高一上学期物理人教版必修一力的分解课后练习

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力的分解课后习题

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力的分解课后习题

一、单项选择题

1.将物体所受重力按力的效果进行分解,下图中错误的是(

)

2.在日常生活中,力的分解有着广泛的应用,如图为用斧子把树桩劈开的图示,斧子对木桩施加一个向下的力F时,产生了大小相等的两个侧向分力F1、F2,下列关系正确的是( )

A.F=2F1sinθ2 B.F=2F1sinθ

C.F=2F1cosθ2 D.F=2F1cosθ

3.粗细均匀的电线架在A、B两根电线杆之间.由于热胀冷缩,电线在夏、冬两季呈现如下图所示的两种形状,若电线杆始终处于竖直状态,下列说法中正确的是( )

A.冬季,电线对电线杆的拉力较大

B.夏季,电线对电线杆的拉力较大

C.夏季与冬季,电线对电线杆的拉力一样大

D.夏季,杆对地面的压力较大

4.将一个力F分解为两个不为0的力,下列分解方法中不可能的是( )

A.分力之一垂直F B.两个分力与F都在同一直线上

C.一个分力的大小与F的大小相同 D.一个分力与F相同

5.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F1有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力F2的大小为6 N,则在分解时( )

A.有无数组解 B.有两组解 C.有唯一解 D.无解

6.减速带是交叉路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全.当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为F,下图中弹力F画法正确且分解合理的是( )

7.如图所示,物体静止在光滑水平面上,力F作用于物体上的O点,现要使物体受到由O指向O′方向的合力(F与OO′都在同一平面内,与OO′间夹角为θ).那么,必须同时再加一个力,这个力的最小值是( )

A.Fcosθ B.Fsinθ C.Ftanθ D.Fcotθ

二、多项选择题

8.如图为某同学设计的一个小实验.他将细绳的一端系在手指上(B处),绳的另一端系在直杆的A端,杆的另一端C顶在掌心上,组成一个“三角支架”.在杆的A端悬挂不同重物,并保持静止.通过实验会感受到( )

A.绳子是被拉伸的,杆是被压缩的

B.杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C指向A

C.绳对手指施加作用力的方向沿绳由B指向A

D.所挂重物质量越大,绳和杆对手的作用力也越大

9.下列说法正确的是( )

A.已知合力大小、方向,则其分力必为确定值

B.已知合力大小、方向和一个分力的大小、方向,则另一个分力必为确定值

C.分力数目确定后,若已知各分力大小、方向,可依据平行四边形定则求出总的合力

D.若合力为确定值,两分力方向已知,依据平行四边形定则一定可以求出这两个分力的大小

三、非选择题

10.如图所示,一个重为100 N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间,已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角,且θ=60°,所有接触点和面均不计摩擦.试求小球对墙面的压力F1和对A点压力F2.

力的分解课后习题

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11.如图所示,已知电灯的重力为G=10 N,AO绳与天花板的夹角为θ=45°,BO绳水平.

(1)请按力的实际作用效果将OC绳对O点的拉力加以分解,并作出示意图.

(2)AO绳所受的拉力F1和BO绳所受的拉力F2的大小分别为多少?

12.如图所示的装置处于静止状态.已知A、C两点在同一水平面上,轻绳AB、CD与水平方向的夹角分别为β=60°、α=30°,物体所受重力为G,求:物体的重力沿AB、CD方向的分力大小.

13.两人在两岸用绳拉小船在河流中行驶.如图所示,已知甲的拉力是200 N,拉力方向与航向夹角为60°,乙的拉力大小为2003 N,且两绳在同一水平面内.若要使小船能在河流正中间沿直线行驶,乙用力的方向如何?小船受到两拉力的合力为多大?

14.如图所示,一质量为m的物体在水平力F的作用下,沿倾角为α、动摩擦因数为μ的粗糙斜面向上做匀速运动,求水平推力的大小.

力的分解课后习题

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力的分解课后习题答案

1、答案:C

2、答案:A

解析:把向下的力F分解,如图所示,则F=2F1sinθ2,即A正确.

3、答案:A

解析:以整条电线为研究对象,受力分析如图所示(F=F′),由共点力的平衡条件知,两电线杆对电线的弹力的合力与电线的重力平衡,由几何关系得:Fcosθ=Mg2,即:F=Mg2cosθ.由于夏天气温较高,电线的体积会膨胀,两杆正中部位电线下坠的距离h变大,则θ变小,故Mg2cosθ变小,所以两电线杆对电线的弹力夏天与冬天相比是变小的.由牛顿第三定律知,B、C错误,A正确.电线杆上的电线和电线杆的总质量一定,总重力一定,故夏季、冬季杆对地面的压力相等.所以选项D错误.

4、答案:D

解析:一个力分解为两个力,在没有限制条件时,有无数解,但必须保证两分力的矢量和与F相同,包括大小和方向.题干中限制两分力不为0,故选项D中一个分力与F相同,则另一分力为0,与题干矛盾,因此选项D不可能. 5、答案:B

解析:由已知条件可得Fsin 30°=5 N,又5 N

6、答案:B

解析:减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面,指向车轮,A、D错误;按照力的作用效果,可以将F沿水平方向和竖直方向分解,水平方向的分力产生使汽车减速的效果,竖直方向的分力产生使车轮向上运动的效果,B正确,C错误.

7、答案:B

解析:已知合力F合的方向由O指向O′,但大小不确定,又已知一个分力F的大小和方向,确定另一个分力(设为Fx)的最小值.根据三角形定则可画出一个任意情况,如图甲所示.从图中可看出,Fx的大小就是过F的箭头向直线OO′上所引直线的长度,在不考虑合力大小的情况下,欲使Fx最小,应使Fx与直线OO′垂直,如图乙所示,此时Fx=Fsinθ.

8、答案:ACD

解析:重物重力的作用效果,一方面拉紧绳,另一方面使杆压紧手掌,所以重力可以分解为沿绳方向的力F1和垂直于掌心方向的力F2,如图所示.由几何知识得F1=Gcosθ,F2=Gtanθ,若所挂重物质量变大,则F1、F2都变大,选项A、C、D正确. 力的分解课后习题

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9、答案:BCD

解析:已知合力大小、方向,其分力有无数组,A错.若已知合力大小、方向和一个分力的大小、方向,则根据平行四边形定则,另一分力为确定值,B对.若分力确定后,可依据平行四边形定则,求出总的合力,C对.合力为确定值,两分力的方向已知,则两分力是惟一的.

10、答案:见解析

解析:小球的重力产生两个作用效果:压紧墙壁和A点,作出重力及它的两个分力F1′和F2′构成的平行四边形,如图所示.

小球对墙面的压力F1=F1′=mgtan60°=1003 N,方向垂直墙壁向右;

小球对A点的压力F2=F2′=mgcos 60°=200 N,方向沿OA方向.

11、答案:(1)见解析图 (2)102 N 10 N

解析:(1)OC绳的拉力FT产生了两个效果,一个是沿着AO绳的方向向下拉紧AO绳,另一个是沿着BO绳的方向向左拉紧BO绳.画出分解示意图如图所示.

(2)因为电灯处于静止状态,根据二力平衡可知,OC绳的拉力大小等于电灯的重力,即FT=G=10 N.

由几何关系得FT1=FTsinθ=102 N,FT2=FTcotθ=10 N 所以AO绳所受的拉力F1=FT1=102 N,

BO绳所受的拉力F2=FT2=10 N.

12、答案:32G 12G

解析:沿AB方向的分力为:F1=Gcos α=32G.

沿CD方向的分力为:F2=Gsinα=12G.

13、答案:乙用力的方向与航向夹角为30° 400 N

解析:小船能在河流正中间沿直线行驶,则垂直河流方向合力应为0,则F甲sin60°=F乙sinθ,代入数据解得θ=30°,所以乙用力的方向与航向夹角为30°.而合力F=F甲cos60°+F乙cos30°=400 N.

14.解:对物体受力分析,受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力,如图所示:

根据共点力平衡条件,有:

平行斜面方向:Fcosα-mgsinα-f=0

垂直斜面方向:Fsinα+mgcosα-N=0

其中:f=μN

联立解得:F=