（学习方略）2013-2014高中物理 3.5 力的分解课时提升卷 新人教版必修1

力的分解
(40分钟 50分)
一、选择题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)
1.关于物体受力分解问题,下列分析正确的是(　　)
A.斜面上物体所受到的重力可分解为使物体下滑的力和对斜面的压力
B.水平地面上的物体受到的斜向上的拉力可以分解为水平向前拉物体的力和竖直向上提物体的力
C.水平地面上的物体受到的斜向下的拉力可以分解为水平向前拉物体的力和竖直向下的对地面的压力
D.根据力的分解等知识可知,沿与水平方向成同一角度推或拉水平地面上的物体使其匀速运动,斜向上拉比斜向下推,一般说来要省力
2.为了行车的方便与安全,高大的桥要造很长的引桥,如图所示。其主要目的
是(　　)
A.减小过桥车辆受到的摩擦力
B.减小过桥车辆的重力
C.减小过桥车辆对引桥面的压力
D.减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力
3.如图所示,A、B两球完全相同,质量均为m,用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间连着一根轻质弹簧,静止不动时,两根细线之间的夹角为θ。则弹簧的弹力为(　　)
A.2mgtanθ　　　　　　　B.mgtanθ
C.2mgtan D.mgtan
4.如图所示,一个物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用。若将它们平移并首尾相接,三个力组成了一个封闭的矢量三角形,则物体所受这三个力的合力大小为(　　)
A.2F1　　　　　　　　 B.F2
C.2F3 D.0
5.(2012·新课标全国卷)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程
中(　　)
A. N1始终减小,N2始终增大
B.N1始终减小,N2始终减小
C.N1先增大后减小,N2始终减小
D.N1先增大后减小,N2先减小后增大
二、非选择题(本大题共3小题,共25分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
6.(7分)如图所示,锅炉被安装在等高的混凝土地基A、B上,∠AOB=90°,锅炉重2×104N。试求A、B两处受到的压力大小。
7.(9分)如图所示,工人在推一台割草机,其推力F=100N,方向与水平面夹角为
30°。
(1)画出100N的推力的水平和竖直分力。
(2)若割草机重300 N,则割草机对地面向下的作用力是多少?
8.(9分)(2013·长春高一检测)如图所示,物块的质量m=30kg,细绳一端与物块相连,另一端绕过光滑的轻质定滑轮,当人用100N的力斜向下拉绳子时,滑轮两侧细绳与水平方向的夹角均为30°,物体在水平面上保持静止,滑轮上端的悬绳竖直(取g=10m/s2)。求:
(1)地面对物体的弹力大小和摩擦力大小;
(2)滑轮上方竖直悬绳的拉力大小。
答案解析
1.【解析】选B、D。斜面上物体所受的重力可以分解为使物体下滑的力和使物体压斜面的力,而不是对斜面的压力,A错误;同理C选项中应该是竖直向下使物体压地面的力,而不是对地面的压力,C错误,B正确;D选项中,同样条件下,斜向上拉物体比斜向下推物体要省力,因为拉物体时物体对地面的压力要小,摩擦力也就小,D正确。
2. 【解析】选D。如图所示,重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压斜面的分力F2,则F1=Gsinθ, F2=Gcosθ,倾角θ减小,F1减小,F2增大,高大的桥造很长的引桥主要目的是减小桥面的坡度,即减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力,使行车安全,D正确。
3. 【解析】选D。A球受力如图所示,则FTcos=mg,F=FTsin,
故弹簧弹力F=mgtan,D正确。
4.【解析】选D。由矢量三角形定则可以看出,首尾相接的任意两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反,所以这三个力的合力为零。
5.【解题指南】木板缓慢转动时,小球所受重力的大小、方向均不变,墙对小球的弹力方向不变,木板对小球的弹力的方向不断变化。
【解析】选B。以小球为研究对象,画出小球受力的矢量三角形如图所示,由力的矢量三角形很直观地可看出:N1始终减小,N2始终减小。故选项B正确。
6.【解析】重力可分解为沿OA方向和沿OB方向的两个分力,如图所示:
由几何知识可知:
G1=G2=Gcos45°=1.41×104N
锅炉对A、B两处的压力分别等于G1、G2,都等于1.41×104N。
答案:1.41×104N　1.41×104N
【总结提升】确定重力的作用效果的方法
(1)若与物体接触的是绳,重力的一个作用效果是沿绳指向绳伸长的方向。
(2)若与物体接触的是可转动的杆,重力的一个作用效果是沿杆指向重力的方向一侧。
(3)若与物体接触的是面,重力的一个作用效果是垂直于面指向重力的方向一侧。若只有一个接触面,重力的另一个作用效果与接触面平行指向重力的方向一侧,如斜面上的物体的重力的作用效果是垂直斜面向下和平行斜面向下两个分力。
【变式备选】如图所示,一个重为100N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间,已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角,且θ=60°,所有接触点和面均不计摩擦。试求小球对墙面的压力F1和对A点的压力F2。
【解析】球的重力产生两个作用效果:压紧墙壁和A点,作出重力及它的两个分力F1'和F2'构成的平行四边形如图所示。
球对墙面的压力F1=F1'=mgtanθ=100N,方向垂直墙壁向右。
球对A点的压力F2=F2'=mg/cosθ=200N,方向沿O→A方向。
答案:100N,方向垂直墙壁向右
200N,方向沿O→A方向
7.【解析】(1)如图所示
(2)推力向下的分力
F1=Fsin30°=50 N
对地面作用力为F1与割草机重力的合力:
F合=F1+mg=350N。
答案:(1)见解析图　(2)350N
8.【解析】(1)如图所示,对物体受力分析并正交分解有
Fsin30°+FN=mg　 ①
Fcos30°=Ff　 ②
由①②得FN=250N
Ff=50N
(2)如图,对绳上一点受力分析有
FT=2Fcos60°
解得FT=100N
答案:(1)250N　50N
(2)100N