高中物理人教（新课标）必修1同步练习：3.5力的分解（word版 含解析）

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高中物理人教（新课标）必修1同步练习
3.5力的分解
一、单选题
1.如图所示，用手掌沿水平方向将一本书压在竖直墙壁上，保持静止。现增大手掌对书本的压力，则关于书本受到的摩擦力，下列说法中正确的是（ ）

A. 书本只受到墙壁给它的静摩擦力
B. 书本只受到手掌给它的静摩擦力
C. 书本受到的静摩擦力保持不变
D. 书本受到的静摩擦力增大
2.倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上．下列结论正确的是（ ）

A. 木块受到的摩擦力大小是mgcosα
B. 木块对斜面体的压力大小是mgsinα
C. 桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosα
D. 桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g
3.如图所示，轻绳OA、OB和OP将一只元宵花灯悬挂在P点，花灯保持静止．已知绳OA和OB的夹角为120°，对O点拉力的大小皆为F，轻绳OP对O点拉力的大小为( )

A. F B. F C. F D. 2F
4.如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F作用下，向右做匀速直线运动，则（ ）

A. 物体A可能不受地面支持力的作用
B. 物体A可能受到三个力的作用
C. 物体A受到滑动摩擦力的大小为
D. 水平地面对A的支持力的大小为
5.如图为两位分别在吊单杠（甲）和倒立（乙）的运动员，下列对其描述正确的是（ ）

A. 图甲当两手握的位置缓慢分得越开，手臂上需要的拉力越大
B. 图甲当两手握的位置缓慢分得越开，甲运动员受的合外力越大
C. 图乙当两手掌撑地点缓慢分得越开，运动员对地面的正压力越大
D. 图乙当两手掌撑地点缓慢分得越开，乙运动员的重心升高
6.如图，a，b，c三根绳子，b绳水平，c绳下挂一重物. 受力最大的是（ ）

A. a绳 B. b绳
C. c绳 D. 无法确定
7.如图所示，质量为m的物体静止在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数为 。现将大小为F、与水平方向夹角为 的恒力作用在物体上，物体仍保持静止。则（ ）

A. 物体所受支持力的大小为mg
B. 物体所受支持力的大小为Fsin
C. 物体所受摩擦力的大小为Fcos
D. 物体所受摩擦力的大小为 mg
8.已知相互垂直的两个共点力合力为 ，其中一个力的大小为 ，则另一个力的大小是（ ）
A. B.
C. D.
9.近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生。现将人体头颈部简化为如图的模型，重心在P点的头部，在可绕O转动的颈椎OP(可视为轻杆)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止。当人低头时，颈椎与竖直方向的夹角为45°，PQ与竖直方向的夹角为60°，此时，颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的(sin 15°＝0.26， ＝1.73)( )

A. 4.2倍 B. 2.8倍
C. 3.3倍 D. 2.0倍
10.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
11.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
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
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
12.如图所示，一串红灯笼（3只）在水平风力的吹动下发生倾斜，悬挂绳与竖直方向的夹角为30°，设每个红灯笼的质量均为m，绳子质量不计．则自上往下数第一个红灯笼对第二个红灯笼的拉力大小为（ ）

A. B. 2mg
C. D. 4mg
二、多选题
13.小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法正确的是（ ）

A. 当θ为120°时，F=G B. 不管θ为何值，F=
C. 当θ=0°时，F= D. θ越大时F越大
三、解答题
14.质量为m的木块，放在倾角为α的斜面上，力F垂直于斜面作用在木块上，如图所示，则木块对斜面的压力大小是多少？

15.如图所示，电灯的重力G＝10N，AO绳与顶板间的夹角为45°,BO绳水平，则AO绳所受的拉力F1的多少？ BO绳所受的拉力F2是多少？

16.如图所示，已知均匀球重40N，悬挂在光滑竖直墙边并处于静止状态，绳与墙夹角为37°角，（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。求：

（1）轻绳对球的拉力FT；
（2）墙对球的支持力FN。
答案及解析
1. C
解：书保持静止，受合力为零，竖直方向受重力和墙壁及手对书本的静摩擦力平衡，水平方向受手的压力和墙壁的弹力平衡，当压力增大时，竖直方向合力不变，受到的静摩擦力不变等于重力；压力增大，对墙壁的压力增大，由于静止，合力仍然为零，但最大静摩擦力增大。C符合题意ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】对课本进行受力分析，竖直方向上在重力和摩擦力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
2. D
解：AB、先对木块m受力分析，

受重力mg、支持力N和静摩擦力f，根据平衡条件，有：
f=mgsinθ…①
N=mgcosθ…②
AB不符合题意；
CD、对M和m整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面对斜面体的支持力为N=（M+m）g，静摩擦力为零，C不符合题意，D符合题意．
故答案为：D．
【分析】先对木块m受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件求解支持力和静摩擦力；然后对M和m整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡．
3. A
解：对O点受力分析并由平衡条件可知，OP绳的拉力等于OA绳与OB绳的拉力的合力，由于OA绳与OB绳的大小相等，夹角为1200 ， 由平行四边形定则可知，两力的合力为F，即OP绳的拉力为F，A符合题意．
故答案为：A
【分析】利用平衡条件可以求出绳子拉力的大小。
4. C
解：ABC．物体A向右做匀速直线运动，则水平方向Fcosθ=f
则由于有摩擦力，则一定受地面支持力的作用，即物体受重力、地面的支持力和摩擦力、拉力F，AB不符合题意，C符合题意；
D．竖直方向，水平地面对A的支持力的大小为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】对物体进行受力分析，在重力、支持力、摩擦力和拉力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
5. A
解：A．根据合力一定时，两分力夹角越大，则分力越大，可知图甲当两手握的位置分得越开，手臂上需要的拉力越大，A符合题意；
B．图甲当两手握的位置缓慢分得越开，整个过程可以看作静止状态，即处于平衡状态，所以甲运动员受的合外力为零，B不符合题意；
C．图乙当两手掌撑地点分得越开，由于运动员平衡，合力为零，则运动员对地面的正压力大小始终等于运动员的重力，C不符合题意；
D．图乙当两手掌撑地点分得越开，随着高度降低，乙运动员的重心降低，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】对运动员进行受力分析，在重力、两个拉力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，结合拉力方向的变化分析其他力的变化。
6. A
解：对结点O受力分析，可知O点受到三个拉力作用，由平衡条件知：T2和T3的合力与T1等大、反向、共线．如图：根据几何知识可得：T2最大，即a绳的受力最大，A符合题意．

故答案为：A
【分析】对物体进行受力分析，在两个拉力和重力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
7. C
解：受力如图：

A、B项：物体所受支持力的大小为： ，A、B不符合题意；
C、D项：物体所受摩擦力的大小为： ，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】对物体受力分析，根据竖直方向上平衡求出支持力的大小，从而得出物体所受的摩擦力大小。
8. D
解：根据平行四边形定则，如图根据几何关系，有

所以 选项是正确的．
【分析】利用平行四边形定则可以求出分力的大小。
9. C
解：对头部进行受力分析，如图所示。

设人的颈椎对头的支持力为F，由正弦定理得 ，选项C正确。
故选：C
【分析】利用平衡条件结合三角形定则可以求出压力之比。
10. A
解：按照力的作用效果将 绳子对结点 的拉力分解，如题所示

一个与 绳中拉力相等，一个与 绳子拉力相等，因此可得 ，因此 先拉断，A符合题意；
故答案为：A。
【分析】利用重物的平衡方程可以比较两个拉力的大小进而判别绳子哪条先被拉断。
11. A
解：A．高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，根据力的分解可知，汽车重力沿桥面向下的分力（ ）减小，达到行车方便和安全的目的，A符合题意；
B．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩下滑的分力，但其重力不变，B不符合题意；
C．双臂张开很大的角度时与双臂竖直平行时比较，合力不变，随着夹角越大，其分力越大，C不符合题意；
D．帆船能逆风行驶，根据力的平行四边形定则，结合力的分解，可知风力不可能分解出向前的分力，D不符合题意．
故答案为：A．
【分析】引桥长是为了减小重力的分力；滑梯陡是为了增大重力向下的分力；张开双臂是分力变大其合力保持不变；利用力的分解可以判别风不能分解出向前的分力。
12. C
解：以下面的两个灯笼为研究对象，进行受力分析，根据平衡条件在竖直方向： ，解得： ，C符合题意，ABD不符合题意．
故答案为：C
【分析】利用下面两个灯笼为对象进行受力分析，结合平衡方程可以求出拉力的大小。
13. ACD
解：设小娟、小明的手臂对水桶的拉力大小为F，由题小娟、小明的手臂夹角成θ 角，根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，则根据平衡条件得
解得
当θ=0°时，则 ；当θ为120°时，F=G；当θ越大时，则F越大；
ACD符合题意，B不符合题意；
故答案为：ACD。
【分析】利用平衡条件可以求出F拉力和角度的关系。
14.
解：力 垂直于斜面作用在木块上，故物体受重力、支持力、推力和摩擦力；将重力按照作用效果分解为垂直斜面的分力和平行斜面的分力，物体对斜面的压力等于重力的垂直分力加上推力 ，为：

【分析】利用力的分解结合平衡方程可以求出压力的大小。
15.
解：以接点O为研究对象，受到三个拉力作用，把OA和OB绳子的拉力进行合成，合力与重力等大反向，由三角函数关系可知，
【分析】利用支点的平衡方程可以求出拉力的大小。
16.
解：（1）对球受力分析如图所示：

根据物体的平衡条件可得：
由几何关系得：FTcos37°＝G
解得：FT＝50N 方向沿绳子向上
（2）FN＝Gtan37°＝30N 方向水平向右
【分析】对球受力分析，利用合成法可关键平行四边形，由平衡条件求解即可。
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