3.5力的分解 课时练（Word版含解析）

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．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
3．将力F分解成和，若已知的大小以及与F的夹角（为锐角），则错误的是（　　）
A．当时，无解
B．当时，有一解
C．当时，有一解
D．当，有两解
4．明朝谢肇淛《五杂组》中记载：“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FN，则（　　）
A．若F一定，θ大时FN大
B．若F一定，θ小时FN大
C．若F一定，无论θ大小如何FN都保持不变
D．若θ一定，无论F大小如何FN都保持不变
5．从科学方法而言，物理学中“用一个力代替几个力，且效果相同”，所运用的方法是(
)
A．等效替代
B．控制变量
C．理想实验
D．建立模型
6．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
7．力的合成和分解在生产生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是（　　）
A．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑滑梯时受到的重力，使小孩下滑得更快
B．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
C．运动员做引体向上（缓慢上升）运动时，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．两位同学提一桶水的时候，不管两个同学胳膊夹角多大，分力一定小于合力
8．如图所示，已知合力F=50N，一个分力沿OC方向与F成30°角，在下列各值中，哪些不可能是F的另一个分力的大小（　　）
A．25N
B．15N
C．30N
D．45N
9．如图所示是轿车常用的千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。若车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°。则下列判断正确的是
A．此时千斤顶每臂受到的压力均为5.0×104N
B．此时千斤顶对汽车的支持力为5.0×104N
C．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大
D．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小
10．如图所示，一只用绝缘材料制成的半径为R的半球形碗倒扣在水平面上，其内壁上有一质量为m的带正电小球，在竖直向上的电场力F=3mg的作用下静止在距碗口高处．已知小球与碗之间的动摩擦因数为
μ，则碗对小球的弹力与摩擦力的大小分别（
）
A．1.6mg和1.2mg
B．0.8mg和0.8μmg
C．mg和μmg
D．mg和0.6mg
11．如图，为了行车方便和安全，跨江大桥都要造专门长的引桥来减小桥面的坡度，减小坡度的目的是
（　　）
A．减小汽车与桥面之间的压力
B．增大汽车沿桥面方向的下滑力
C．减小汽车重力沿桥面方向的分力
D．增大汽车重力沿桥面方向的分力
12．如图所示，A、B是粗糙水平面上的两点，O、P、A三点在同一竖直线上，且，在P点处固定一光滑的小立柱，一小物块通过原长为的弹性轻绳与悬点O连接。当小物块静止于A点时，小物块受到弹性轻绳的拉力小于重力。将小物块移至B点（弹性轻绳处于弹性限度内，且满足胡克定律），由静止释放后小物块沿地面向左运动通过A点，若，则在小物块从B运动到A的过程中（　　）
A．小物块受到的滑动摩擦力保持不变
B．小物块到的滑动摩擦力逐渐减小
C．小物块受到的滑动摩擦力逐渐增大
D．小物块受到的滑动摩擦力先减小后增大
13．如图所示，人拉着旅行箱前进，拉力F与水平方向成α角，若将拉力F沿水平和竖直方向分解，则下列说法正确的是（　　）
A．水平分力为Fcosα
B．竖直分力为Fsinα
C．水平分力为Ftanα
D．竖直分力为Fcotα
14．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
15．已知一个力F=50N，把它分解为两个力，已知其中一个分力F1与F的夹角为30°，若要F1有两个取值，则分力F2的值可能为（　　）
A．30N
B．
C．
D．25N
16．一个竖直向下的180N的力分解为两个分力，一个分力在水平方向上并等于240N，求另一个分力的大小和方向．
17．如图所示，用一个轻质三角支架悬挂重物，已知重物的重力G=500N，AC绳与AB杆的夹角α＝30°．
（1）按力的作用效果分解重物的重力，并作出示意图；
（2）求AB杆所受的压力和AC绳所受的拉力．
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．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。
3．D
【详解】
A．时，分力和合力不能构成三角形，无解，故A正确．
B．当时，两分力和合力恰好构成三角形，有唯一解，故B正确．
CD．当时，根据平行四边形定则，有两组解；若F1>F，只有一组解，故C正确，D错误．
此题选择错误的选项，故选D。
4．B
【详解】
对木楔受力分析如图
由图可知
若F一定，θ大时变大，则FN变小；若F一定，θ小时变小，则FN变大；若θ一定，F大时变大，则FN变大；故B正确ACD错误。
故选B。
5．A
【详解】
试题分析：对基本的物理研究方法熟悉其本质特征，然后进行判断．
控制变量法：在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同物理量的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些量，使其固定不变，改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系．
“等效替代法”是在保证效果相同的前提下，将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成等效的、容易的、易处理的问题的一种方法．
解：物理学中“用一个力代替几个力，且效果相同”，属于等效代替法，即一个力的效果与几个力的效果是相等。
故选A
【点评】解决此类问题的关键是，熟悉基本的物理研究方法．在实际问题中能够识别和应用．
6．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。
7．B
【详解】
A．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩重力沿斜面方向的分力，使小孩下滑得更快，故A错误；
B．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，故B正确；
C．运动员做引体向上（缓慢上升）运动时，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，是因为合力不变，张开的角度越大时，分力越大，则手臂产生的力增大的缘故，故C错误；
D．两位同学提一桶水的时候，当两个分力角度大于一定角度时，分力会大于合力，选项D错误。
故选B。
8．B
【详解】
合力大小为F，力F和一个分力F1的方向的夹角为θ，根据平行四边形定则作图，如图所示
可知，另一个分力的最小值为
因此不可能是15N；
故选B。
9．D
【详解】
AB．将汽车对千斤顶的压力F分解沿两臂的两个分力F1，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等
力的合成与分解可得
解得
所以此时两臂受到的压力大小均为1.0×105N，AB错误；
CD．继续摇动把手，两臂靠拢，夹角减小，由
分析可知，F不变，当减小时，增大，F1减小，C错误D正确。
故选D。
10．A
【详解】
小球的受力情况如图所示，进行正交分解，得
解得
BCD错误，A正确。
故选A。
考点：共点力平衡
正交分解。
11．C
【详解】
A．设桥面的倾角为，汽车在桥面上运行时对桥面的压力
倾角越小，压力越大，A错误；
B．汽车沿桥面方向的下滑力
倾角越小，下滑力越小，B错误；
CD．汽车重力沿桥面方向的分力
倾角越小，重力沿桥面方向的分力越小，C正确，D错误。
故选C。
12．B
【详解】
对小物块受力分析，因为，设弹性轻绳开始原长到A点的伸长量为，
则在A点物块对地面的压力
设在B点绳子与竖直方向的夹角为θ，则物块在B点弹性轻绳中的张力
则物块在B对地面的压力为
因为，小物块从B运动到A的过程中，绳与竖直方向的夹角减小，增大，物块对地面的正压力减小，由可知，小物块受到的滑动摩擦力逐渐减小。故选B。
13．AB
【详解】
将F分解为水平方向和竖直方向，根据平行四边形定则，水平方向上分力．竖直方向的分力：，AB正确．
14．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。
15．AB
【详解】
合力大小为50N，一个分力与水平方向的夹角是30°，根据平行四边形定则作图，如图所示
可知，另一个分力的最小值为
所以只要大于25N，小于50N即可。
故选AB。
16．
【详解】
竖直向下的180N的力按要求分解如图：
17．AB杆所受的压力
AC绳所受的拉力
【详解】
试题分析：（1）
（2）
考点：力的分解
点评：此类题型考察了根据力的效果分解．一般都是按照效果来进行分解．