高中物理人教版 必修1 自测题 第3章　第5节　力的分解 Word版含解析

1．(多选)下列说法正确的是(　　)
A．力的分解是力的合成的逆运算
B．把一个力分解为两个分力，这两个分力共同作用的效果应当与该力作用的效果相同
C．力的合成和力的分解都遵循平行四边形定则
D．部分小于全体，分力一定小于合力
解析：选ABC　力的合成是求几个力的合力，而力的分解是求一个力的分力，且都满足平行四边形定则，A、C正确；合力与分力有等效替代关系，所以合力的作用效果与分力的共同作用效果一定相同，B正确；分力可以大于合力，例如两力大小相等、方向相反时，合力为零，D错误．
2．如图所示，用拇指、食指捏住圆规的一个针脚，另一个有铅笔芯的脚支撑在手掌心位置，使OA水平，然后在外端挂上一些不太重的物品，这时针脚A、B对手指和手掌均有作用力，对这两个作用力方向的判断，下列各图中大致正确的是(　　)
解析：选C　由平衡知识可知，OA承受的是拉力，OB承受的是压力，故图C是正确的．
3．将一个有确定方向的力F＝10 N分解成两个分力，已知一个分力有确定的方向，与F成30°夹角，另一个分力的大小为6 N，则在分解时(　　)
A．有无数组解　　　　　 B．有两组解
C．有唯一解 D．无解
解析：选B　设方向已知的分力为F1，如图所示，则F2的最小值F2小＝Fsin 30°＝5 N，而5 N＜F2＝6 N＜10 N，F1、F2和F可构成如图所示的两个矢量三角形，此时有两组解，B正确．
4．为了行车的方便与安全，上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路，这样做的主要目的是(　　)
A．减小上山车辆受到的摩擦力
B．减小上山车辆的重力
C．减小上山车辆对路面的压力
D．减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力
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和使物体压紧斜面的分力F2，则F1＝Gsin θ，F2＝Gcos θ，倾角θ减小，F1减小，F2增大，同一座山，高度一定，把公路修成盘山公路时，使长度增加，则路面的倾角减小，即减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力，可使行车安全，故D正确，A、B、C错误．
5．(多选)(2019·江西上饶高一测试)如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，当它们滑动时，下列说法正确的是(　　)
A．甲、乙、丙所受摩擦力相同
B．甲受到的摩擦力最小
C．乙受到的摩擦力最大
D．丙受到的摩擦力最大
解析：选BC　图中三个物体对地面的压力分别为FN甲＝mg－Fsin θ，FN乙＝mg＋Fsin θ，FN丙＝mg，因它们均相对地面滑动，由摩擦力Ff＝μFN知，Ff乙＞Ff丙＞Ff甲，B、C正确．
6.(2019·山东济南一中高一检测)如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2，以下结果正确的是(　　)
A．F1＝mgsin θ B．F2＝
C．F2＝mgcos θ D．F2＝
解析：选D　取O点进行分析，受绳的拉力F等于重物的重力mg，即F＝mg，绳对O点的拉力按效果分解如图所示．解直角三角形可得F1＝Ftan θ＝mgtan θ，F2＝＝，所以只有D正确．
7．如图所示，将绳子的一端系在汽车上，另一端系在等高的树干上，两端点间绳长为10 m．用300 N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m，不考虑绳子的重力和绳子的伸长量，则绳子作用在汽车上的力的大小为(　　)
A．1 500 N B．6 000 N
C．300 N D．1 500 N
解析：选A　如图，由题意可知绳子与水平方向的夹角正弦值为sin α＝＝0.1，所以绳子的作用力为F绳＝＝1 500 N，A项正确，B、C、D项错误．
8．(2018·山东泰安宁阳一中期中)如图，一位重600 N的演员，悬挂在绳上．若AO绳与水平方向的夹角为37°，BO绳水平，则AO、BO两绳受到的力各为多大？(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
解析：把人的拉力F沿AO方向和BO方向分解成两个分力．如图所示，
则AO绳上受到的拉力F1＝＝1 000 N，
BO绳上受到的拉力F2＝＝800 N.
答案：1 000 N　800 N
「能力提升练」
9.(多选)如图所示，重20 N的物体放在粗糙水平面上，用F＝8 N的力斜向下推物体．F与水平面成30°角，物体与平面间的动摩擦因数μ＝0.5，则物体(　　)
A．对地面的压力为28 N
B．所受的摩擦力为4 N
C．所受的合力为5 N
D．所受的合力为0
解析：选BD　将力F分解如图，对地的压力为FN＝F2＋G＝Fsin 30°＋G＝24 N，又因F1＝Fcos 30°＜μFN，故受到的静摩擦力为Ff＝Fcos 30°＝4 N，故物体合力为零，所以B、D项正确．
10.
人们不可能用双手掰开一段木桩，然而，若用斧子就容易把木桩劈开．如图所示，斧子的两个斧面间的夹角为θ，两个斧面关于竖直平面对称，当斧子对木桩施加一个竖直向下的力F时，木桩的两个劈开面受到的侧向压力FN等于(　　)
A． B．
C． D．
解析：选C　如图所示，将力F分解为F1、F2两个分力，这两个分力分别与劈开的两个侧面垂直，根据对称性，两分力F1、F2大小相等，这样，以F1、F2为邻边的平行四边形就是一个菱形．因为菱形的对角线互相垂直且平分，所以有F1＝F2＝，木桩的两个劈开面受到的侧向压力FN等于，选C．
11.如图所示，用两根承受的最大拉力相等，长度不等的细线AO、BO(AO＞BO)悬挂一个中空铁球，当在球内不断注入铁砂时，则(　　)
A．AO先被拉断
B．BO先被拉断
C．AO、BO同时被拉断
D．条件不足，无法判断
解析：选B　依据力的作用效果将重力分解如图所示，据图可知：FB＞FA．又因为两绳承受能力相同，故当在球内不断注入铁砂时，BO绳先断，选项B正确．
12.(多选)人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船，如图所示，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中．下列说法正确的是(　　)
A．绳的拉力不断增大
B．绳的拉力保持不变
C．船受到的浮力保持不变
D．船受到的浮力不断减小
解析：选AD　小船受力如图，利用正交分解：
水平方向上Fsin θ＝f　①
竖直方向上Fcos θ＋N＝mg　②
船靠岸过程中θ减小，由①知F增大，再由②得N减小，所以选AD.
13．如图所示是汽车内常备的两种类型的“千斤顶”，是用于汽车换轮胎的顶升机．甲是“Y形”的，乙是“菱形”的，顺时针摇动手柄，使螺旋杆转动，A、B间距离变小，重物G就被顶升起来，反之则可使G下落，若顶升的是汽车本身，便能进行换轮胎的操作了，若物重为G，AB与AC间的夹角为θ，此时螺旋杆AB的拉力为多大？
解析：对“Y形”千斤顶，可建立一个简单的模型．如图甲所示，将重物对A处的压力G分解为拉螺旋杆的力F1和压斜杆的力F，作平行四边形．由图可知：F1＝.
对“菱形”千斤顶，根据力的实际作用效果，确定分力的方向，对力G进行二次分解，如图乙所示，G作用在C点，可分解为两个分别为F的分力，F作用在A点，又可分解为F1和F2两个分力，其中F1即对螺旋杆的拉力，由于ACBD是一个菱形，有F2＝F，于是也能求出F1.在C处可得F＝，在A处可得F1＝2Fcos θ，所以F1＝·2cos θ＝.
答案：大小均为
14.如图所示，物体的质量m＝4.4 kg，用与竖直方向成θ＝37°的斜向右上方的推力把该物体压在竖直墙壁上，并使它沿墙壁在竖直方向上做匀速直线运动．物体与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.5，取重力加速度g＝10 m/s2，求推力F的大小．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
解析：若物体向上做匀速直线运动，则受力分析如图甲所示．
Fcos θ＝mg＋Ff，
Fsin θ＝FN，
Ff＝μFN，
故推力F＝＝ N＝88 N.
若物体向下做匀速直线运动，受力分析如图乙所示．
Fcos θ＋Ff＝mg，
Fsin θ＝FN，
Ff＝μFN，
故推力F＝＝ N＝40 N.
答案：88 N或40 N