<F N2<F N3C.F1=F2=F3,F N1>F N2>F N3D.F1=F2=F3,F N1=F N2=F N3图134.(单选)如图13所示,AO、BO、CO是完全相同的三条绳子,将一根均匀的钢梁吊起,当钢梁足够重时,结果AO绳先断,则()A.α>120°B.α=120°C.α<120°D.无法判断图145.(单选)如图14所示放在光滑斜面上的小球,一端系于固定的O点,现用外力缓慢地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()A.先增大后减小B.先减小后增大C.一直增大D.一直减小题号12345答案图156.如图15所示,三个共点力F1=5 N,F2=10 N,F3=15 N,θ=60°,它们的合力的x轴分量F x为____ N,y轴分量F y为____ N,合力的大小为____ N,合力方向跟x轴正方向夹角为____.图167.用两根绳AC和BC吊起一重为100 N的木块,如图16所示,已知两绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为30°和45°.求AC和BC绳的拉力的大小.图178.在医院里,常用如图17所示的装置对小腿受伤的病人进行牵引治疗,其中a为轻质动滑轮,其他滑轮为定滑轮.不计滑轮和绳子之间的摩擦,已知绳子下端所挂重物的质量是5 kg.则:(1)病人的脚所受水平方向的牵引力是多大?(2)病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力一共是多大?(g取10 m/s2)参考答案课后巩固提升1.A 2.B 3.C 4.C 5.D6.155310330°7.100(3-1) N50(6-2) N解析本题我们采用一种新的方法解答,以C点作为坐标原点,水平向右为x轴正向,竖直向上为y轴正向,建立直角坐标系,如图所示.因木块处于平衡状态,则物体所受几个外力的合力为零,所以x轴方向上的合力F x=0,y轴方向上的合力F y=0.所以在x轴方向F BCx -F ACx=F BC sin 45°-F AC sin 30°=0在y方向F BCy+F ACy-mg=F BC·cos 45°+F AC cos 30°-mg=0解以上两式得F BC=50(6-2) N,F AC=100(3-1) N.8.(1)93.3 N(2)75 N解析F T=mg=50 N,将ab段的绳子拉力沿水平方向和竖直方向分解F水平=F T cos 30°=43.3 NF竖直=F T sin 30°=25 N(1)病人的脚所受水平方向的牵引力:F牵=F T+F水平=50 N+43.3 N=93.3 N.(2)病人的脚和腿所受的竖直向上牵引力:F牵′=F T+F竖直=50 N+25 N=75 N.。
高中物理3.4力的合成与分解练习粤教版必修11、力的合成与分解一、单项选择题1.要将力尸沿虚线分解为两个分力,以下所示的分解方式中可行的是〔?〕CD2.东莞虎门大桥,桥面高46m,主桥全长4.6km,引桥全长11.1km,引桥建得这样长的主要冃的是〔〕A.增大汽千对桥面的压力B.减小汽车对桥面的压力C.增大汽车的下滑力D.减小汽车的下滑力3.大小分别为R、用、月的三个力恰好围成封闭的直角三角形,如以下四个图所示,其中顶角为直角.那么这三个力的合力最大的是〔〕ABCD4.〔2022年增城一模〕如图K341所示,举?重运发动在抓举竞赛吋,使两臂上举后两臂间成钝角,手愕伸直后所受作用力沿手愕方向,一?质量为75廊的运发动,在举起125kg的杠铃时,两臂-成120角,那么此时运发动的每只手臂对杠铃的作川力尸及运发动对地面的压力A的人小分2、别为〔取g=10m/s2〕〔〕图K341A.尸=1250N,代=2000NB.F=1250N,代=3250NC.尸=625N,人=2000ND.尸=722N,尺=2194N二、双项选择题5.如图K342所示,物体受斜向上的恒定拉力作用,在粗糙水平面上做匀速直线运动,那么以下说法匸确的是〔〕图K342A.拉力在竖宜方向的分呆确定人于重力B.拉力在竖直方向的重量确定小于重力C.拉力在水平方向的重量确定大于摩擦力 D.拉力在水平方向的重量确定等于摩擦力6.以下有关说法正确的选项是〔〕A.一个2N的力能分解为7N和4N的两个分力B.一个2N的力能分解为7N和9N的两个分力C.一个6N的力能分解为3N和4N的两个分力D.—个8N的力能分解为4N和3N的两个分力7.一个己知力尸=10N,把/,、分3、解为虫和金两个分力,分力幷与尸夹角为30,那么尺的人小〔〕A.—定小于10NB.可能等于10NC.可能大于10ND.可能小于5N8.如图K343所示,在高山滑雪中,质量为刃的运发动静止在预备区的0点,预备区山坡倾角为滑板与雪地间的动摩擦因数为〃,这时〔〕A.运发动受到的静摩擦力为如inB.山坡对运发动的作用力为/矽C.山坡对运发动的支持力为加gD.山坡对运发动的摩擦力等于弊os09.物体受共点力E、尺、尺作用而做匀速直线运动,那么这三个力可能是〔〕A.15N、5N、6NB.3N、5N、4NC.1N、2N、10ND?1N、4N、3N能71提丹三、非选择题10.两个力合力的人小随这两个力夹角〃转变的状况如图K344所示,由图中供应的数据求岀这两个力的大小.11?物体放在粗糙的水平地4、面上,物体重100N,受到斜向上方向为水平面成30。
第四节力的合成与分解[随堂基础巩固]1.重力为G的物体静止在倾角为θ的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F2和平行斜面向下的力F1,那么( )A.F2就是物体受到的支持力B.物体对斜面的正压力方向与F2方向相同C.F1就是物体受到的静摩擦力D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用解析:把一个力分解时,合力与分力的施力物体相同,故合力与分力的性质相同,所以A、C错误;但受力分析时,合力与分力不能同时出现,故D错。
答案:B2.有三个力作用在同一个物体上,它们的大小分别为F1=30 N、F2=40 N、F3=50 N,且F1的方向与F2的方向垂直,F3的方向可以任意改变,则这三个力的合力最大值和最小值分别为( )A.120 N,0 N B.120 N,20 NC.100 N,0 N D.100 N,20 N解析:F1和F2后的合力是50 N,再和F3合成最小值是两者之差0,最大值是两者之和100 N。
答案:C3.在单杠上做引体向上时,甲同学两手距离与肩同宽,乙同学两手距离大于肩宽,则以下说法正确的是( )A.甲同学更省力B.乙同学更省力C.两同学一样费力D.无法比较解析:由于两手臂向上的力的合力与重力平衡,而当两手臂平行,即两分力平行时,两分力最小,故应选A。
答案:A4.如图3-4-11所示,在三角形支架B点用一根细绳挂一个重为120 N的重物G,已知θ=30°,求横梁BC和斜梁AB所受的力(A、C处为光滑铰链连接)。
图3-4-11解析:竖直绳上拉力等于物体的重力G ,将该力分解为拉AB 的力F AB和压BC 的力F BC ,如图所示。
由几何关系可得:F AB =Gsin θ=120sin 30°N =240 N , F BC =Gtan θ=120tan 30°N =120 3 N 。
答案:120 3 N 240 N。
粤教版高中物理必修一 3.4力的合成与分解同步测试一、单选题(共7题;共14分)1.如图所示,半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为的小滑块静止于P点.已知滑块和半球形容器间的动摩擦因数为μ,滑块所受支持力大小为F N ,摩擦力大小为F f ,弹力OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是()A. B. C. D.2.如图所示,左侧是倾角为60°的斜面、右侧是1/4圆弧面的物体A固定在水平地面上,圆弧面底端的切线水平。
一根轻绳两端分别系有质量为m1、m2的小球,跨过A顶端的定滑轮,当两球处于平衡状态时,右侧轻绳与水平方向夹角为60°,不计一切摩擦,两小球可视为质点,则两小球的质量之比为()A. 1:1B. 2:3C. 2:D. 4:33.如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成30°角的力F1推物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成60°角的力F2拉物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()A. ﹣1B. 2﹣C. ﹣D. 1﹣4.如图所示,一根橡皮筋固定在水平天花板的两点,在其中点悬挂一物体。
当所挂物体的质量M=m时,橡皮筋与天花板夹角θ=θ1,橡皮筋张力T=T1;当M=2m时,θ=θ2,T= T2。
则()A. B. C. D.5.如图所示,一物体置于倾角为θ的固定斜面上,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ。
先用平行于斜面的推力F1作用于物体,恰好能使该物体沿斜面匀速上滑(如图甲所示)。
若改用水平推力F2作用于该物体上,也恰好能使该物体沿斜面匀速上滑(如图乙所示)。
则两次的推力之比为()A. cosθ+μsinθB. cosθ-μsinθC. 1+μtanθD. 1-μtanθ6.如图(a)、(b)所示,同一物体分别在外力F1、F2作用下均能静止在斜面上,F1、F2大小相等,方向与斜面夹角均为α,图(a)中物体与斜面间的弹力大小为N1、摩擦力大小为f1,图(b)中物体与斜面间的弹力大小为N2、摩擦力大小为f2,则下列判断正确的()A. N1< N2,f1<f2B. N1= N2,f1<f2C. N1< N2,f1=f2D. N1= N2,f1=f27.如图所示,重20N的物体放在粗糙水平面上,用F=8N的力斜向下推物体.F与水平面成30°角,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,则()A. 物体对地面的压力为24NB. 物体所受的摩擦力为12NC. 物体所受的合力为ND. 物体所受的合力为N二、多选题(共3题;共9分)8.如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点,跨过滑轮的细绳连接物块A,B两个物体A,B 都处于静止状态,现将物块B移动到C点后,A,B仍保持静止,则下列说法正确的是()A. B与水平面间的摩擦力增大B. A,B静止时,图中α,β,θ三角始终相等C. 悬于墙上的绳所受拉力减小D. 拉B的绳子的拉力增大9.一个人用与水平面成θ角的斜向上的拉力F拉放在粗糙水平地面上质量为M的箱子,箱子沿水平地面匀速运动,若箱子与地面之间的动摩擦因数为μ,则箱子所受的摩擦力大小()A. μMgB. μF sinθC. μ(Mg﹣F sinθ )D. Fcosθ10.如图所示,是一名登山运动员攀登陡峭悬臂的情形,如果认为峭壁的平面是竖直的平面,腿与峭壁面是垂直的,轻绳与壁面的夹角为θ,运动员与设备总重为G,悬绳对运动员的拉力大小为F1,峭壁对运动员的弹力大小为F2,则()A. F1=GtanθB. F2=GtanθC. 运动员向上缓慢攀爬,F1与F2都增大D. 运动员向上缓慢攀爬,F1与F2的合力增大三、解答题(共3题;共15分)11.如图所示,重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重力为200N的物体,当绳与水平面成37°角时,物体静止.不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力的大小.(sin37=0.6,cos37=0.8)12.质量为m的物体置于水平面上,它们之间的动摩擦因数为μ,若对物体施力F,F与水平面夹角为α,使物体在水平面上做匀速直线运动,求F应为多大?13.如图所示,A、B是系在绝缘细线两端,带有等量同种电荷的小球(可视为质点),同种电荷间的排斥力沿两球心连线向相反方向,其中m A=0.3kg,现将绝缘细线通过O点的光滑定滑轮,将两球悬挂起来,两球平衡时,OA的线长等于OB的线长,A球紧靠在光滑绝缘竖直墙上,B球悬线OB偏离竖直方向60°角,g=10m/s2,求:①B球的质量;②细绳中的拉力大小.四、综合题(共2题;共25分)14.重为40N的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为μ=0.4,若用斜向上的推力F=50N支撑住物体,物体处于静止状态,如图所示.(1)这时物体受到的摩擦力是多少牛?(2)要使物体匀速下滑,推力的方向不变,则大小应变为多大?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)15.如图所示,小孩坐在雪橇上,小孩和雪橇的总质量为m=46kg,大人用与水平方向夹角θ=37°斜向上的拉力F拉小孩和雪橇,使小孩和雪橇沿水平地面做匀速直线运动,F=100N,g=10m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)请画出小孩和雪橇的受力示意图;(2)地面对小孩和雪橇的支持力大小;(3)小孩和雪橇与水平地面间的动摩擦因数的大小.答案解析部分一、单选题1.【答案】D【解析】【分析】A选项:此题为静摩擦,不能用滑动摩擦力的公式。
力的合成与分解提高练习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.关于力的分解,下列说法正确的是A.一个2N的力可以分解为8N和8N的两个分力B.一个3N的力可以分解为8N和4N的两个分力C.一个7N的力可以分解为5N和1N的两个分力D.一个8N的力可以分解为4N和3N的两个分力2.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α角的斜向右上方的力F拉木块使木块在水平桌面上运动,如图所示,则()A.力F的水平分力为F cosα,一定等于木块受到的摩擦力B.力F的竖直分力为F sinα,它使木块对桌面的压力比mg小C.力F的竖直分力为F sinα,它不影响木块对桌面的压力D.力F与木块重力mg的合力方向可以竖直向上3.如图,一个大小为60N的力F分解为两个分力,其中一个分力1F与F垂直,大小等于80N,那么另一个分力的大小是()A.140N B.100N C.60N D.20N4.物理知识在生产和生活中有着重要的作用,下列说法中正确的是()A.运动员做引体向上(缓慢上升)动作时,双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大,是因为张开时手臂产生的合力增大的缘故B.幼儿园的滑梯很陡,是为了增加小孩滑滑梯时受到的重力,使小孩下滑得更快C.用手紧握啤酒瓶,是为了增大静摩擦力以防止瓶从手中滑落D.用脚蹬自行车骑行前进时,车后轮受的地面的静摩擦力方向与前进方向相同5.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N的大小的力),该物体所受的合外力大小正确的是( )A.图中物体所受的合外力大小等于4NB.图中物体所受的合外力大小等于2NC.图中物体所受的合外力大小等于0D.图中物体所受的合外力大小等于06.如图所示,已知在同一平面内的两个分力的合力为F,且合力F=30N,其中一个分θ=︒,则另一分力的最小值为()力沿着OO′方向,30A.0 B.15 NC N D.30 N二、多选题7.两个力1F和2F间的夹角为θ,两力的合力为F,以下说法正确的是( )A.若1F和2F大小不变,θ角越小,合力F就越大B.合力F总比分力1F和2F中的任何一个都大C.如果夹角θ不变,1F大小不变,只要2F增大,合力F必然增大D.合力F的作用效果与两个分力1F和2F共同产生的作用效果是相同的8.在5.12汶川大地震的救援行动中,千斤顶发挥了很大作用,如图所示是简式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起。
力的合成与分解
A 级抓基础
1.
我国自行设计建造的斜拉索桥一一上海南浦大桥,
其桥面高达
引桥总长7 500 m •南浦大桥的引桥建造得如此长,其主要目的是 (
A. 增大汽车对桥面的正压力
B. 减小汽车对桥面的正压力
C. 增大汽车重力平行于引桥桥面向下的分力
D. 减小汽车重力平行于引桥桥面向下的分力
解析:把汽车的重力按作用效果分解为平行于桥面方向和垂直于桥面 分力,
引桥越长,倾角越小,重力平行于引桥桥面的分力就越小,故选项 答案:D 2.
两个大小相等的共点力 F i 、F 2,当它们之间
的夹角为 90°时, 则当它们之间的夹角为 120°时,合力的大小为(
)
A. 40 N B . 10 2 N C. 20 2 N
D. 10 3 N
解析:当两角夹角a = 90°时,如图甲所示, 根据平行四边形定则知 F 1 = F 2= 10 2 N
46 m 主桥全长 846 m )
(斜面)方向的两
个
D 正确.
当两力夹角3 = 120°时,如图乙所示,根据平行四边形定则知F合,=10 2 N.
答案:B
3. —个力的大小为30 N,将此力分解为两个分力,这两个分力的大小不可能是(
)
A. 10 N、10 N
B. 20 N、40 N
C. 200 N、200 N
D. 700 N、720 N
解析:合力的大小小于两分力大小之和,大于两分力大小之差的绝对值,A项不可能.
答案:A
4•下列关于分力与合力的说法,正确的是()
A. 两个力的合力,可能小于任一个分力
B. 5 N、2 N、6 N三个共点力最大合力为13 N,最小合力为1N
C. 将一个已知力进行分解,若已知两个分力的大小,则只有唯一解
D. 合力的大小总是大于分力的大小
解析:力的合成遵守平行四边形定则,两个力的合力可以比分力大,也可以比分力小,
也可以等于分力,故A正确,D错误;5 N、2 N、6 N三个共点力的最大合力为13 N,而6 N 在5 N 与2 N合力范围内,则最小合力为0 N,故B错误;根据平行四边形定则,若已知两个分力的大小,可能有一解,可能有两解,也可能无解,故C错误.
答案:A
5. 在图中,AB AC两光滑斜面互相垂直,AC与水平面成30° .如把球0的重力按照其
作用效果分解,则两个分力的大小分别为()
A.12G,32G B.33G,3G
C.23G,22G D.22G,32G
解析:对球所受重力进行分解如图所示,由几何关系得F i= Gain 60°= 32G F2= Gain 30°= 12G A正确.
答案:A
6. 如图所示,将绳子的一端系在汽车上,另一端系在等高的树干上,两端点间绳长为
10 m.用300 N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m,不考虑绳子的重力和绳子的伸长量,则绳子作用在汽车上的力的大小为( )
A. 1 500 N
B. 6 000 N C . 300 N D. 1 500 3 N
答案:A
B 级提能力
7.
如下图所示,是两个共
点力的合力跟它的两个分力之间的夹角
e 的关系图象,则这
解析:由题意可知绳子与水平方向的夹角正弦值为
sin a
0.5
5
=0.1,所以绳子的作 用力为 F
F 绳=
=1 500 N , 2sin a
A 项正确,
B 、
C 、
D 项错误.
两个力的大小分别是()
A.2 N,3 N B.3 N,4 N
C.4 N,5 N D.5 N,6 N
解析:由题图象可以读出F i+ F2= 5 N, F i—F2= 1 N,解得两个力分别为 2 N、3 N.
答案:A
8.( 多选) 如图所示是某同学设计的感受力的作用效果实验,他将细绳的一端系在手指
上,细绳的另一端系在铅笔的A端,笔的右端顶在掌心上,组成一个“三角支架”.在笔的A 端悬挂钩码,并保持静止.通过实验会感受到( )
细绳倾斜铅笔水平
A. 细绳被拉伸,铅笔被压缩
B. 铅笔对手掌施加的作用力的方向沿笔由C指向A
C. 细绳对手指施加的作用力的方向沿绳由B指向A
D. 所挂钩码质量越大,细绳和笔对手的作用力越小
解析:钩码对结点A 的拉力产生两个作用效果,使绳拉伸,使笔压缩,故 B 错误,A 、C 正确;由平行四边形法则可求出钩码质量越大,细绳和笔对手的作用力越大,故
D 错误.
答案:AC
9.如图所示,质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.
已知三棱柱与斜面之间
的动摩擦因数为 口,斜面的倾角为30°,则三棱柱的重力按照效果分解为垂直斜面和平行 斜面的两个分力分别为(
)
B.g mg 和
解析:根据重力mg 的作用效果,可分解为沿斜面向下的分力 F i 和使三棱柱压紧斜面的
力F 2,根据几何关系,得
1 1 C.g mg 和勺 口 mg
D. f mg 和 £
F1= m(sin 30 °
=^mg F2= mg cos 30 ° =字mg
故A正确.
答案:A
10.如图所示,一位重600 N的演员悬挂在绳上,若AO绳与水平方向的夹角为37°, BO绳水平,则AO BC两绳受到的拉力各为多大(sin 37 ° =0.6 , cos 37 °= 0.8)?
解析:人对竖直绳的拉力F等于人的重力G,由于该力的作用,AO BO两绳也受到拉力的作用,因此F产生了沿AO BO两绳方向使O点拉绳的分力F i、F2,将F沿AO方向和BO 方向分解成
两个分力,如图所示,由画出的平行四边形可知:AO绳上受到的拉力F i=——G。
sin 37
600 sin 37 N = 1 000 N , BO绳上受到的拉力
G 600
F2= ----------- = ---------
tan 37 °tan 37
N = 800 N.
答案:1 000 N 800 N
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