2021-2022学年教科版（2019）必修第一册 3.5力的分解 课时练（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第一册
3.5力的分解
课时练（解析版）
1．如图为两种形式的吊车的示意图，OA为可绕O点转动的轻杆，重量不计，AB为缆绳，当它们吊起相同重物时，杆OA在图(a)、(b)中的受力分别为FA、FB，则下列关系正确的是(　　)
A．FA＝FB
B．FA＜FB
C．大小不确定
D．FA＞FB
2．如图所示，AB、AC两光滑斜面互相垂直。AC与水平方向成30°角。若把球O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
B．，G
C．G，G
D．G，G
3．已知两个共点力的合力为，其中一分力的方向与合力的方向成角，若另一分力的大小为。则（
）
A．的方向是唯一的
B．有无数个可能的方向
C．的大小是唯一的
D．的大小可能为
4．图中的大力士用绳子拉动汽车，绳中的拉力为F，绳与水平方向的夹角为。若将F沿水平方向和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为（　　）
A．
B．
C．
D．
5．质量为m的物体以某一初速度冲上倾角为60°的固定斜面，物体与斜面间动摩擦因数为0.5，则在自由上滑过程中，物体所受合力大小为（　　）
A．
B．
C．
D．
6．已知的合力，合力F其中一个分力跟F成角，大小未知；另一个分力的大小为，方向未知，则的大小可能是（　　）
A．
B．
C．12N
D．18N
7．如图所示，将光滑斜面上物体的重力mg分解为G1、G2两个力，下列说法正确的是（　　）
A．物体受到重力mg、支持力FN以及G1、G2四个力的作用
B．物体只受到重力mg和斜面的支持力FN的作用
C．G1是斜面给物体的下滑力，G2是物体给斜面的压力
D．斜面对物体支持力FN的大小等于mgsinθ
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“力的分解”中运用的物理方法主要是（　　）
A．控制变量
B．等效替代
C．理想实验
D．物理建模
12．小刘同学用轻质圆规做了如图所示的小实验，其中圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁，钥匙模拟重物。通过实验能说明：O点受到向下的力F产生的对横梁A与斜梁B的作用效果分别是（　　）
A．压力、拉力
B．压力、压力
C．拉力、拉力
D．拉力、压力
13．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
14．已知力的一个分力跟成30°角，大小未知，则另一个分力的大小可能是（　　）
A．0
B．
C．
D．
15．如图所示，直升机沿着水平方向向前飞行时，旋翼平面与水平方向成θ角，旋翼与空气相互作用产生的作用力F与机翼平面垂直，以下说法正确的是（
）
A．飞机的重力G=
F
B．飞机的重力G=
Fcos
θ
C．飞机水平前进的动力为Fsin
θ
D．飞机水平前进的动力为Ftan
θ
16．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
17．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
18．如图，氢气球被水平吹来的风吹成图示的情形，若测得绳子与水平面的夹角为60°，已知气球受到空气的浮力为N，忽略氢气球的重力。
（1）画出气球受到的所有力的示意图；
（2）利用正交分解的方法，求：①氢气球受到的水平风力多大？②绳子对氢气球的拉力多大？
19．如图所示，一个物体受到三个互成120°的共点力的作用。已知F1=10N，F2=20N，F3=30N，求物体受到的合力。
20．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。
参考答案
1．A
【详解】
ABCD.
分别对两种形式的结点进行受力分析
设杆子的作用力分别为F1、F2，各图中，在图（a）中有
在图（b）中有
可知，故A正确BCD错误。
故选A。
2．B
【详解】
根据重力压两个光滑斜面的作用效果，将重力分解为与两斜面分别垂直的G1和G2，根据平行四边形定则作出力的示意图，如图所示
由几何关系可得
故选B。
3．D
【详解】
AB．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：
而另一个分力大小大于9N小于18N，故的方向有两个，故AB错误；
CD．根据以上分析可知，的可能有两个，根据余弦定理
解得：的大小可能为或，故C错误D正确。
故选D。
4．A
【详解】
如图所示，将F分解为水平方向和竖直方向，根据平行四边形定则，竖直方向上分力
故选A。
5．B
【详解】
物体所受的滑动摩擦力沿斜面向下，物体所受合力大小为
故选B。
6．C
【详解】
根据平行四边形定则得，如图所示
又因一个分力跟F成角，且，，由几何关系得
或
故选C。
7．B
【详解】
AB．斜面光滑，物体只受重力和支持力两个力的作用，故A错误，B正确；
C．G1是重力作用在物体上使物体下滑的分力，G2是重力作用在物体上使物体挤压斜面的力，不是物体对斜面的压力，因为物体对斜面的压力受力物体是斜面，不是物体，而G2作用在物体上，故C错误；
D．在垂直斜面方向上，由平衡得
故D错误。
故选B。
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】
在“力的分解”中运用的物理方法主要是等效替代法。
故选B。
12．D
【详解】
ABCD．把绳子的拉力F沿着AO和BO的方向进行分解，分力即是力F对横梁A与斜梁B的作用。运用平行四边形定则进行分解可知，对横梁A产生了拉力的作用，对斜梁B产生了压力的作用，故ABC错误，D正确。
故选D。
13．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。
14．CD
【详解】
由平行四边形定则可知，当垂直于时候，另一个分力最小，此时
所以一定大于等于。
故选CD。
15．BC
【详解】
飞机在水平方向前飞行时，竖直方向受力平衡，则
G=
Fcos
θ
在水平方向有
所以飞机水平前进的动力为Fsin
θ，所以AD错误，BC正确。
故选BC。
16．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。
17．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。
18．（1）见解析；（2）①20N；②40N
【详解】
（1）如下图所示
（2）正交分解得
带入数据连立解得
19．，方向水平向右
【详解】
建立如图所示坐标系，由正交分解法得
x方向上
y方向上
故可得三力的合力大小为
方向水平向右。
20．(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，
，