5.2力的分解 跟踪训练（Word版含解析）

2021-2022学年鲁科版必修1
5.2力的分解
跟踪训练（解析版）
1．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
2．在下列各图中，F是合力，F1和F2是合力F的分力，根据合力所产的效果进行分解，正确的是（　　）
A．
B．
C．D．
3．港珠澳跨海大桥的九洲航道桥采用的是双塔中央索面钢混组合梁结构，主索塔采用“风帆”型的钢混结构，斜拉索采用单面平行钢丝索（所有钢丝索均处在同一竖直面内），其索塔与钢索结构如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．增加钢丝索的数量可减小索塔受到的向下的压力
B．钢索越长，钢索中的拉力越大。
C．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度
D．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下
4．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
5．如图所示为缓慢关门时（图中箭头方向）门锁的示意图，锁舌尖角为，此时弹簧弹力为18N，锁舌表面较光滑，摩擦不计（sin=0.6，cos=0.8），下列说法正确的是（　　）
A．关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐减小
B．关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变
C．此时锁壳碰锁舌的弹力为40N
D．此时锁壳碰锁舌的弹力为30N
6．如图所示，光滑斜面上的一个球用竖直挡板挡住处于静止状态，将物体的重力mg按效果进行分解，下列结论正确的是（　　）
A．重力按效果应该分解为F1和F3
B．重力按效果应该分解为F2和F3
C．F3是物体对斜面的正压力
D．F1是球对挡板的压力
7．明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：电“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之，曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力N，则（　　）
A．若F一定，θ小时N大
B．若F一定，θ大时N大
C．若θ一定，F小时N大
D．若θ一定，不论F大小如何N都不变
8．甲、乙两人用绳子拉船，使船沿OO′方向航行，甲用1000N的力拉绳子，方向如图所示，则乙的拉力最小值为（　　）
A．500N
B．500N
C．1000N
D．400N
9．如图，一个大小为的力分解为两个分力，其中一个分力与垂直，大小等于，那么另一个分力的大小是（　　）
A．
B．
C．
D．
10．小明和小红两位同学共同将50N的重物从地面上抬起来，他们需要同时施加力的大小可能是（　　）
A．16N和16N
B．20N和20N
C．24N和24N
D．28N和28N
11．生活中拉链在很多衣服上应用，图中是衣服上拉链的一部分，当我们拉拉链的时候，拉头与拉链接触处呈三角形，使很难直接分开的拉链拉开，关于其中的物理原理，以下说法正确的是（　　）
A．拉开拉链的时候，三角形的物体增大了拉拉链的拉力
B．拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为两个较大的分力
C．拉开拉链的时候，三角形的物体只是为了将拉链分开，并没有省力
D．以上说法都不正确
12．如图，重为G的圆球与两轻杆连接，轻杆与竖直墙壁间分别用A、B铰链连接，O为球心，将球的重力按作用效果分解，分力的方向应为（　　）
A．OA与OB方向
B．OB与OD方向
C．OC与OB方向
D．OC与OD方向
13．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
14．重为的木块沿着倾角为的光滑的斜面滑下，木块受到的力及其大小为（　　）
A．只有重力
B．重力和沿斜面向下的力
C．重力和斜面对木块的支持力
D．重力、斜面对木块的支持力和沿斜面向下的力
15．如图所示是单臂斜拉桥的示意图．均匀桥板所受重力为，三根平行钢索与桥面均成30°角，而系点间距．若每根钢索受力相同，则钢索上受力大小为（　　）
A．
B．
C．
D．
16．将一个的力分解为两个分力，如果已知其中一个不为零的分力方向与F成角，另一个分力为，则下列说法正确的是（　　）
A．的方向不可能与F平行
B．的大小不可能小于5N
C．的大小不可能小于5N
D．的方向与垂直时，F2最小
17．按照平行四边形定则，把恒力分解为两个互成角度的分力，
当分力间的夹角为时，分力大小为、；当分力间的夹角为时，分力大小为、关于两组中对应的分力、；
、；间的大小关系，以下说法正确的是（　　）
A．若，则必有，
B．若，可能有，
C．若，可能有，
D．若，且
，，则必有，
18．如图所示，倾角为θ的光滑斜面长和宽均为l，一质量为m的质点由斜面左上方顶点P静止释放，若要求质点沿PQ连线滑到Q点，已知重力加速度为g，则在斜面上，可以对质点施加的作用力大小可能为（　　）
A．
B．mg
C．
D．
19．如图，光滑斜面上物体重力mg分解为F1、F2两个力，下列说法中正确的是（　　）
A．物体受到mg、FN
、F1、F2四个力的作用
B．物体只受到重力mg和斜面的支持力FN的作用
C．力FN
、F1、F2三力的作用效果与mg、FN两个力的作用效果相同
D．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的压力
20．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
21．下列关于力的合成与分解的说法中正确的有（　　）
A．合力可能小于任一个分力
B．合力一定大于任一个分力
C．已知合力和两个分力的方向，分解结果是唯一的
D．两个力的夹角一定，只让其中的某个分力增大，则合力一定增大
参考答案
1．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。
2．B
【详解】
A．球受到斜面与竖直挡板的支持，因此重力的效果分解成垂直斜面与垂直竖直挡板，故A错误；
B．根据图可知，球受到斜面与垂直斜面挡板的支持，因此重力的效果分解，如图所示，故B正确；
C．根据F的效果分解，应该与图中的F1，F2方向相反，故C错误；
D．根据图的拉力产生效果，应该是水平方向与竖直方向分解，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】
A．对桥身进行受力分析可知，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力大小相等、方向相反，则钢索对索塔向下的压力数值上等于桥身的重力，即增加钢索的数量，钢索对索塔的压力大小恒定不变，故A错误；
BC．如图所示
设每根钢索的拉力为F，每根钢索与竖直方向的夹角为θ，桥身重力为G，竖直方向根据平衡条件可得
nFcosθ=G
解得
可知钢索中的拉力仅与钢索和竖直方向的夹角有关，与竖直方向的夹角越大，则拉力越大，因为钢索与水平面的夹角都一样，所以各个钢索上所受拉力相同；
降低索塔的高度，会使得钢索和竖直方向的夹角变大，钢索承受拉力变大，故BC错误；
D．根据对称性可知，索塔两侧钢索对称分布，拉力大小相等时，水平分力抵消，钢索对索塔的合力竖直向下，故D正确。
故选D。
4．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。
5．D
【详解】
AB．关门时，锁舌受到锁壳的作用力，弹簧被压缩，处于压缩状态，则弹力增大，故AB错误；
CD．对锁舌，受到弹簧弹力，锁壳的作用力，受力平衡，则有
得
故C错误，D正确。
故选D。
6．A
【详解】
AB．球有压挡板和压斜面两个效果，所以重力按效果应该分解为F1和F3，A正确，B错误；
C．
F3和物体对斜面的正压力不是一个力，F3的受力物体是球，正压力的受力物体是斜面，C错误；
D．
F1和球对挡板的压力不是一个力，F1的受力物体是球，压力的受力物体是挡板，D错误。
故选A。
7．A
【详解】
力F的分解如图：
其中木楔两侧产生的推力N等于F的两个分力，而
由公式可知，当F一定，θ小时N大；当θ一定，F大时N大。
选项A正确，BCD错误。
故选A。
8．B
【详解】
要使船沿OO′方向航行，甲和乙的拉力的合力方向必须沿OO′方向，如下图所示
作平行四边形可知，当乙拉船的力的方向垂直于OO′时，乙的拉力F乙最小，其最小值为
F=F甲sin
30°=1000×N=500
N
故选B。
9．B
【详解】
由题意，根据平行四边形定则作出如下图所示
由数学知识可得
故选B。
10．D
【详解】
A．这两个力的最大值为32N，最小值为0，不能满足被分解的力在两个分力的之差与之和之间，故A错误。
B．这两个力的最大值为40N，最小值为0，不能满足被分解的力在两个分力的之差与之和之间，故B错误。
C．这两个力的最大值为48N，最小值为0，不能满足被分解的力在两个分力的之差与之和之间，故C错误。
D．这两个力的最大值为56N，最小值为0，能满足被分解的力在两个分力的之差与之和之间，故D正确。
故选D。
11．B
【详解】
在拉开拉链的时候，三角形物体在两链间和拉链一起运动，手的拉力在三角形物体上产生了两个分力，分力的大小大于拉力的大小，所以很难直接分开的拉链很容易拉开；
故选B。
12．D
【详解】
将球的重力按作用效果分解，则分解为向左沿着OC方向拉杆的力与沿着OD方向压杆的力。故选D。
13．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。
14．C
【详解】
沿光滑斜面下滑的物块受重力和斜面对物块的支持力作用。重力垂直斜面方向的分立与支持力相等，有
故选C。
15．D
【详解】
钢索拉力在竖直方向的分力之和等于重力，即
则每根钢索受力
故选D。
16．ABD
【详解】
A．根据力的合成法则可知，不在一条直线上的两个分力和合力组成一个矢量三角形，所以的方向不可能与平行，故A正确；
BD．合力与两个分力组成一个矢量三角形，由题图可得：当F2的方向与F1垂直时，F2有最小值，大小为
故BD正确；
C．两个分力和合力只要能组成一个矢量三角形都是有可能的（即满足两边之和大于第三边），所以的大小有可能小于，故C错误。
故选ABD。
17．BCD
【详解】
按照平行四边形定则把恒力分解为两个互成角度的分力，没有限制条件的时候，是任意分解的，当时，可能有有，。故B正确；可能有，。故C正确；综上所述，故A错误；有限制条件的时候，，且
，，
根据二力合成的规律，“分力等大，两力夹角越大，合力越小”易知“则必有，”。故D正确。
故选BCD。
18．ABC
【详解】
物体在斜面上受到重力，支持力和外力作用在斜面上做直线运动，将重力分解到沿着斜面向下和垂直于斜面方向，沿着斜面方向合力与PQ共线，根据三角形定则可知当外力和PQ垂直时，外力最小，所施加的外力的最小值为
故选ABC。
19．BC
【详解】
AB．物体只受重力和支持力两个力，故A错误，B正确；
C．力FN、F1和F2的三个力的作用效果跟mg、FN两个力的效果相同，故C正确；
D．
F1不是斜面作用在物体上使物体下滑的力，而是重力沿斜面向下的分力，F2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F2作用在物体上，故D错误；
故选BC。
20．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。
21．AC
【详解】
AB．两个力的合力范围为
当两个力互成180度时，合力可能小于任一个分力，不一定大于任何一个分力，A正确，B错误；
C．已知合力和两个分力的方向，根据平行四边形定则，分解是唯一的，C正确；
D．当两分力夹角一定时，一个分力增大，另一个分力不变时，合力不一定增大，比如两个力互成180度，合力可能减小，D错误。
故选AC。