3.5力的分解 课时练（解析版）—2021-2022学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

3.5力的分解
课时练（解析版）
1．如图所示为门锁关门时的示意图，锁舌尖角为，此时锁壳挤压锁舌的力为40N，锁舌表面较光滑，摩擦不计，则关门时弹簧对锁舌的作用力为（，）（　　）
A．24N，拉力
B．24N，推力
C．32N，拉力
D．32N，推力
2．下列关于力的合成与分解的说法，正确的是（　　）
A．两个分力的大小和方向一定时，合力也是确定的
B．两个力的合力，不可能小于某一个分力
C．5N、2N、6N三个共点力的最大合力为13N，最小合力为1N
D．物体静止在斜面上受的重力可以分解为使物体沿斜面下滑的力和物体对斜面的压力
3．如图所示，被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球。若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的（　　）
A．1和4
B．3和4
C．1和3
D．3和2
4．如图所示为装卸工以水平向右的力沿斜面向上推货箱，假设斜面的倾角为，货箱与斜面间的动摩擦因数为，则货箱所受摩擦力为（　　）
A．
B．
C．
D．
5．如图所示，一架无人机执行航拍任务时正沿虚线朝斜向下方匀加速直线运动，用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是（　　）
A．B．C．D．
6．如图所示，静止在水平地面上的物体受到斜向上拉力F的作用，F与水平方向的夹角为，将F沿水平方向和竖直方向分解，这两个方向的分力分别为、，则分力的大小为（　　）
A．
B．
C．
D．
7．如图所示，AB、AC为互相垂直的两光滑斜面，将重为G的小球放在两斜面之间，AC与水平面成角。若把小球的重力G按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为（　　）
A．，
B．，
C．，
D．，
8．已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N。则（　　）
A．F1的大小是唯一的
B．F2的方向是唯一的
C．F2有两个可能的方向
D．F2可取任意方向
9．将物体所受重力按力的作用效果进行分解，下列图中错误的是（　　）
A．
B．
C．
D．
10．三个相同光滑空油桶按下图四种方式存放在不同的箱子中，则油桶A对C的支持力最大的是（
）
A．图(1)
B．图(2)
C．图(3)
D．图(4)
11．在现实生活中，力的分解有着广泛的应用。一卡车陷入泥坑中，在紧急状况下，我们可以按如图所示的方法，用钢索把卡车和木桩拴紧，在钢索的中央用较小的垂直于钢索的侧向力F就容易将卡车拉出泥坑。下列说法正确的是（　　）
A．力F一定比它沿钢索分解的两个分力都大
B．一个较小的力F可以分解为两个较大的分力
C．力F的大小等于沿钢索分解的两个分力大小之和
D．当力F作用于钢索时，钢索形成的夹角越大，力F就越大
12．将一个已知的力分解为互成角度的两个分力时，只能得到一组解的是（　　）
A．已知两个分力的大小
B．已知两个分力的方向
C．已知一个分力的大小和方向
D．已知一个分力的大小和另一分力的方向
13．下列图中物体均处于静止，将物体所受重力或拉力按力的效果进行分解，其中正确的是（　　）
A．
B．C．D．
14．我国快递行业使用的智能快递分拣机器人如图所示，该机器人可识别包裹信息，将不同目的地的包裹分类寄送。机器人运动时顶部水平，到达卸货地点时，顶部后侧缓慢抬起（相当于倾角不断变大的斜面），下列说法正确的是（　　）
A．机器人抬起包裹，包裹还未滑动时不受摩擦力
B．包裹的质量越大，机器人使其运动起来的难度就越大
C．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受静摩擦力
D．机器人卸货时，包裹能够加速下滑是因为滑动摩擦力比包裹所受重力沿斜面的分力小
15．如图是斧头劈木桩的情景，斧头的纵面是一个等腰三角形，顶角为θ。使用时，垂直斧背加一个力F，这个力产生两个作用效果，使斧头挤压木桩的两个劈开面。下列叙述正确的是（　　）
A．若F一定，θ越大则木桩的两个劈开面受到的挤压力越大
B．若F一定，θ越小则木桩的两个劈开面受到的挤压力越大
C．若θ一定，F越大则木桩的两个劈开面受到的挤压力越大
D．若θ一定，F越小则木桩的两个劈开面受到的挤压力越大
16．如图，把一个物体放在倾角为的斜面上，物体受重力G（物体还受到其他力的作用，图中没有画出）。现在需要沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向对物体的运动分别进行研究，把重力G沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解为和，求两个分力的大小。
17．如图所示，光滑斜面的倾角为，有两个相同的小球1、2，分别用光滑挡板挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直斜面。试求：
(1)分别将小球所受的重力按效果进行分解；
(2)球1对挡板和斜面的压力大小；
(3)球2对挡板和斜面的压力大小。
18．在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19
N、40
N、30
N
和15
N，方向如图所示，求它们的合力。
19．如图甲所示，小明用斜向上的力拉行李箱，其简化图如图乙所示，拉力会产生两个效果，如何分解拉力，写出两个分力大小。
20．已知合力F和两分力的方向（如图），利用平行四边形定则，能作多少平行四边形？两分力有几组解？
参考答案
1．B
【详解】
此时锁壳挤压锁舌的力为40N，锁舌表面较光滑，摩擦不计，则关门时锁壳挤压锁舌的力沿弹簧方向的分力为
方向向右，则弹簧对锁舌的作用力为24N，为推力作用。
故选B。
2．A
【详解】
A．据平行四边形定则可知，两个分力的大小和方向一定时，合力也是确定的，A正确；
B．两个力的合力，大于等于两个力之差，小于等于两个力之和，故可能小于某一个分力，B错误；
C．5N、2N、6N三个共点力，当三个力方向相同时合力取得最大值，为13N，当5N、2N的合力为6N时且与6N的力方向相反时总的合力取得最小值，为0，C错误；
D．物体静止在斜面上受的重力可以分解为使物体沿斜面下滑的力和挤压斜面的力，导致斜面和物体发生形变而产生支持力和压力，D错误。
故选A。
3．B
【详解】
小球重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，故应按此两个方向分解，分别是3和4，故B正确，ACD错误。
故选B。
4．C
【详解】
对物体受力分析有
根据摩擦力公式得
故选C。
5．A
【详解】
无人机沿虚线方向做匀加速运动，说明合外力沿虚线方向，垂直虚线方向的合外力为0，根据正交分解，A正确。
故选A。
6．B
【详解】
将力F分解为两个相互垂直的分力，其中沿水平方向的分力大小为
故选B。
7．A
【详解】
将重力沿垂直于AB和垂直于AC两个方向分解，根据平行四边形定则作力图，如图所示
故选A。
8．C
【详解】
已知一个分力有确定的方向，与F成30°夹角，知另一个分力的最小值为
Fsin30°=25N
而另一个分力大小大于25N，小于30N，所以分解的组数有两组解。如图
故选C。
9．C
【详解】
物体所受重力按力的作用效果进行分解中，A、B、D均符合题意，C中的重力应分解为水平向左的分力和垂直斜面向下的分力，故ABD正确，C错误。
故选C。
10．D
【详解】
光滑油桶C受力如图所示
把油桶C的重力G沿、的反方向进行分解，有图可知
即
图(4)中角最大，最小，可见最大。
故选D。
11．B
【详解】
ABC．垂直于钢索的侧向力大小等于其两侧钢索拉力的合力，如图按照力F的作用效果将F分解成沿AO和BO方向的两个分力F1和F2；由于AOB是同一钢索，故F1=F2，根据平行四边形定则画出受力情况。由于AOB趋近于180°，故即使F较小，F1和F2也非常大，即两边绳子的拉力非常大，故能将卡车拉出泥坑，这种情况是一个较小的力F可以分解为两个较大的分力，故AC错误，B正确；
D．根据平行四边形定则可知，当力F作用于钢索时，钢索形成的夹角越大，合力F就越小，故D错误。
故选B。
12．BC
【详解】
A．已知合力与两个分力的大小，根据三角形定则，方向有可能不同，如下图
故A错误；
B．已知两个分力的方向，根据平行四边形定则，有唯一解；
故B正确；
C．已知一个分力的大小和方向，平行四边形唯一，故只有一个解，故C正确；
D．已知一个分力的大小和另一个分力的方向，根据平行四边形定则，如图
可能有两组解，故D错误；
故选BC。
13．ABC
【详解】
A．图中重力产生使物体下滑和挤下斜面的效果，A正确；
B．图中拉力产生使物体沿水平方向前进和沿竖直方向提拉物体的效果，B正确；
C．球的重力产生挤压墙壁和拉伸绳子的效果，C正确；
D．球的重力产生挤压竖直挡板和斜面的效果，G1应与竖直挡板垂直，G2应与斜面垂直，D错误。
故选ABC。
14．BD
【详解】
A．机器人抬起包裹，有向下运动的趋势，受到静摩擦力作用，A错误；
B．包裹的质量越大，惯性越大，使其运动起来的难度也就越大，
B确；
C．包裹随机器人做匀速直线运动时，没有相对运动和相对运动趋势，不受静摩擦力，
C错误；
D．包裹加速下滑时，把重力分解，重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力，D正确。
故选BD。
15．BC
【详解】
AB．若F一定，θ越小，则木桩与两个劈面的夹角越大，根据平行四边形定则可知，木桩的两个劈开面受到的挤压力越大，故A错误，B正确；
CD．若θ一定，F越大，根据平行四边形定则可知，则木桩的两个劈开面受到的挤压力越大，故C正确，D错误；
故选BC。
16．，
【详解】
把重力G沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解为和，如图所示
由直角三角形边角关系可得
17．(1)；(2)，；(3)，
【详解】
(1)
(2)
(3)球1所受重力按效果分解如图甲所示，
，
球2所受重力按效果分解如图乙所示，
，
18．38.2
N，方向与F1夹角为45°斜向上
【详解】
　甲　　　　　　　　乙
如图甲所示建立直角坐标系，把各个力分解到两个坐标轴上，并求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy，有
Fx＝F1＋F2cos
37°－F3cos
37°＝27
N
Fy＝F2sin
37°＋F3sin
37°－F4＝27
N
因此，如图乙所示，合力F＝N≈38.2
N
tan
φ＝＝1
即合力的大小约为38.2
N，方向与F1夹角为45°斜向上。
19．F1=Fcosθ，F2=Fsinθ
【详解】
如图所示
两个分力大小为
20．1个；1组
【详解】
由于合力F确定，两分力的方向确定，按照平行性四边形法则只能作出1个符合条件的图形，如图
故两分力只有1组解。