2018人教版高中物理必修一3.5《力的分解》练习题

【成才之路】2017-2018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2018～2018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.F

2

B.

3F 3

C ．F

D ．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°＝F

2

4．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2018～2018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：

F

sin α

F 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 1

sin α＝F F 2

所以F 1＝F

tan α

＝F cot α

F 2＝

F

sin 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 ．4N

B ．8N

C ．10N

D ．无法确定

答案：B

解析：∵G ·sin α＝6N ，∴sin α＝35，F ＝G ·cos α＝10×4

5

N ＝8N 。

2．(河北冀州中学2018～2018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( )