3.5力的分解 同步练习-2021-2022学年高一上学期物理教科版（2019）必修第一册（word含答案）

第三章相互作用第五节力的分解高一物理上学期必修第一册课后练习基础过关（教科版2019）
练习
一、单选题，共11小题
1．在生活中经常用刀来劈开物体。如图是刀劈物体时的横截面示意图，F是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，刀刃两侧面间的夹角为，则刀劈物体时对物体侧向推力的大小为（　　）
A． B． C． D．
2．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
3．关于处理物理问题的思想与方法，下列说法中正确的是（　　）
A．伽利略在研究自由落体运动时采用极限的思想
B．研究物体运动时的平均速度体现了等效替代的思想
C．把物体简化成质点利用了微元的方法
D．力的合成分解体现了理想化模型的思想方法
4．图中，是静止在斜面上的物体重力的两个分力，则下列说法中正确的是（　　）
A．G，，同时作用在物体上
B．物体受5个力作用
C．，是物体受到的下滑力
D．，大小等于斜面受到的压力
5．如图所示，倾角α=30°的斜面上静置一个物体，该物体受到的重力G按照产生的效果可以分解为使物体下滑的分力F1和使物体压紧斜面的分力F2，则这两个分力的大小分别为（　　）
A．， B．，
C．， D．，
6．已知两个共点力的合力大小为，分力的方向与合力F的方向成角，分力的大小为，则（　　）
A．的大小是唯一的 B．的方向是唯一的
C．有两个可能的方向 D．可取任意方向
7．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
8．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．
9．重为的物体，放在倾角的固定斜面上，受到平行于斜面的两个力、的作用而处于静止状态，如图所示，，。现撤去，则此物体所受合外力的大小将为（　　）
A．0 B． C． D．
10．如图所示，某物流货场一与水平面夹角为θ的传送带逆时针匀速率转动。质量为m的货箱放在传送带上且相对传送带静止，已知货箱与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列有关货箱受到的摩擦力的说法正确的是（　　）
A．大小为mgsinθ，方向沿传送带向上
B．大小为mgsinθ，方向沿传送带向下
C．货箱可能不受传送带摩擦力的作用
D．大小为μmgcosθ，方向沿传送带向下
11．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
二、多选题，共4小题
12．已知力F的一个分力F1跟F成37°角，大小未知，力F另一个分力为F2，以下说法正确的是（　　）
A．当时，F1有两解 B．当时，F1有唯一解
C．当时，F1有两解 D．当时，F1有唯一解
13．已知一个力的大小是，将此力分解为两个分力，这两个力的大小可能为（ ）
A．、 B．、
C．、 D．、
14．如图所示，光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力，下列说法中正确的是（　　）
A．F1是使物体下滑的力，F2是物体对斜面的压力
B．物体受到mg、FN、F1、F2四个力的作用
C．物体只受到重力mg和斜面的支持力FN的作用
D．力FN、F1、F2三个力的作用效果与mg、FN两个力的作用效果相同
15．已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为F，方向未知。则F1的大小不可能是（　　）
A．F B．F
C．F D．F
三、填空题，共2小题
16．将已知力F（其大小为）分解为、，且和F的夹角为30°，则的最小可能值为______N，此时和的夹角为______。
17．如图所示，一重为G的小球被垂直于斜面的三角形木板挡住静止在倾角为α的斜面上，则小球对斜面的压力为________，小球对三角形木板的压力为_______.
四、解答题，共2小题
18．一个竖直向下的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。
19．如图所示，倾角为θ=的斜面上放着一个木箱，F与水平方向成角。分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为x轴和y轴建立坐标系，把F分解为沿着两个坐标轴的分力。试在图中作出分力Fx和Fy，并计算它们的大小。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．C
【详解】
将力F根据平行四边形定则分解如下
由几何知识得，侧向推力的大小为
ABD错误，C正确。
故选C。
2．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。
3．B
【详解】
A．伽利略利用斜面实验研究自由落体运动时，采样了理想实验模型的方法，故A错误；
B．研究物体运动时的平均速度体现了等效替代的思想，选项B正确；
C．把物体简化成质点利用了理想模型的方法，选项C错误；
D．力的合成分解体现了等效替代的思想方法，选项D错误。
故选B。
4．D
【详解】
斜面上的物体的重力mg按作用效果分解为沿斜面向下和垂直于斜面两个方向的分力，注意两个分力不是物体所受到的力，两分力共同作用效果与重力作用效果相同。
解决本题的关键知道、是重力的两个分力，产生的作用效果，一个使物体下滑，一个压斜面，但是两个分力不是下滑力和压力。
AB．物体受重力、支持力与静摩擦力，而、是重力的两个分力，实际不存在，但、共同的作用效果与G效果相等，故AB错误；
C．是重力G沿着斜面的分力，大小为，它使物体有沿斜面下滑的趋势，但是不是物体受到的下滑力，故C错误；
D．是重力垂直于斜面的分力，大小等于斜面受到的正压力，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
由力的分解知识可知
故选D。
6．C
【详解】
如图所示，以F的“箭头”为圆心，以的大小为半径画一个圆弧，与所在直线有两个交点，因此有两个可能的方向，的大小有两个可能的值，C正确。
故选C。
7．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。
8．C
【详解】
对物体受力分析有
根据摩擦力公式得
故选C。
9．A
【详解】
重力平行斜面的分力为
当有两个推力F1、F2时，两个推力的合力为
平行斜面向上，小于G1，故静摩擦力平行斜面向上，为
撤去F1，由于 ，故滑块相对斜面仍然有相对运动趋势，故受静摩擦力，滑块保持静止，合力为零；此时静摩擦力沿着斜面向上，大小为1N。
故选A。
10．A
【详解】
因为货箱放在传送带上相对传送带静止，即货箱受到的是静摩擦力，货箱有向下的运动趋势，静摩擦力的方向沿传送带向上，根据平衡，摩擦力大小为mgsinθ。
故选A。
11．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。
12．AD
【详解】
根据题中条件，对一个已知力进行分解，已知一个分力的方向，则有
如果，F1有唯一解；
如果，F1有两个解；
如果，F1无解；
如果，F1有唯一解。
AB．由于，所以F1有两个解，故A正确，B错误；
CD．由于，所以F1有唯一解，故C错误，D正确。
故选AD。
13．BC
【详解】
A．和的合力范围是，所以不可能是大小为分解得两个力，故A错误；
B．、的合力范围是，所以可能是大小为分解得两个力，故B正确；
C．、的合力范围是，所以可能是大小为分解得两个力，故C正确；
D．、的合力范围是，所以不可能是大小为分解得两个力，故D错误。
故选BC。
14．CD
【详解】
A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，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，A错误；
BC．物体只受重力和支持力两个力，F1、F2是重力的分效果，不是实际受到的力，B错误C正确；
D．力FN、F1、F2的三个力的作用效果跟mg、FN两个力的效果相同，D正确。
故选CD。
15．BD
【详解】
根据力的合成关系由三角形定则可知，两分力与合力可构成一个闭合的三角形，由于
所以有两种情况，如图所示
由几何关系可得
所以AC正确，不符合题意；BD错误，符合题意；
故选BD。
16．5 90°
【详解】
[1][2] 当如图所示时当两分力垂直时，F2的大小最小，即最小值为
F2min=Fsin30°=10×0.5=5N
此时和的夹角为90°。
17．
【详解】
[1][2]将小球的重力按作用效果分解，如图
由平衡条件可得
小球对斜面的压力为，小球对三角形木板的压力为
18．，方向为下偏左53°
【详解】
竖直向下的180N的力按要求分解如图
另一个分力大小
即另一个分力的方向为下偏左53°。
19．Fx=，Fy=F
【详解】
如图作出分力Fx和Fy
它们的大小
答案第1页，共2页
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