高中物理练习：力的分解

高中物理练习：力的分解

A 级 抓基础

1．下列关于分力与合力的说法，正确的是( ) A ．两个力的合力，可能小于任一个分力

B ．5 N 、2 N 、6 N 三个共点力最大合力为13 N ，最小合力为1 N

C ．将一个已知力进行分解，若已知两个分力的大小，则只有唯一解

D ．合力的大小总是大于分力的大小

解析：力的合成遵守平行四边形定则，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，故A 正确，D 错误；5 N 、2 N 、6 N 三个共点力的最大合力为13 N ，而6 N 在5 N 与2 N 合力范围内，则最小合力为0 N ，故B 错误；根据平行四边形定则，若已知两个分力的大小，可能有一解，可能有两解，也可能无解，故C 错误；故选A.

答案：A

2．把一个力分解为两个力时( ) A ．一个分力变大时，另一个分力一定要变小 B ．两个分力不能同时变大

C ．无论如何分解，两个分力不能同时小于这个力的一半

D ．无论如何分解，两个分力不能同时大于这个力的2倍

解析：设把一个力F 分解为F 1、F 2两个分力，当F 1、F 2在一条直线上且方向相反时，则有

F ＝|F 1－F 2|，当F 1变大时，F 2也变大，A 、B 错．F 1、F 2可以同时大于F 的2倍，D 错．当将F 沿一条直线分解为两个方向相同的力F 1、F 2时，则有F ＝F 1＋F 2，可知F 1、F 2不可能同时小于1

2F ，

C 对．

答案：C

3．两个力的合力为50 N ，其中一个力为30 N ，那么另一个力的大小可能是( ) A ．10 N B ．15 N C ．80 N

D ．85 N

解析：因为|F 1－F 2|≤F 合≤|F 1＋F 2|，解得另一个分力的大小应在20 N ≤F ≤80 N 范围内，故C 正确．

答案：C

4.如图所示，将绳子的一端系在汽车上，另一端系在等高的树干上，两端点间绳长为10 m．用300 N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m，不考虑绳子的重力和绳子的伸长量，则绳子作用在汽车上的力的大小为( )

A．1 500 N B．6 000 N

C．300 N D．1 500 3 N

解析：由题意可知绳子与水平方向的夹角正弦值为sin α＝0.5

5

＝0.1，所以绳子的作用

力为F绳＝F

2sin α

＝1 500 N，A项正确，B、C、D项错误．

答案：A

5.如图所示，三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，其中OB是水平的，A端、B端固定．若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的( )

A．必定是OA

B．必定是OB

C．必定是OC

D．可能是OB，也可能是OC

解析：OC下悬挂重物，它的拉力应等于重物的重力G，OC绳的拉力产生两个效果，使OB 在O点受到向左的作用力F1，使OA在O点受到斜向下沿绳方向的作用力F2，F1、F2是G的两个分力．由平行四边形定则可作出力的分解图如图所示．

当逐渐增大所挂物体的质量，哪根绳子承受的拉力最大则最先断．从图中可知：表示F2的有向线段最长，F2分力最大，故OA绳子最先断，故选A.

答案：A

6.如图所示，光滑斜面的倾角为θ，有两个相同的小球1和2，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面，则两挡板受到小球的压力大小之比为______，斜面受到两个小球的压力大小之比为______．

解析：对第一个图中的小球受力分析，根据共点力的平衡条件可得出挡板和斜面受到小球的压力大小，再对第二个小球受力分析可得出挡板和斜面受到小球的压力大小，从而求出大小之比．

对球1受力分析，受到水平向右挡板给的弹力N1，斜面给的垂直斜面向上的支持力N2，竖

直向下的重力G，三力平衡，根据几何知识可得N1＝G tan θ，N2＝

G

cos θ

，对球2受力分析，

受到沿斜面向上的挡板给的弹力N3，斜面给的垂直斜面向上的支持力N4，竖直向下的重力G，

三力平衡，根据共点力平衡条件以及几何知识可得N3＝G sin θ，N4＝G cos θ，故N

1

N

3

＝

tan θ

sin θ

＝

1 cos θ，

N

2

N

3

＝

1

cos2θ

，根据牛顿第三定律可得两挡板受到小球的压力大小之比为

1

cos θ

，斜面

受到两个小球的压力大小之比为

1

cos2θ

.

答案：(1)

1

cos θ

(2)

1

cos2θ

B级提能力

7.如图所示，一架直升机通过轻绳打捞海中物体，物体质量为m，由于流动的海水对物体产生水平方向的冲击，使轻绳张紧且偏离竖直方向，当直升机相对地面静止时，绳子与竖直方向成θ角，已知物体所受的浮力不能忽略．下列说法正确的是( )

A．绳子的拉力为mg

cos θ

B．绳子的拉力一定大于mg

C．物体受到海水的水平方向的作用力等于绳子的拉力

D．物体受到海水的水平方向的作用力小于绳子的拉力

解析：小球受力如图所示

由平衡条件知

F

T

cos θ＋F浮＝mg

F

T

sin θ＝F海水

由此可知A、B、C错误，D正确．

答案：D

8.如图所示，电线AB下端有一盏电灯，用绳子BC将其拉离墙壁，在保证电线AB与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下，使绳子BC由水平方向逐渐向上转动至竖直方向，则绳子BC 中的拉力的变化情况是( )

A．逐渐增大B．逐渐减小

C．先增大后减小D．先减小后增大

解析：将重力按作用效果沿AB、BC两绳的方向分解，如图所示，F1是对AB绳的拉力，F2是对BC绳的拉力，由于AB绳方向不变，当BC绳向上转动，转到与AB绳方向垂直时，BC绳上的拉力最小，故BC绳上的拉力先减小后增大．

答案：D