成才之路2014-2015高一物理人教版必修1课后强化作业：3-5《力的分解》

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第三章　5
基础夯实
一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)
1．(绵阳南山中学2013～2014学年高一上期期中)关于力的合成与分解，下列说法正确的是(　　)
A．合力与分力是等效替代关系，都同时作用在物体上
B．合力一定大于每一个分力
C．当已知合力，和其中一个分力，则分解的结果可能是无数
D．已知合力和两个分力的方向，分解结果是唯一的
答案：D
解析：力的合成与分解是一种等效替代，根据 ( http: / / www.21cnjy.com )需要可以将一个力分解为两个分力或用一个力代替两个分力叫做力的分解或力的合成，既然替代，就不能同时作用，所以A错误；合力可以大于分力也可能等于或小于分力，所以B错误；若已知合力和一个分力，根据平行四边形法则可以知道，分解结果唯一，所以C错误；同样道理，若已知合力和两个分力的方向，根据平行四边形法则，结果唯一，故D正确。21世纪教育网版权所有
2．用两条细绳把一个镜框悬挂在墙上，在如图所示的四种挂法中，细绳对镜框拉力最小的是(　　)
答案：B
解析：由力的合成与分解知，合力一定时夹角越大分力越大，夹角越小时分力越小，故选项B正确。
3．如图所示，a、b、c三根绳子完全相同，其中b绳水平，c绳下挂一个重物。若使重物加重，则这三根绳子最先断的是(　　)www.21-cn-jy.com
A．a绳 B．b绳
C．c绳 D．无法确定
答案：A
解析：将重物分解为拉a绳和拉b绳的力，如图所示，显然a绳受力最大，所以A选项正确。
4．力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是(　　)
A．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2·1·c·n·j·y
B．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑梯时受到的重力，使小孩下滑得更快
C．运动员做引体向上(缓慢上升)动作时，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www-2-1-cnjy-com
D．帆船能逆风行驶，说明风力一定能分解出沿船前进方向的分力
答案：AD
解析：汽车上桥时重力沿斜面向下分力为mgs ( http: / / www.21cnjy.com )inθ，当引桥长时θ角小，重力向下分力小车行驶方便安全，A对；B中滑梯陡与小孩重力互不相干，B错，C中双臂产生的合力大小均等于人的重力，C错，风吹船帆使之向前航行一定是风力分解力前进方向的分力，D正确。2-1-c-n-j-y
5．如图所示，把光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力，下列说法正确的是(　　)
A．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
B．物体受到mg、FN、F1、F2共4个力作用
C．物体受到的合力为mgsinθ，方向沿斜面向下
D．力FN、F1、F2这3个力的作用效果和mg与FN两个力的作用效果相同
答案：CD
解析：F1、F2两个力是mg的两个正交分力 ( http: / / www.21cnjy.com )，其作用效果与重力mg等效，F1的作用是使物体沿斜面下滑，F2的作用是使物体压紧斜面。物体只受重力mg和斜面对物体的支持力FN的作用。综上所述，选项C、D正确。　　21*cnjy*com
二、非选择题
6．如图所示，人重300N，物体重200N，地面粗糙，当人用100N的力向下拉绳子时，人和物体均处于静止状态，求：【来源：21·世纪·教育·网】
(1)人对地面的压力的大小与方向。
(2)物体对地面的压力的大小与方向。
答案：(1)200N，竖直向下　(2)150N，竖直向下
解析：(1)对人受力分析如图所示
由平衡条件得　FT＋FN＝G
代入数据解得
FN＝200N
人对地面的压力200N，竖直向下
(2)对物体受力分析如图所示
将FT正交分解，由平衡条件得
FTsinθ＋FN＝G′
代入数据解得
FN＝150N
物体对地面的压力150N，竖直向下。
7．如图所示为一攀崖运动员 ( http: / / www.21cnjy.com )，正在竖直崖壁上攀登，由于身背很重的行装，重心上移至肩部的O点，总质量为75kg，此时手臂与身体垂直。手臂与崖壁夹角θ为60°，求此时手受到的拉力和脚受到的作用力。(设手受到的拉力和脚受到的作用力均通过重心O，g取10m/s2)。21·cn·jy·com
答案：375N　375N
解析：对运动员进行受力分析如图
所示，根据平衡条件正交分解得：
Fsin60°＝FNsin30°
Fcos60°＋FNcos30°＝mg
解得F＝mg＝375N
FN＝375N
能力提升
一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)
1．(上海交大附中高一上学期期中)如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示，物块所受重力为10N，放在光滑斜面上由一弹簧秤沿斜面拉住，使它静止。已知弹簧秤读数为6N，则斜面对物块的支持力大小为(　　)【来源：21cnj*y.co*m】
A．4N　　　　　　　　 B．8N
C．10N D．无法确定
答案：B
解析：∵G·sinα＝6N，∴sinα＝，F＝G·cosα＝10×N＝8N。
2．已知力F的一个分力F1跟F成30°角，F1大小未知，如图所示，则另一个分力F2的最小值为(　　)【出处：21教育名师】
A． B.
C．F D．无法判断
答案：A
解析：由力的三角形知识可知，当F2与力F1垂直时，F2为最小值，故F2＝Fsin30°＝
3．(河北冀州中学2013～201 ( http: / / www.21cnjy.com )4学年高一上学期期中)如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机。三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为(　　)【版权所有：21教育】
A．mg　　　　　　　 B．mg
C.mg D.mg
答案：D
解析：照相机受力平衡，在竖直方向上有：3F·cos30°＝mg，得F＝，所以D选项正确。
4．如图所示，木匠用直角斧子劈木材时，采用A、B、C三种方式。当木匠用力相同时，下列说法正确的是(　　)21教育名师原创作品
A．A种方式更容易劈开木材
B．B种方式更容易劈开木材
C．C种方式更容易劈开木材
D．无论哪种方式斧子的左面比右面受到的压力大
答案：AD
解析：将F沿垂直劈两侧面分解，如图所示，则
tanα＝，sinα＝
所以F1＝＝F·cotα，F2＝
由此可判AD选项正确。
5．如下图所示，质量为m的人，用绳 ( http: / / www.21cnjy.com )子通过滑轮拉质量为M的物体。不计绳的质量和滑轮摩擦力，当人拉绳子向右走过一步，系统仍保持平衡，下面说法正确的是(　　)
A．人对地面的正压力减少 B．地面给人的摩擦力增加
C．人对地面的正压力增加 D．绳子的拉力变大
答案：BC
解析：绳子拉力始终等于物体重力，拉力大小不变 ( http: / / www.21cnjy.com )，D错；人向右走，绳与水平方向夹角θ变小，则绳拉人的水平方向分力FTcosθ，变大，则摩擦力变大，B正确；拉力竖直向上的分力为FTsinθ变小则人对地面压力变大，则A错，C正确。21教育网
二、非选择题
6．(成都市南片区2013 ( http: / / www.21cnjy.com )～2014学年高一上学期六校联考)质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)，求：21cnjy.com
(1)雪橇对地面的压力大小；
(2)雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小。
答案：(1)340N　(2)0.24
解析：(1)对小孩和雪橇整体受力分析得：
竖直方向：Fsinθ＋FN＝mg
解得FN＝mg－Fsinθ＝340N
雪橇对地面压力F′N是地面对雪橇支持力FN的反作用力，所以雪橇对地面压力：
FN′＝FN＝340N
(2)水平方向：Fcosθ－Ff＝0
Ff＝μFN
由上式解得：μ＝4/17＝0.24
7．如图所示，楔形物体倾 ( http: / / www.21cnjy.com )角为θ＝30°，放在水平地面上，轻质硬杆下端带有滑轮，上端顶有重1000N的物体，硬杆只能沿滑槽上下滑动。不计一切摩擦，求作用于楔形物体上的水平推力至少多大才能将重物顶起？21·世纪*教育网
答案：N
解析：水平推力F有两个效果，垂直于斜面 ( http: / / www.21cnjy.com )向上支持滑轮和垂直于水平面压地面，如图所示，斜面对杆的支持力大小为FN＝，方向垂直于斜面斜向上。要使轻杆顶起重物，则应使FNcosθ≥G，即·cosθ≥G，
F≥Gtanθ＝N。
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