20172018版高中物理第三章相互作用第5节力的分解练习新人教版必修1

第5节力的分解

对力的分解的理解

1.将物体所受重力按力的效果进行分解,下列各图中,错误的是( C )

解析:A项中物体受到的重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G1和沿斜面向下使物体向下滑的分力G2;B项中物体受到的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力G1和G2,A,B 正确;C项中物体受到的重力应分解为垂直于两接触面使物体紧压两接触面的分力G1和G2,C 错误;D项中物体受到的重力分解为水平向左压紧墙的分力G1和沿绳向下使绳张紧的分力

G2,D正确.

2.(2017·广东广州检测)关于分力和合力的关系,下列说法中正确的是( B )

A.分力和合力可以不同时作用在物体上

B.合力的作用效果与分力的作用效果一定相同

C.两个分力的合力一定大于任一分力

D.合力一定小于其中一个分力

解析:合力与分力是等效的相互替代关系,合力与分力的作用效果一定相同,即选项A错误,B 正确;由平行四边形定则可知两个力的合力可以大于任一分力,也可以小于任一分力,还可以等于某一分力,并且在两力同向时合力最大,反向时合力最小,选项C,D错误.

3.(2017·山西太原高一期末)迎泽大桥的引桥就是一个斜面.汽车上桥时,为了分析阻碍车辆前进和压桥面的效果,将其所受重力分解为平行桥面向下的分力F1和垂直桥面向下的分力F2.以下论述正确的是( B )

和F2是汽车实际受到的两个力

和F2是汽车重力的两个等效替代力

是汽车对桥面的摩擦力,F2是汽车对桥面的压力

D.若引桥变短,倾角θ増大,则F1减小,F2增大

解析:F1和F2是汽车重力在两方向的分力,并不是汽车实际受到的两个力,选项B正确,A错误;F1的方向沿斜面向下,产生使汽车向下滑动的趋势,不是汽车对斜面的压力;同理,F2是重力垂直于斜面向下的分力,也不是汽车对斜面的压力,汽车对斜面的压力是由于汽车的形变而产生的,选项C错误;根据数学知识可知,F1=mgsin θ,F2=mgcos θ,若引桥变短,倾角θ增大,则F1增大,F2减小,选项D错误.

按实际效果分解力

4.在图中,AB,AC两光滑斜面互相垂直,AC与水平面成30°.如把球O所受的重力G按照其作用效果分解,则两个分力的大小分别为( A )

,G ,G

,G ,G

解析:对球所受重力进行分解如图所示

由几何关系得F1=Gsin 60°=G,F2=Gsin 30°=G,选项A正确.

5.(2017·黑龙江哈尔滨六中高一月考)如图所示,作用在滑块B上的推力F=100 N,若α

=30°,若装置各部分重力和摩擦力均不计,则工件上受到的压力为( B )

N

N

N

N

解析:装置的重力和摩擦力均不计,F作用在B上产生推杆和挤压水平面的效果,如图(甲)所示,则F1=,F2=;F1作用在A上产生挤压工件和左侧壁的效果,如图(乙)所示,则

F N=F1cos α=cos α== N

=100 N,选项B正确.

力的分解的应用

6.(2017·河北定州中学高一检测)三段不可伸长的细绳OA,OB,OC共同悬挂一重物,如图所示,B端固定,OB始终保持水平,A端水平向左移动一小段距离的过程中,下面说法正确的是( B )

A.对OA绳拉力减小

B.对OA绳拉力增大

C.对OB绳拉力减小

D.对OC绳拉力增大

解析:重物对OC的拉力F OC=G,F OC产生拉紧OA绳和OB绳的作用,对两绳拉力分别为

F OA′,F OB′,F OC,F OA′,F OB′的矢量关系如图所示.由数学知识可知,

F OA′==,F OB′=F OC tan θ=Gtan θ,当A端水平向左移动一小段距离时θ变大,则

F OA′,F OB′均变大,选项B正确.

7.(2017·广州高一月考)如图所示,吊环运动有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环[图(甲)],然后身体下移,双臂缓慢张开到图(乙)位置,则在此过程中,吊环的两根绳的拉力

F T(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为( B )

减小,F不变增大,F不变

增大,F减小增大,F增大

解析:由二力平衡关系可知,两绳对人的拉力的合力与人的重力大小相等,而人的重力大小不变,所以两绳的合力F不变,当双臂缓慢张开时绳间的夹角变大,两个分力的大小F T都要增大,选项B正确.

8.(2017·广西柳州铁路一中高一段考)(多选)如图所示,两相同轻质硬杆OO1,OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O,O1,O2转动,在O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止.F f表示木块与挡板间摩擦力的大小,F N表示木块与挡板间正压力的大小.若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且O1,O2始终等高,则( BD )

变小不变

变小变大

解析:重物通过细绳对O产生向下的拉力,其大小F=Mg,拉力F产生的效果为沿OO1,OO2挤压杆两分力分别为F1,F2,设F1与水平面间夹角为θ,如图(甲)所示,由数学知识可知

F1=F2==;F1(或F2)作用在轴O1(或O2)上产生挤压木块和向下推木板的效果,两分力分别为F1′,

F1″(或F1′,F2″),如图(乙)所示,由数学知识可知F1′=F N=F1sin θ=·sin θ

=Ftan θ.

F1′=F1cos θ=cos θ=,

当两挡板间距离稍许增大时,θ增大,则F N增大,F1″不变,由此可知,木块与挡板间摩擦力不变,选项B,D正确.

9.(2017·湖北武汉外国语学校高一检测)如图所示,三根轻质绳子OA,OB与OC将一质量为

10 kg的重物悬挂空中而处于静止状态,其中OB与天花板夹角为30°,OA与天花板夹角为60°,求重物对OC绳的拉力在结点O的分力,并画出关系示意图.(g取10 m/s2)

解析:重物对OC绳的拉力F OC=mg=10×10 N=100 N

OC绳对结点O的拉力产生的效果为拉紧OA绳和OB绳,两力分别为