3.5力的分解 同步练习能力提升-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新学期同步练习能力提升（教科版2019）
练习
一、单选题，共10小题
1．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．
2．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
3．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
4．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
5．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
6．一个物体放在倾角为的斜面上，现把物体所受的重力G沿平行于斜面和垂直于斜面方向进行分解，则沿斜面方向的分力为（　　）
A． B． C． D．
7．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
8．如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．现保持F的大小不变，将F的方向变为与水平方向成30°角斜向右上方，恰好也能让物块做匀速直线运动。则物块与桌面间的动摩擦因数为（　　）
A． B． C． D．
9．如图所示，物块放在木板上处于静止状态，现将木块B略向右移动一些，使倾角减小，则下列结论中正确的是（　　）
A．木板对的作用力减小 B．物块所受的摩擦力不变
C．物块仍可保持静止状态 D．物块与木板间的正压力减小
10．表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，质量为m的运动员从高处落下，恰好落在O点上。该处下凹至最低点时，网绳、均为如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为4F，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为（　　）
A．F B．2F C．4 F+mg D．
二、多选题，共4小题
11．如图所示，物体放在粗糙的斜面上静止不动，斜面的倾角为，把斜面上物体所受的重力分解为、的两个分力，下列说法正确的是（　　）
A．重力只能沿着和这两个方向进行分解
B．是斜面作用在物体上使物体下滑的力
C．是斜面受到的压力
D．若减小斜面的倾角，斜面施加给木块的力不会改变
12．如图所示，轻质细绳和相交于O点，其A、B端是固定的，在O点用轻质细绳悬挂质量为m的物体，平衡时，水平，BO与水平方向的夹角为，已知细绳和能承受的最大拉力相同，和的拉力大小分别为和。则（ ）
A．
B．
C．与的合力大小为，方向竖直向上
D．增大物体的质量，最先断的是细绳
13．把重20N的物体放在θ=30°的粗糙斜面上并静止，物体的右端与固定于斜面上的轻弹簧相连接，如图所示，若物体与斜面间最大静摩擦力为12N，则弹簧的弹力可能是（　　）
A．12N，方向沿斜面向上
B．12N、方向沿斜面向下
C．2N、方向沿斜面向下
D．2N、方向沿斜面向上
14．在汽车的维修中，千斤顶发挥了很大作用，图中分别为剪式千斤顶的实物图和示意图。当摇动把手时，螺纹轴迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当汽车刚被顶起时，若已知汽车对千斤顶的压力为4.0×104N，且千斤顶两臂间的夹角恰为120°，则（　　 ）
A．此时千斤顶对汽车的支持力为4.0×104N
B．此时两臂受到的压力大小各为2.0×104N
C．若摇动把手把车继续往上顶，两臂受到的压力将减小
D．若摇动把手把车继续往上顶，两臂受到的压力将不变
三、填空题，共2小题
15．有一个沿正北方向的力大小为10N，将它沿正东和西偏北45°方向分解，那么沿正东方向的分力大小为______，沿西北方向的分力大小为______。
16．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
17．如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则球对挡板的压力F1和对斜面的压力F2分别是多少？（重力加速度为g）
18．一重为G的圆柱体工件放在V形槽中，槽顶角α＝60°，槽的两侧面与水平方向的夹角相同，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同，大小为μ＝0.25，则：
(1)要沿圆柱体的轴线方向（如图甲所示）水平地把工件从槽中拉出来，人至少要施加多大的拉力？
(2)现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成37°角，如图乙所示，且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等，发现圆柱体能自动沿槽下滑，求此时工件所受槽的摩擦力大小。（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）
试卷第1页，共3页
参考答案
1．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。
2．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。
3．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。
4．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。
5．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。
6．A
【详解】
根据重力的作用效果，将重力为G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，如图
则沿斜面方向的分力
故选A。
7．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。
8．C
【详解】
对物体受力分析，F水平时有
现保持F的大小不变，将F的方向变为与水平方向成30°角斜向右上方时有
联立解得
故C正确，ABD错误。
故选C。
9．C
【详解】
A．A 仍处于静止状态，受力平衡，木板对A的作用力始终等于A的重力，不变，故A错误；
BCD．对物体A进行受力分析可知物体受竖直向下的重力mg，垂直木板向上的支持力N，沿木板向上的静摩擦力f，所以
在沿斜面方向有
原先物块 放在木板上处于静止状态，则
由题意可知逐渐减小，故N逐渐增大，f逐渐减小；重力沿木板向下的分力仍然小于或等于最大静摩擦力，物块仍可保持静止状态，故BD错误，C正确。
故选C。
10．B
【详解】
由题可知，此时每根绳与水平方向的夹角为，设每根绳子张力为T，则有
解得，这时O点周围每根网绳承受的张力为
故选B。
11．D
【详解】
A．力的分解是任意的，重力可以沿着很多个方向进行分解，只不过在该问题中，重力产生两个作用效果，即使物体沿斜面向下下滑和对斜面产生压力使斜面发生形变，则重力沿着和这两个方向进行分解，选项A错误；
B．其中的是重力作用在物体上使物体下滑的力，不是斜面作用在物体上的力，选项B错误；
C．是重力沿垂直斜面方向的分力，大小等于斜面受到的压力，选项C错误；
D．因物体受力平衡，合力为零，即斜面对木块的力等于物块的重力，若减小斜面的倾角，物块仍静止，即斜面施加给木块的力仍等于重力，不会改变，选项D正确。
故选D。
12．BC
【详解】
AB．以结点为研究对象，分析受力情况：三根细线的拉力，重物对点的拉力等于；作出力图如图：
由共点力平衡，结合正交分解法，得到方向：
方向：
解得：
故B正确，A错误；
C．根据三力平衡条件，与的合力大小等于，方向竖直向上，故C正确；
D．因，故增大物体的质量时，最先断的是细绳，故D错误；
故选BC。
13．ACD
【详解】
将重力按照作用效果分解：平行斜面的下滑分力为
垂直斜面的垂直分力为
当最大静摩擦力平行斜面向下时，物体与斜面间的最大静摩擦力为12N，弹簧弹力为拉力，等于22N；当最大静摩擦力平行斜面向上时，物体与斜面间的最大静摩擦力为12N，弹簧弹力为推力，等于2N；故弹簧弹力可以是不大于2N推力或者不大于22N的拉力，也可以没有弹力。
故选ACD。
14．AC
【详解】
A．根据牛顿第三定律得知千斤顶对汽车的支持力等于汽车对千斤顶的压力，为，故A正确；
B．将汽车对千斤顶的压力分解沿两臂的两个分力，根据对称性可知两臂受到的压力大小相等，由得
故B错误；
CD．继续摇动把手，两臂靠拢，夹角减小，由分析可知，不变，当减小时，增大，减小，故C正确，D错误；
故选AC。
15．10N
【详解】
将F分解如图所示
由几何关系可得，沿正东方向的分力
沿西北方向的分力
16．
【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
17．F1=mgtanθ，
【详解】
将小球的重力根据力的作用效果分解为对挡板的压力F1和一个对斜面的压力F2，其中F1垂直于竖直挡板，F2垂直于斜面，如图所示。
根据几何关系分别得
F1=mgtanθ
18．(1)0.5G；(2)0.4G
【详解】
(1)分析圆柱体的受力可知，沿轴线方向受到拉力F、两个侧面对圆柱体的滑动摩擦力，由题给条件知
F＝2Ff
由圆柱体重力产生的效果将重力进行分解，如图所示：
由平衡条件可得
G＝F1＝F2
由Ff＝μF1得
F＝0.5G
(2)把整个装置倾斜，则重力沿压紧两侧的斜面的分力
F1′＝F2′＝Gcos 37°＝0.8G
此时工件所受槽的摩擦力大小
Ff′＝2μF1′＝0.4G
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页