【教科版 (2019) 】3.5力的分解 高中物理必修一 同步课时练（含解析）

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3.4力的分解同步练习教科版（ 2019）高中物理必修第一册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选 ( http: / / www.21cnjy.com )择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。21世纪教育网版权所有
一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）
1. 如图所示，同一竖直面内有上、 ( http: / / www.21cnjy.com )下两条相同材料做成的水平轨道、，两个完全相同的物块、放置在两轨道上，在物块正上方，、之间用一细线相连在细线的中点施加拉力，使、一起向右做匀速直线运动，则关于的方向，下列说法正确的是www.21-cn-jy.com
A. 必须沿水平方向
B. 不能沿 ( http: / / www.21cnjy.com )水平方向，要斜向右下方
C. 不能沿水平方向，要斜向右上方
D. 力只要有使物体向右运动的作用效果，沿任意方向都可以2·1·c·n·j·y
2. 如图所示，细绳与所能承受的最大拉力相同，长度，则在不断增加重物重力的过程中绳不会断
A. 绳先被拉断
B. 绳先被拉断
C. 绳和绳同时被拉断
D. 因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断
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3. 为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，其主要目的是
A. 增大过桥车辆受的摩擦力
B. 减小过 ( http: / / www.21cnjy.com )桥车辆的重力
C. 增大过桥车辆的重力平行于引桥面向上的分力
D. 减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力【来源：21cnj*y.co*m】
4. ．下列说法正确的是
A. 高大的桥，很长的引桥以减小 ( http: / / www.21cnjy.com )斜面倾角，主要是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力，达到行车安全的目的
B. 高大的桥，很长的引桥以减小斜面倾角，主要是为了减小汽车对桥面的压力，达到行车安全的目的
C. 运动员做引体向上缓慢上升动作时，双臂张开的角度越大，手臂用力就越小
D. 卸货时用木板搭一个比较陡的斜面，是为了增加货物下滑时受到的重力，使货物下滑得更快21教育名师原创作品
5. 下列图示为一位体操运动员的几种挂杠方式，其手臂用力最小的是
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. ( http: / / www.21cnjy.com ) C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D. ( http: / / www.21cnjy.com )
6. 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.
7. 某同学在单杠上做引体向上，如图所示．其中双臂用力最小的是
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. ( http: / / www.21cnjy.com )
C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D. ( http: / / www.21cnjy.com )
8. 用卡车运输质量为的匀质圆筒状 ( http: / / www.21cnjy.com )工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示，两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为和。重力加速度为。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面、Ⅱ压力的大小分别为，则【来源：21·世纪·教育·网】
A. B.
C. D.
9. 如图所示，把光滑斜面上的物体 ( http: / / www.21cnjy.com )所受重力分解为、两个力图中为斜面对物体的支持力，则下列说法正确的是
A. 是斜面作用在物体 ( http: / / www.21cnjy.com )上使物体下滑的力
B. 物体受到、、、共四个力的作用
C. 是物体对斜面的压力
D. 力、、这三个力的作用效果与、这两个力的作用效果相同
10. 如图所示，一个物体在平面直角坐标系的坐标原点，只受到和的作用，，，则物体的合力
A. 方向沿
B. 方向沿
C. 大小等于
D. 大小等于
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
11. 多选关于力的分解，下列说法正确的是
A. 力的分解的本质就是用同时作用于物体 ( http: / / www.21cnjy.com )的几个共点力产生的效果代替一个力的效果
B. 分力大小可能大于合力大小
C. 力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则
D. 分解一个力往往根据它产生的效果来分解它
12. 如图用细绳悬挂一个小球，小球在水平 ( http: / / www.21cnjy.com )拉力的作用下从点缓慢地沿半径为的圆弧移动到点，转过的角度，在这个过程中，关于绳子拉力和水平拉力的大小变化情况与力做的功，正确的是
A. 与均增大
B. 减小，增大
C.
D.
13. 如图所示，细绳能承受的最大拉力相同，长度，则在不断增加重物重力的过程中绳不会断，下列说法正确的是
A. 绳先被拉断 B. 绳先被拉断
C. 细绳和同时被拉断 D. 绳子断前重物所受合力为零
14. 如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同．下列说法正确的有21cnjy.com
A. 三条绳中的张力大小都相等
B. ( http: / / www.21cnjy.com )杆对地面的压力大于自身重力
C. 绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零
D. 绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
15. 如图所示，某实验小组同学利用实验装置研究支架上力的分解。、为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负。连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动，固定不动，通过光滑铰链连接长的杆。将细绳连接在杆右端点构成支架，保持杆在水平方向，按如下步骤操作：取
( http: / / www.21cnjy.com )
测量绳子与水平杆的夹角；
对两个传感器进行调零；
用另一根绳在点悬挂一个钩码，记录两个传感器的读数；
取下钩码，移动传感器改变角。
重复上述实验步骤，得到表格。
根据表格，传感器对应的是表中力________选填“”或“”，钩码质量为________保留一位有效数字。
本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是________。
A.因为事先忘记调零 何时调零对实验结果没有影响
C.为了消除横杆自身重力对结果的影响 可以完全消除实验的误差
16. 如图所示，某实验小组同学 ( http: / / www.21cnjy.com )利用实验装置研究支架上力的分解，、为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．连接质量不计的细绳，可沿固定的圆弧形板移动；固定不动，通过光滑铰链连接长为的杆；将细绳连接在杆右端点构成支架．保持杆在水平方向，取，按如下步骤操作：21·cn·jy·com
( http: / / www.21cnjy.com )
测量细绳与水平杆间的夹角；
对两个传感器进行调零；
用另一根细绳在点悬挂一个钩码，记录两个传感器的读数；
取下钩码，移动传感器改变角．
重复上述实验步骤，得到表格．
根据表格，的是表中力________填“”或“”；钩码质量为________保留一位有效数字．21*cnjy*com
本实验中多次对传感器进行调零，下列对此操作说明正确的是________．
A.因为事先忘记调零
B.何时调零对实验结果没有影响
C.为了消除横杆自身重力对结果的影响
D.可以完全消除实验的误差
四、综合题（本大题共1小题，共12.0分）
17. 如图所示，小木块质量为，现施加一个与水 ( http: / / www.21cnjy.com )平方向成角的斜向上的恒定推力，使小木块沿水平天花板向右作匀速直线运动，重力加速度为。求：
小木块对天花板的压力大小
小木块与天花板之间的动摩擦因数【出处：21教育名师】
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】对、两物体分析，抓住、对水平轨道的正压力不同，导致摩擦力不等，根据水平方向上平衡，得出、拉力的大小，从而确定拉力的方向。
解决本题的关键知道滑动摩擦力与正压力成正比，通过摩擦力的大小得出绳子拉力的大小，从而确定拉力的方向。
【解答】力的作用点在细线的中点，而且物块在的正上方，即、连线在竖直方向，所以、与水平方向的夹角相等因为对水平轨道的正压力大于对水平轨道的正压力，所以水平轨道对的摩擦力大于水平轨道对的摩擦力，由题意知细线的拉力必须大于细线的拉力，对点，根据平行四边形定则对两段细线的拉力进行合成，其合力斜向左上方，所以的方向斜向右下方B正确。
2.【答案】
【解析】
【分析】
将拉重物的绳子作用效果分解，沿方向上的分力等于绳的拉力，沿绳方向上的分力等于绳的拉力，比较两拉力的大小，从而判断哪根绳先断．
解决本题的关键通过平行四边形定则确定出绳、绳的拉力大小，从而判断出哪个绳先断．
【解答】
物体对点拉力等于物体重力，此力有两个 ( http: / / www.21cnjy.com )效果：一是使绳拉紧；二是使绳拉紧．按效果把物体对点的拉力分解，如图所示，由此可知绳受的力大于绳受的力．当重力逐渐增大，绳先达到最大拉力，绳先断．故A正确，、、D错误．
故选：．

3.【答案】
【解析】
【分析】
本题关键将重力正交分解后，根据平衡条件求解出压力和重力的下滑分量，然后对结果联系实际情况讨论即可判断。
【解答】
B.重力是由于地球的吸引而产生的，物体重力不变，故B错误；
重力产生两个作用效果，使物体沿斜面下滑，使物体紧压斜面，设斜面倾角为，将重力按照作用效果正交分解，如图：
( http: / / www.21cnjy.com )
由几何关系可得：
平行斜面分量为，由于引桥越长，坡角越小，越小，故C错误，D正确；
A.变小，摩擦力变大，但增加摩擦不是目的，故A错误；
故选D。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题关键将重力正交分解后，根据平衡条件求解出压力和重力的下滑分量，然后对结果联系实际情况讨论即可判断。
高大的桥要造很长的引桥，增加了斜面的长度，从而减小了斜面的坡度，将重力按效果正交分解后根据平衡条件判断即可；当合力一定时，两分力的夹角越大，两分力越大；卸货时木板的倾角越大，是为了增大货物下滑时重力沿木板的分力，重力并没有变。
【解答】
．重力产生两个作用效果，使物体沿斜面下滑，使物体紧压斜面
设斜面倾角为，将重力按照作用效果正交分解，如图，
( http: / / www.21cnjy.com )
由几何关系可得：平行斜面分量为：，垂直斜面分量为，压力大小等于重力垂直斜面分量，很长的引桥以减小斜面倾角，故G越小，越大，故A正确，B错误；
C.当合力一定时，两分力的夹角越大，两分力越大，故当运动员双臂张开的角度越大，手臂用力就越大，故C错误；
D.卸货时用木板搭一个比较陡的斜面，是为了增加货物下滑时沿木板的重力的分力，货物的重力并没能变，故D错误。
故选A。 【版权所有：21教育】
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了合力的大小与分力间夹 ( http: / / www.21cnjy.com )角的关系，本题运用“大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大”结论判断。
【解答】
将人所受的重力按照效果进行分解，由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而图中人最费力，图中人最省力，故B正确，ACD错误。
故选B。 21教育网
6.【答案】
【解析】
【分析】
力的合成与分解都遵守平行四边形定则，根据平行四边形定则，做出图形即可求得分力的大小。
力的合成与分解都遵守平行四边形定则，合力可能大于分力的大小也可能小于分力的大小，这是矢量运算的特点。
【解答】
根据平行四边形定则，已知一个分力沿水平方向，做出平行四边形如图所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
由图形可知另一个分力的大小为，故B正确，ACD错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题中人受到三个力， ( http: / / www.21cnjy.com )重力和两个拉力。将重力按照力的效果分解，运用“大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大”的结论，即可以判断。
本题主要考查合力与分力的关系，熟悉合力与分力的关系是解题的关键，难度不大。
【解答】
将人所受的重力按照效果进行分解，由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而图中人最费力，图中人最省力；故选B．
8.【答案】
【解析】
【分析】
将重力进行分解，根据几何关系求解圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小。
本题主要考查共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
【解答】
将重力进行分解如图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )
根据几何关系可得，，故B正确，ACD错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】
【分析】光滑斜面上的物体的重力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，分析受力时，分析物体受到的实际受到的力．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，要能正确分析重力产生的作用效果，一个使物体下滑，一个压斜面。
【解答】是重力沿斜面向下的分力，其作用效果是使物体沿斜面下滑，施力物体是地球，故A错误
B.物体受到重力和支持力两个力的作用，、是重力的分力，故B错误
C.是重力沿垂直于斜面方向的分力，其作用效果是使物体压斜面，的大小等于物体对斜面的压力，但二者的受力物体不同，的受力物体是物体本身，物体对斜面的压力的受力物体是斜面，故C错误
D.合力与分力有相同的作用效果，故D正确。 21·世纪*教育网
10.【答案】
【解析】
【分析】
力正交分解时，以合力为对 ( http: / / www.21cnjy.com )角线，两分力是临边。
先把正交分解，再合成求解合力。
【解答】
分解为沿轴负方向和沿轴负方向的分力，大小都是，再与合成，合力为沿轴负方向的的力，故C正确。
故选C。
11.【答案】
【解析】
【分析】
如果一个力作用于某一物体上 ( http: / / www.21cnjy.com )，它对物体产生的效果跟另外几个力同时作用于同一物体而共同产生的效果相同，这几个力就是那个力的分力；力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则。
研究对象受多个力，对其进行分析，有多种办法，正交分解法不失为一好办法，虽然简单题用它显得繁琐一些，但对初学者，一会儿这方法，一会儿那方法，不如都用正交分解法，可对付一大片力学题，以后熟练些了，自然别的方法也就会了。
【解答】
A、力的分解的本质是力的等效替代，就是用同时作用于物体的几个力产生的效果代替一个力的作用效果，故A正确；
B、分力大小可能大于合力大小，也可能小于合力大小，还可能等于合力大小，故B正确；
C、力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则，故C正确；
D、在分解某个力时，常可采用以下两种方式：按照力产生的实际效果进行分解，根据“正交分解法”进行分解，故D正确；
故选ABCD。
12.【答案】
【解析】
【分析】
对物体受力分析并画 ( http: / / www.21cnjy.com )出平行四边形，根据图中几何关系分析各力的变化。由能量关系求解力的功为。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
【解答】
对物体受力分析并合成如图：
因为物体始终处于平衡状态，故G始终等于，大小和方向均不发生变化。在物体缓慢偏离竖直位置的过程中细线与竖直方向的夹角逐渐变大，画出平行四边形如图所示，可以看出：力逐渐变大，绳子的拉力也逐渐变大，故A正确，B错误；
由能量关系可知，力的功为，由于是变力，则不能用求解的功，故C错误，D正确。
故选AD。
13.【答案】
【解析】
【分析】
将拉重物的绳子上的拉力按作用效果分解，沿方向上的分力等于绳的拉力，沿绳方向上的分力等于绳的拉力，比较两拉力的大小，从而判断哪根绳先断。
解决本题的关键是通过平行四边形定则确定出绳、绳的拉力大小，从而判断出哪个绳先断。
【解答】
物体对点拉力等于物体重力，此力有两个效果：一是使绳拉紧；二是使绳拉紧；
按效果把物体对点的拉力分解，如下图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )
由此可知绳受的力大于绳受的力；
当重力逐渐增大，绳先达到最大拉力，绳先断，故A正确，BC错误；
D.根据平衡条件，绳和绳的合力等于物体的重力，不断增加，而绳、绳、绳的合力为零，保持不变，故D正确；
故选：。
14.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查共点力的平衡条 ( http: / / www.21cnjy.com )件及应用，要注意本题中应分别对水平和竖直两个方向进行分析才能得出正确结果。
对杆进行分析，明确杆受力情况，再根据水平和竖直方向的平衡关系可分析力之间的关系。
【解答】
由于三条绳长度不同，故说明三力与竖直方向的夹角不相同，由于杆保持静止，故在水平方向三力水平分力的合力应为零；故说明三力的大小可能不相等，故A错误，C正确；
由于三力在竖直方向有分力，杆在竖直方向合力为零，故杆对地面的压力大于重力，故B正确，D错误。
故选BC。
15.【答案】 ； ；
【解析】
【分析】
传感器测量的是绳子 ( http: / / www.21cnjy.com )拉力的示数一定为正值，钩码重力大小等于两力合力的大小。
学好课本实验、明确实验原理是解决实验问题的关键。
【解答】
由表格数据可知，都是正值，传感器受到的都是拉力，因绳子只能提供拉力，故A传感器对应的是表中力。
对结点受力分析有，解得
本实验中多次对传感器进行调零，为了消除横杆自身重力对结果的影响。
故填 ； ；

16.【答案】 ，
【解析】
【分析】
能提供拉力，即可知道传感器对应的是表中力可以对结点进行受力分析，由竖直方向平衡条件解出；
本实验中多次对传感器进行调零，是为了消除横杆自身重力对结果的影响．
解题的关键是首先根据题意灵活选取研究 ( http: / / www.21cnjy.com )对象，然后再进行受力分析，列出方程求解即可，难度不大，属于基础题．
【解答】
由表格数据可知，都是正值，传感器受到的都是拉力，因细绳只能提供拉力，故A传感器对应的是表中力对结点受力分析有，解得．
本实验中多次对传感器进行调零，是为了消除横杆自身重力对结果的影响，故选C．

17.【答案】解：块受力分析可知，竖直方向上：
解得：
由牛顿第三定律可知，小木块对天花板的压力：
小木块在水平方向：
又因为：
解得：
答：小木块对天花板的压力大小为。
小木块与天花板之间的动摩擦因数为。
2-1-c-n-j-y
【解析】以小木块为研 ( http: / / www.21cnjy.com )究对象进行受力分析，根据平衡条件列方程求解，小木块受到的支持力，然后由牛顿第三定律说明；
小木块做匀速直线运动，水平方向合外力也等于，根据平衡条件求出摩擦力，然后由摩擦力的公式求出动摩擦因数。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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