2016-2017学年高中物理 3.5 力的分解练习 新人教版必修1
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3.5 力的分解(10画出坐标系及受力情况,如图所示,已知两分力方向,建立平行四边形.sin30°=5 N..如图所示,静止在斜面上的重物,其重力可分解为沿斜面向下的分力关于这两个分力,下列说法中正确的是(作用在斜面上是物体重力的等效替代,实际存在的就是重力仅是重力的两个分力,这两个力可以替代重力的效果,大小相等、方向相同,但二者作用在不同物体上,不是同一个力,的斜面上,放一质量为m如右图所示,小球的重力mg的两个分力与F,球对挡板的压力=F N1=mg tanα.(2030分)知识点一( ).一个分力变大时,另一个分力一定要变小.无论如何分解,两个分力不能同时小于这个力的一半.无论如何分解,两个分力不能同时大于这个力的2、F2两个分力,当F1、也变大,A、B错.F1、F可以同时大于沿一条直线分解为两个方向相同的力F1、F2时,则有30°的斜面体放在水平地面上,在斜面上放一个质量为于静止状态.若在小物块上再作用一个竖直向上的力F,的变化情况是(g取D .f 的减少量小于4 N 【答案】AD【解析】设小物块的质量为m ,斜面体的质量为M ,未加F 之前,对小物块受力分析可知沿斜面方向所受摩擦力f =mg sin30°=25 N ,加F 后受摩擦力f ′=(mg -F )sin30°=23 N ,所以Δf =25 N -23 N =2 N<4 N ,D 项对;对小物块和斜面体组成的系统受力分析,未加F 之前,N =(M +m )g ,加上F 后N ′=(M +m )g -F ,则N 的减少量等于4 N ,A 项对.3.把一个已知力分解,要求其中一个分力F 1跟F 成30°,而大小未知;另一个分力F 2=33F ,但方向未知,则F 1的大小可能是( )A.12FB.32FC.2 33F D.3F 【答案】C 【解析】如图所示,由于F 2<F 2=33F <F ,所以F 1的大小有两种情况,根据F 2=33F 可知F 2有两个方向,F 21和F 22,对于F 21利用几何关系可以求得F 11=33F ,对于F 22利用几何关系得F 12=233F .所以只有C 项正确.4.如图所示,用相同的弹簧测力计将同一个重物(质量为m ),分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来,读数分别是F 1、F 2、F 3、F 4,已知θ=30°,则有( )A .F 4最大B .F 3=F 2C .F 2最大D .F 1比其他各读数都小 【答案】C【解析】对于题图甲,将重力mg 沿两个弹簧测力计方向分解得:F 1=mg tan θ,F 2cos θ=mg ,对于题图乙,将重力mg 沿两个弹簧测力计方向分解得:2F 3cos θ=mg ,而F 4=mg ,由此可知选项ABD 错误,选项C 正确.5.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 绳和bc 绳中的拉力分别为( )A.32mg ,12mgB.12mg ,32mg C.34mg ,12mg D.12mg ,12mg 【答案】A作出受力示意图如图所示.c点受三个力方向进行分解,由二力平衡条件及平行四边形定则可得:在一些救援行动中,千斤顶发挥了很大作用.如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,从而将汽车顶起.当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压,此时千斤顶两臂间的夹角为120°,则下列判断正确的是1.0×105 N1.0×105 N进行正交分解.3-202) N=41 N知识点二8.如图所示,F1、F2合力方向竖直向下,若保持F1的大小和方向都不变,保持F2的大小不变,而将F2的方向在竖直平面内转过60°角,合力的方向仍竖直向下,则下列说法正确的是( )A.F1一定大于F2B.F1可能小于F2C.F2的方向与水平面成30°角D.F1的方向与F2的方向成60°角【答案】AC【解析】由于合力始终向下,可知F2与F′2的水平分力相同,故F2与F′2关于水平方向对称,所以F2与水平方向成30°角,设F1与竖直方向成α.对各力进行分解可得:F1sinα=F2cos30°,F1cosα>F2sin30°,解得F1>F2.选项AC正确.9.以下说法中正确的是( )A.2 N的力可以分解成6 N和3 N的两个分力B.10 N的力可以分解成5 N和4 N的两个分力C.2 N的力可以分解成6 N和5 N的两个分力D.10 N的力可以分解成10 N和10 N的两个分力【答案】CD【解析】该题可以反过来用力的合成做.例如A项,6 N和3 N的两个力的合力范围3~9 N,不可能是2 N,所以2 N的力也就不能分解成6 N和3 N的两个力,其他选项同理.10.质量为m的木块,在推力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动,如图所示.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力的值应为( ) A.μmg B.μ(mg+F sinθ)C.μ(mg-F sinθ) D.F cosθ【答案】BD【解析】木块做匀速直线运动时受到四个力的作用:重力mg、推力F、支持力N和摩擦力f,规定水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,建立直角坐标系,如图所示.由于木块做匀速直线运动,所以在x轴上向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡),在y 轴上,向上的力等于向下的力(竖直方向二力平衡),即f=F cosθ,N=mg+F sinθ,又因为f=μN,所以有f=μ(mg+F sinθ),所以BD正确.11.已知一个力的大小为100 N,它的一个分力F1的大小为60 N,则另一个分力F2的大小( )A.一定是40 N B.一定是80 NC.不能大于100 N D.不能小于40 N【答案】D【解析】由于F1+F2≥F≥F1-F2,故40 N≤F2≤160 N,故D正确.12.将一个有确定方向的力F=10 N分解成两个分力,已知一个分力有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力的大小为6 N,则在分解时( )A.有无数组解 B.有两组解,如图所示,则F2可构成如图所示的两个矢量三角形,故此时有两组解,课后作业45分钟满分:姓名________.关于力的分解,下列叙述中正确的是( )的分力的分力6 N的两个分力7 N的两个分力根据合力和分力的大小关系可知,只要合力均是可能的,16 N和7 N、B、C均可.设绳子与水平方向的夹角为θ,在竖直方向上由平衡条件有错;两种情况下吊床对该人的作用力大小均为人的重力,所以选项的重物匀速吊起,此时四条钢索与竖直方向的夹角均为如图所示的两种形状.下列说法中正确的是( ).夏季铁丝对晾衣杆的拉力较大.冬季铁丝对晾衣杆的拉力较大.夏季晾衣杆对地面的压力较大.冬季晾衣杆对地面的压力较大之间连着一根轻质弹簧,静止不动时,两根细线之间的夹角为.体育器材室里,篮球摆放在如图所示的球架上.已知球架的宽度为不计球与球架之间的摩擦,则每个篮球对一侧球架的压力大小为A.12mg B.mgDdC.mgD2D2-d2D.2mg D2-d2D【答案】C【解析】篮球受力如图所示,设球架对篮球的弹力与竖直方向的夹角为θ,由正交分解法和二力平衡得F1=F2=mg2cosθ,而cosθ=D2-d2D,则F1=F2=mgD2D2-d2,选项C正确.8.水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端固定在墙上,另一端跨过滑轮后挂着一质量为m=10 kg的物体,并与横梁夹角为30°,如图所示,g=10 m/s2,则滑轮受到的作用力为( )A.50 NB.50 3 NC.100 ND.100 3 N【答案】C【解析】滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳子中拉力F1和F2的合力,因同一根绳子张力处处相等,都等于物体的重力,即F1=F2=mg=100 N,利用平行四边形定则作图,可知合力F=100 N,所以滑轮受绳的作用力为100 N,方向与水平方向成30°斜向下.9.叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技.如图所示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重量均为G,下面五人的背部均呈水平状态,则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为( )A.0.875G B.0.75GC.1.25G D.1.5G【答案】C【解析】上面的人的两只脚分别给中间的人的作用力为0.5G,中间的左、右边的人的每一只脚给最底层的人的作用力为(0.5G+G)/2,故最底层的正中间的人背部受到的作用力为0.5G+G=1.5G,则其每一只脚对地面的压力为(1.5G+G)/2=1.25G,C对..滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动.如图所示,一个小孩正在滑梯上匀速下滑,则.小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等小孩在滑梯上受力如图所示,设滑梯斜面倾角为小孩受重力、弹力和摩擦力三个力作用,,斜面受到两个小球的压力大小之比为________所示,F1=G tanθ,cosθ.所受压力大小之比:斜面受两小球压力大小之比:质量为m 的木块放在倾角为θ的斜面上时,恰好能匀速下滑.现用水平力F 推动木块,如图所示,使木块恰好沿斜面向上做匀速运动.若斜面始终保持静止,求水平推力F 的大小.【解】由木块恰好匀速下滑,易得μ=tan θ.又木块受力如图所示.根据正交分解法和力的平衡条件知在x 、y 方向上的合力分别为零,则有:F cos θ-mg sin θ-μN =0,N -F sin θ-mg cos θ=0.解以上两式可得:F =mg θ+μcos θcos θ-μsin θ,即F =mg θ+tan θcos θcos θ-tan θsin θ.14.如图所示,楔形物体倾角为θ=30°,放在水平地面上,轻质硬杆下端带有滑轮,上端顶有重1 000 N 的物体,硬杆只能沿滑槽上下滑动.不计一切摩擦,求作用于楔形物体上的水平推力至少多大才能将重物顶起?【答案】1 00033N【解析】水平推力F 有两个效果,垂直于斜面向上支撑滑轮和垂直于水平面压地面,斜面对杆的支撑力大小为F N =Fsin θ,方向垂直于斜面斜向上.要使轻杆顶起重物,则应使F N cos θ≥G ,即Fsin θ·cos θ≥G ,F ≥G tan θ=1 00033 N.。