2015-2016学年高中物理 3.5力的分解练习 新人教版必修1

【成才之路】2015-2016学年高中物理 3.5力的分解练习 新人教版必修1基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(绵阳南山中学2013～2014学年高一上期期中)关于力的合成与分解，下列说法正确的是( )A ．合力与分力是等效替代关系，都同时作用在物体上B ．合力一定大于每一个分力C ．当已知合力，和其中一个分力，则分解的结果可能是无数D ．已知合力和两个分力的方向，分解结果是唯一的 答案：D解析：力的合成与分解是一种等效替代，根据需要可以将一个力分解为两个分力或用一个力代替两个分力叫做力的分解或力的合成，既然替代，就不能同时作用，所以A 错误；合力可以大于分力也可能等于或小于分力，所以B 错误；若已知合力和一个分力，根据平行四边形法则可以知道，分解结果唯一，所以C 错误；同样道理，若已知合力和两个分力的方向，根据平行四边形法则，结果唯一，故D 正确。

2．用两条细绳把一个镜框悬挂在墙上，在如图所示的四种挂法中，细绳对镜框拉力最小的是( )答案：B解析：由力的合成与分解知，合力一定时夹角越大分力越大，夹角越小时分力越小，故选项B 正确。

3.已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角，F 1大小未知，如图所示，则另一个分力F 2的最小值为( )A.F2B.3F 3C ．FD ．无法判断答案：A解析：由力的三角形知识可知，当F 2与力F 1垂直时，F 2为最小值，故F 2＝F sin30°＝F24．力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是( ) A ．高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力，达到行车方便和安全的目的B ．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑梯时受到的重力，使小孩下滑得更快C ．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D ．帆船能逆风行驶，说明风力一定能分解出沿船前进方向的分力 答案：AD解析：汽车上桥时重力沿斜面向下分力为mg sin θ，当引桥长时θ角小，重力向下分力小车行驶方便安全，A 对；B 中滑梯陡与小孩重力互不相干，B 错，C 中双臂产生的合力大小均等于人的重力，C 错，风吹船帆使之向前航行一定是风力分解力前进方向的分力，D 正确。

5．如图所示，把光滑斜面上物体的重力mg 分解为F 1、F 2两个力，下列说法正确的是( )A ．F 1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F 2是物体对斜面的压力B ．物体受到mg 、F N 、F 1、F 2共4个力作用C ．物体受到的合力为mg sin θ，方向沿斜面向下D ．力F N 、F 1、F 2这3个力的作用效果和mg 与F N 两个力的作用效果相同 答案：CD解析：F 1、F 2两个力是mg 的两个正交分力，其作用效果与重力mg 等效，F 1的作用是使物体沿斜面下滑，F 2的作用是使物体压紧斜面。

物体只受重力mg 和斜面对物体的支持力F N 的作用。

综上所述，选项C 、D 正确。

二、非选择题6．(德州市2014～2015学年六校联考)如图所示，表面光滑、质量不计的尖劈插在缝A 、B 之间，在尖劈背上加一压力F ，则尖壁对A 侧压力为________________，对B 侧压力为________________。

答案：Fsin αF cot α解析：将力F 沿垂直劈两侧面分解，如图所示。

则tan α＝F F 1sin α＝F F 2所以F 1＝Ftan α＝F cot αF 2＝Fsin α。

7．用绳子将鸟笼挂在一根横梁上，如下图所示。

若鸟笼重19.6 N ，求绳子OA 和OB 的拉力各是多大。

答案：16.97 N 9.8 N解析：如图所示，将重力按作用效果分解，由数学知识得F 1＝G ·cos30°＝19.6×0.866 N ＝16.97 N F 2＝G ·sin30°＝19.6×0.5 N＝9.8 N绳子OA 段的拉力大小是16.97 N ，OB 段的拉力大小为9.8 N 。

8．如图所示，人重300N ，物体重200N ，地面粗糙，当人用100N 的力向下拉绳子时，人和物体均处于静止状态，求：(1)人对地面的压力的大小与方向。

(2)物体对地面的压力的大小与方向。

答案：(1)200N ，竖直向下 (2)150N ，竖直向下 解析：(1)对人受力分析如图所示由平衡条件得 F T ＋F N ＝G 代入数据解得F N ＝200N人对地面的压力200N ，竖直向下 (2)对物体受力分析如图所示将F T 正交分解，由平衡条件得F T sin θ＋F N ＝G ′代入数据解得F N ＝150N物体对地面的压力150N ，竖直向下。

能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题) 1．(上海交大附中高一上学期期中)如图所示，物块所受重力为10N ，放在光滑斜面上由一弹簧秤沿斜面拉住，使它静止。

已知弹簧秤读数为6N ，则斜面对物块的支持力大小为( )A ．4NB ．8NC ．10ND ．无法确定答案：B解析：∵G ·sin α＝6N ，∴sin α＝35，F ＝G ·cos α＝10×45N ＝8N 。

2．(河北冀州中学2013～2014学年高一上学期期中)如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m 的照相机。

三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为( )A.13mg B.23mg C.36mg D.239mg 答案：D解析：照相机受力平衡，在竖直方向上有：3F ·cos30°＝mg ，得F ＝23mg9，所以D选项正确。

3．(天津市新四区示范校2014～2015学年高一期末)如下图所示，质量为m 的人，用绳子通过滑轮拉质量为M 的物体。

不计绳的质量和滑轮摩擦力，当人拉绳子向右走过一步，系统仍保持平衡，下面说法正确的是( )A ．人对地面的正压力减少B ．地面给人的摩擦力增加C ．绳子的拉力变大D ．人所受的合力变小 答案：B解析：绳子拉力始终等于物体重力，拉力大小不变，C 错；人向右走，绳与水平方向夹角θ变小，则绳拉人的水平方向分力F T cos θ，变大，则摩擦力变大，B 正确；拉力竖直向上的分力为F T sin θ变小则人对地面压力变大，则A 错；因为人仍处于平衡状态，所以人的合力不变，D 错。

4．(2015·试题调研)如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m ＝1.0kg 的物体。

细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。

物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9N 。

关于物体受力的判断(取g ＝9.8m/s 2)，下列说法正确的是( )A ．斜面对物体的摩擦力大小为零B ．斜面对物体的摩擦力大小为4.9N ，方向沿斜面向上C．斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向竖直向上D．斜面对物体的支持力大小为4.93N，方向垂直斜面向上答案：AD解析：由于拉力等于重力沿斜面向下的分力即F＝mg sin30°＝4.9N，所以斜面对物体的摩擦力大小为零，A正确，B错；支持力F N＝mg cos30°＝4.93N，方向垂直斜面向上，C 错，D正确。

二、非选择题5．(辽宁省实验中学2014～2015学年高一上学期期中)如图所示，长为10m的细绳的两端分别系于竖直立在地面上相距8m的两杆的顶端A、B，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为18N的物体，平衡时，问：(1)绳中的张力T＝________________N。

(已知cos53°＝0.6，sin53°＝0.8)(2)A点向下移动少许(重物未与地面接触)，重新平衡后，绳中张力________________(变大，不变，变小)。

答案：(1)15 (2)不变解析：(1)由题目所给数据可求得α＝53°，将重力沿两绳的方向分解得T＝G2sinα＝15N。

(2)因为绳子光滑，将A点下移少许，夹角α不变，所以绳中张力不变。

6．(大连市2013～2014学年高一上学期期末)图中氢气球重力为10N，空气对它的浮力为16N。

由于受到水平向左的风力的作用，使系气球的绳子与地面成60°，试求：(1)绳子的拉力；(2)水平风力的大小。

答案：(1)43N (2)23N解析：对氢气球受力分析如图所示将绳子的拉力正交分解由平衡条件得水平方向F风＝F cos60°①竖直方向F浮＝F sin60°＋mg②由①②联立得：F ＝43NF 风＝23N7．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1000N 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：100033N解析：水平推力F 有两个效果，垂直于斜面向上支持滑轮和垂直于水平面压地面，如图所示，斜面对杆的支持力大小为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＝100033N 。