人教版高中物理必修1第三章 相互作用5 力的分解 习题

2019-2020学年
高中物理必修一《3.5力的分解》状元培优同步训练题（人教版附答案）
一、选择题
1、将一个力F分解为两个分力F1和F2，则下列说法错误的是( )
A．F是物体实际受到的力 B．F1和F2两个分力在效果上可以取代力F
C．F1和F2是物体实际受到的力 D．F是F1和F2的合力
2、一个竖直向下大小为18N的力分解为两个分力，一个分力沿水平方向，大小等于24N，那么另一个分力的大小是A．42N B．30N C．24N D．6N
3、将一个已知力分解，下列说法不正确的是（）
A.只能分解成两个大小、方向不同的力
B.可以分解成三个大小、方向不同的力
C.可以分解成在一个平面内的三个大小、方向不同的力
D.能够分解成不在一个平面内的三个大小、方向不同的力
4、关于合力和分力的大小关系，下列说法不正确的是（）
A.合力与其分力在作用效果上是等效的
B.合力至少比某一个分力大
C.合力可以比任意分力都小
D.合力可以和两个分力的大小相等
5、物理学的研究成果和研究方法，在自然科学的各个领域都起着重要的作用，力的合成和分解、运动的合成与分解，
所体现的研究方法是（）
A．分析临界法 B．等效法 C．整体法与隔离法 D．图象法
6、已知某力的大小为10N，则不可能将此力分解为下列哪组力( )
A．4N、4N B．6N、6N C．8N、8N D．400N、400N
7、关于力的合成与分解的说法中，正确的是（）
A．大小相等的两个力F的合力不可能等于F
B．分力一定小于合力
C．一个10N的力可以分解为两个大小都为100N的分力
D．合力的大小随两个分力的夹角的增大而增大
8、如图所示，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（）
A．F1是物体对水平面的摩擦力
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
9、平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点，有F1=5N，方向沿x轴的正向；F2=6N，沿y轴正向；F3=4N，沿x轴负向；F4=8N，沿y轴负向，以上四个力的合力方向指向（）
A．第一象限B．第二象限C．第三象限D．第四象限
10、小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是（）
A．当θ为120°时，F= B．不管θ为何值，F=
C．当θ=0°时，F= D．θ越大时F越小
11、如图所示，一个重为5N的大砝码，用细线悬挂在O点，现在用力F拉砝码，使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态，此时所用拉力F的最小值为
A、5N
B、8.65N
C、2.5N
D、4.3N
12、如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止与P点，设滑块所受支持力为，OP与水平方向的夹角为，下列关系正确的是
A、 B、 C、 D、
二、多项选择
13、如图所示，光滑斜面上物体重力mg分解为F1、F2两个力，下列说法中正确的是（）
A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的压力
B．物体受到mg、F N、F1、F2四个力的作用
C．物体只受到重力mg和斜面的支持力F N的作用
D．力F N、F1、F2三力的作用效果与mg、F N两个力的作用效果相同
14、已知合力的大小和方向求两个分力时，下列说法中正确的是（）
A．若已知两个分力的方向，分解是唯一的
B．若已知一个分力的大小和方向，分解是唯一的
C．若已知一个分力的大小及另一个分力的方向，分解是唯一的
D．此合力有可能分解成两个与合力等大的分力
15、已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为F，方向未知．则F1的大小可能是（）
A． F B． F C． F D． F
16、在如右上图所示装置中，轻质滑轮悬挂在绳间，两物体质量分别为m1、m2，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦，整个装置处于静止状态．则
A．α一定等于β B．m1一定大于m2 C．m1一定小于m2 D．m l可能等于m2，
三、实验,探究题
17、在做“验证力的平行四边形定则”实验时：
(1)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须________．
A．每次将橡皮条拉到同样的位置
B．两弹簧测力计的夹角相同
C．每次弹簧测力计示数必须相同
D．只要一个弹簧测力计的读数相同就行
(2)如图所示是甲、乙两位同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果，则其中________同学实验结果比较符合实验事实(若用F′表示两个分力F1、F2的合力，用F表示F1和F2的等效力)．
18、在“验证力的平行四边形定则”的实验中．
(1)下列说法中正确的是________．
A．测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条与细线结点O的位置可以变化
B．测量不同组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条与细线结点O的位置可以变化
C．实验时，沿弹簧测力计外壳画两条射线作为两个分力F1、F2的方向
D．读两个弹簧测力计的示数时，应正视弹簧测力计，不应侧视或斜视
(2)在坐标纸中已画出某次实验中两弹簧测力计拉力的图示，已知方格每边长度表示2.0 N，由图得出合力F的大小为________N.
19、如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解。

A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。

A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动。

B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m的杆。

将细绳连接在杆右端O点构成支架。

保持杆在水平方向,按如下步骤操作:
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ
②对两个传感器进行调零
③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数
④取下钩码,移动传感器A改变θ角
重复上述实验步骤,得到表格。

1.001 0.580 … 1.002 …
F
1
-0.868 -0.291 …0.865 …
F
2
θ30°60°…150°…
(1)根据表格,A传感器对应的是表中力(选填“F1”或“F2”)。

钩码质量为kg(保留一位有效数字)。

(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是( )
A.因为事先忘记调零
B.何时调零对实验结果没有影响
C.为了消除横杆自身重力对结果的影响
D.可以完全消除实验的误差
四、计算题
20、如图所示，工人师傅推动一台重300N的割草机，施加力F的大小为100N，方向斜向下与水平方向成α=370角（sin 37°=0.6，cos 37 °=0.8）。

（1）画出力F的水平和竖直分力示意图。

（2）此时，割草机作用在地面上向下的压力是多少？
（3）如果工人对割草机施加的作用力与图中反向，力的大小不变，则它作用在地面上向下的压力变为多少？
21、将一个水平向右的F=100N的力分解为两个分力F1、F2。

（1）若已知分力F1的方向如左图所示，大小恰好也等于100N，求另一个分力F2的大小和方向，并画出力的分解的示意图；
（2）若分力F1方向不变，但大小未知，如右图所示，求分力F2的最小值，并画出力的分解的示意图。

参考答案
一、选择题
1、[解析] 由分力和合力具有等效性可知，B正确，分力F1和F2并不是物体实际受到的力，故A对C错．
[答案] C
2、B
3、A
4、B
5、解：在力的合成与分解中某一个力单独作用的效果和几个力共同作用的效果相同，这个力就是那几个力的合力，而这几个力就是那一个力的分力．故使用的研究方法是等效法．在运动的合成与分解中合运动单独效果等于几个分运动共同作用的效果，故体现的研究方法是等效法．故选：B
6、A
7、解：A、由平行四边形定则，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，比如：当夹角为120度时，合力等于F，故A正确；B错误；C、由平行四边形定则可得，一个10N的力可以分解为两个大小都为100N 的分力，故C正确；D、由合成法则可知，合力的大小随两个分力的夹角的增大而减小，故D错误；故选：C．
8、解：A、F1是F的水平分力，不是物体对水平面的摩擦力．故A错误．B、F2是F的竖直分力，不是水平面对物体的支持力．根据平衡条件得到，水平面对物体的支持力N=mg﹣F2．故B错误．C、根据平衡条件得知，F1与水平面给物体的静摩擦力平衡，大小相等，方向相反．故C正确．D、根据平衡得知，F2与物体的重力不是大小相等、方向相反．故D错误．故选C
9、D
10、C
11、C
12、A
二、多项选择
13、CD
14、ABD
15、AC
16、AD
三、实验,探究题
17、(1)A (2)甲
解题思路：(1)该实验采用了“等效替代”法即要求两次拉橡皮条时，要使橡皮条产生的形变相同，即拉到同一位置；
(2)F1与F2合成的理论值是由平行四边形定则作图得到的，由于误差可能不与橡皮条共线；而F1与F2合成的实际值一定与橡皮条共线(二力平衡)，明确理论值和实际值的区别即可正确解答．
解析：(1)为了保证效果相同，必须将橡皮条拉至同一位置，故选项A正确；弹簧测力计的夹角可以不同，只要将橡皮条拉至同一位置即可，故选项B错误；每次弹簧测力计的示数不必相同，故选项C错误；每个弹簧测力计的示数都可以不同，故选项D错误；本题正确选项为A.(2)合力的实际值必须与橡皮条共线，理论值因为误差的原因可以与橡皮条不共线，故甲同学的实验结果比较符合实际．
18、(1)BD (2)16.1
解析：(1)本实验采用等效替代法，同一次实验中拉力的作用效果应相同，橡皮条结点位置应保持不变，因此测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条与细线结点O的位置不可以变化，故A错误；测同一组数据时橡皮条结点位置不能变化，但测量不同组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条与细线结点O的位置可以变化，故B正确；实验时，应沿两条细线的方向作为两个分力F1、F2的方向，故C错误；为减小实验误差，读两个弹簧测力计的示数时，应正视弹簧测力计，不应侧视或斜视，故D正确，故选BD.
(2)根据平行四边形定则作出两个力的合力如图所示，合力大小F＝16.1 N.
19、【解析】(1)A传感器中的力均为正值,故A传感器对应的是表中力F1,平衡时,mg=F1sinθ,当θ=30°时,F1=1.001N,可求得m=0.05kg。

(2)在挂钩码之前,对传感器进行调零,目的是消除横杆自身重力对结果的影响,故C正确。

答案:(1)F10.05 (2)C
四、计算题
20、（1）图略 (2)360N (3)240N
21、解：（1）F2=100N 与F的夹角为60º画图（略）
（2）F2=N 画图（略）。