高中物理 必修一 第三章 第5节 力的分解同步练习 新人教版必修1

第三章 第5节 力的分解同步练习

一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分。每小题只有一个选项正确)

1．图1中的四幅图展示了某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿势，其中手臂受力最小的是( )

图1

解析：人体的重力可沿两手臂向下分解为使手臂张紧的两分力。由平行四边形可知，两分力的夹角越大，分力就越大，要省力的话，两臂需平行，故B 正确。

答案：B

2、如图2所示，一个物体受到三个共点力F 1、F 2、F 3的作用，若将它们平移并首尾相接，三个力矢量组成了一个封闭三角形，则物体所受这三个力的合力大小为( )

A ．2F 1

B ．F 2

C ．2F 3

D ．0 解析：由矢量三角形定则可以看出，首尾相接的任意两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反，所以这三个力的合力为零。

答案：D

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＝3

3

F ，但方向未知，则F 1的大小可能是( ) A.12 F B.32 F C.233 F D.3 F

解析：如图所示，由于F 2

F 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＝

3

3

F ，对于F 22利用几何关系得F 12＝

233F 。所以只有C 项正确。 答案：C

4.如图所示是李强同学设计的一个小实验。他将细绳的一端系在手指上，绳的另一端系在直杆的A 端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”。在杆的A 端悬挂不同重物，并保持静止。以下有关本实验的感受，说法错误的是( )

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

解析：物体重力的作用效果，一方面拉紧绳，另一方面使杆压紧手

掌，所以重力可分解为沿绳方向的力F 1和垂直于掌心方向的力F 2，如图

所示。由三角函数得F 1＝G

cos θ

，F 2＝G tan θ。综上所述只有B 项错误。 答案：B

5．为了行车的方便与安全，上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路，这样做的主要目的是( )

A ．减小上山车辆受到的摩擦力

B ．减小上山车辆的重力

C ．减小上山车辆对路面的压力

D ．减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力

解析：如图所示，重力G 产生的效果是使物体下滑的分力F 1和使物体

压紧斜面的分力F 2，则F 1＝G sin θ，F 2＝G cos θ，倾角θ减小，F 1减小，F 2增大，同一座山，高度一定，把公路修成盘山公路时，使长度增加，则

路面的倾角减小，即减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力，可使行

车安全，故D 正确，A 、B 、C 错误。

答案：D

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

A.12G ，32G

B.33G ，3G

C.23G ，22

G D.22G ，32G 解析：对球所受重力进行分解如图所示，由几何关系得

F 1＝

G cos30°＝

32G F 2＝G sin30°＝12

G 答案：A 7．如图所示，用两根承受的最大拉力相等，长度不等的细线AO 、BO 悬挂一个中空铁球，当在球内不断注入铁砂时，则( )

A ．AO 先被拉断

B ．BO 先被拉断

C ．AO 、BO 同时被拉断

D ．条件不足，无法判断

解析：依据力的作用效果将重力分解如图所示，据图可知：F B ＞F A 。 又因为两绳承受能力相同，故当在球内不断注入铁砂时，BO 绳先断，选项B 正确。 答案：B

8．如图所示，将大拇指倾斜按在水平桌面上向前推(仍静止不动)，此推力大小为80 N ，方向斜向下，与水平方向成37°角，则大拇指对桌子的压力和摩擦力分别多大( )

A ．64 N,48 N

B ．48 N,64 N

C ．40 N,80 N

D ．80 N,80 N

解析：将推力F 沿两个效果方向，即水平向右和竖直向下，分解如图，

则：F

1＝F cos 37°＝80×0.8 N＝64 N ，

F 2＝F sin 37°＝80×0.6 N＝48 N ，

即大拇指对桌子的压力F N ＝F 2＝48 N ，

对桌子的摩擦力为F f ＝F 1＝64 N 。

答案：B

二、非选择题(本题共2小题，每小题10分，共20分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)

9．如图7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？

图7

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 ＝F sin 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F

sin θ·cos θ≥G ，

F ≥

G tan θ＝

1 0003 3 N 。 答案：1 000 33

N 10．如图所示，A 、B 两物体叠放在水平地面上，已知A 、B 的质量分别为m A ＝10 kg ，m B ＝20 kg ，A 、B 之间，B 与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5。一轻绳一端系住物体A ，另一端