上海市海滨高中2020—2021学年高中物理沪科版（2019）必修第一册：3.6怎样分解力 跟踪训练（含解析）

3.6怎样分解力
1．一帆风顺，说的是顺风好行船，但有时遇上逆风，有经验的水手通过正确地操纵船帆，仍然可借风力航行。当风从正东方吹来，而船却要驶向东北方向，则下图四种情况中哪个可达到目的地［PQ表示帆的方位（俯视）］。（　　）
A．B．
C．D．
2．力F1和F2的合力F大小为10N，其中F1与F的夹角为37°，如图。则F2的最小值为（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（ ）
A．10N B．8N C．6N D．4N
3．将力F分解成F1和F2，若已知F1的大小和F2与F的夹角θ（θ为锐角)，则下列判断不正确的是（ ）
A．当F1＞Fsinθ时，有两解
B．当F1=Fsinθ时，一解
C．当Fsinθ＜F1＜F时，有两解
D．当F1＜Fsinθ时，无解
4．我国选手陈一冰在北京奥运会上以优异成绩夺得吊环比赛冠军．比赛中他先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到图示位置，此时连接吊环的绳索与竖直方向的夹角为．已知他的体重为，吊环和绳索的重力不计．则每条绳索的张力为（ ）
A． B． C． D．
5．将一个力F分解为两个力F1、F2时不可能的是（ ）
A．F1或F2都垂直于F B．F1、F2与F都在一直线上
C．F1或F2的大小等于F D．F1或F2的大小、方向都与F相同
6．下面图中对教材里的插图理解正确的是（ ）
A．甲图中桌面上的装置可以观察平面镜的微小形变
B．乙图中冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，所以冰壶做匀速直线运动
C．丙图中物块重力的分力就是物块对斜面的压力
D．丁图中飞机上的人与地面上的人观察跳伞者运动不同的原因是选择了不同的参考系
7．已知某力的大小为10N，则不可能将此力分解为下列哪组力 （ ）
A．3N、3N
B．6N、6N
C．100N、100N
D．400N、400N
8．生活中经常用刀来劈开物体。如图所示是刀刃的横截面，F是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，劈的夹角为θ，则刀刃劈物体时对物体侧向推力FN的大小为（　　）
A． B． C． D．
9．为了行车方便与安全,厦门杏林大桥引桥很长,坡度较小,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．减小过桥车辆的重力沿引桥面向下的分力
D．减小过桥车辆对引桥桥面的压力
10．某同学通过实验探究力的矢量合成法则时，发现当两个共点力的合力为10 N时，若其中一个分力F1的方向与合力F的方向成30°角，另一个分力F2的大小为5.24 N，则他预测以下选项中正确的是(　　)
A．F1的大小是唯一的 B．F1的大小可以取任意值
C．F2有两个可能的方向 D．F2的大小可取大于零的所有值
11．如图所示的几种情况中，不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量，不计一切摩擦，物体质量都为m，且均处于静止状态，有关角度如图所示．弹簧测力计示数FA、FB、FC、FD由大到小的排列顺序是（ ）
A．FD＞FB＞FA＞FC
B．FD＞FC＞FB＞FA
C．FB＞FD＞FA＞FC
D．FC＞FD＞FB＞FA
12．小明想推动家里的衣橱，但使出了最大力气也推不动，他设计了一方案：如图所示，用A、B两块木板搭成一个底角较小的“人”字形架，根据他的设计，只要人往中央一站，衣橱就有可能被推动．已知小明的重力小于衣橱与地面间的摩擦力．以下说法正确的是
A．这是不可能的，因为小明的重力小于衣橱与地面间的摩擦力
B．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱
C．这有可能，因为A板对衣橱的水平推力有可能大于小明的重力
D．这有可能，因为A板对衣橱的水平推力有可能大于衣橱与地面间的摩擦力
13．将一个有确定方向的力F=10N分解成两个分力，已知一个分力有确定的方向，与F成夹角，另一个分力的大小为4N，则在分解时( )
A．有无数组解
B．有两组解
C．有惟一解
D．无解
14．如图，下列省力工具中利用了力的分解原理的是（ ）
A．扳手 B．斧子
C．自行车 D．拉链
15．如图所示，将光滑斜面上物体的重力分解为、两个力，下列结论正确的是（ ）
A．是斜面作用在物体上使物体下滑的力，是物体对斜面的正压力
B．物体受、、、四个力作用
C．物体受重力和弹力的作用
D．力、、三个力的作用效果跟、两个力的作用效果相同
16．如图所示，A、B两球完全相同，质量均为，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根原长为、劲度系数为的轻弹簧，静止时细线竖直方向的夹角，重力加速度为，，。求：
（1）细线的拉力T；
（2）弹簧的长度L。
17．如图所示，物体A放在某一水平面上，已知物体A重60N，A与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3，A、B均处于静止状态，绳AC水平，绳CD与水平方向成37°角，CD绳上的拉力为15N．sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）物体A受到的摩擦力为多大？
（2）物体B重力为多大？
18．计算下列图中所示的支架中轻杆和轻绳上的力的大小。
参考答案
1．B
【解析】
A．风力与风帆垂直，风力平行船的分力指向西南方向，如图所示：
A不符合题意；
B．风力与风帆垂直，风力平行船的分力指向东北方向，如图所示：
B符合题意；
C．风力与风帆垂直，风力平行船的分力指向西南方向，如图所示：
C不符合题意；
D．风力与风帆垂直，风力平行船的分力指向正北方向，如图所示：
D不符合题意。
故选B。
2．C
【解析】
【详解】
由图可得，当F2与F1垂直时，F2的最小，则F2的最小值
故C项正确，ABD三项错误。
3．A
【解析】
【详解】
当F＞F1＞Fsinθ时，根据平行四边形定则，如图所示：
有两组解，若F1＞F，只有一组解，故A错误；当F1=Fsinθ时，两分力和合力恰好构成三角形，有唯一解，故B正确；当Fsinθ＜F1＜F时，根据平行四边形定则，有两解，故C正确；F1＜Fsinθ时，分力和合力不能构成三角形，无解，故D正确．所以BCD正确，A错误．
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
陈一冰的受力分析图，由共点力的平衡可知，在竖直方向上
解得
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论相符，选项C正确；
D．，与结论不相符，选项D错误；
故选C．
5．D
【解析】
如图所示重力可以分解为水平向左的力和与绳子拉力相反的力，其中水平向右的力方向与重力方向垂直，故A可能；
两分力等大且夹角为120°时，分力大小等于F，C可能；如果两力F分解为同方向上的两个力，则一定满足，故B可能D不可能．
6．D
【解析】
【详解】
A．甲图中桌面上的装置，通过光线的移动，就可以观察桌面的微小形变，不是平面镜的微小形变，A错误；
B．乙图中冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，冰壶可以近似看成做匀速直线运动，最终还是会停下来，不是真正的匀速直线运动，B错误；
C．丙图中物块重力的分力大小等于物块对斜面的压力，和压力不是同种性质的力，C错误；
D．丁图中飞机上的人与地面上的人观察跳伞者运动不同的原因是选择了不同的参考系，参考系不同，物体的运动状态就不一样，D正确；
故选D。
7．A
【解析】
A、两个力合成的最大值为3N+3N=6N，小于10N，故A不可能；
B、6N与6N合成最大12N，最小0N，可以为10N，故B可能；
C、100N与100N合成最大200N，最小0N，可以为10N，故C可能；
D、400N与400N合成最大800N，最小0N，可以为10N，故D可能；
本题选择不可能，故选A.
8．D
【解析】
【详解】
将力F根据平行四边形定则分解如下：
由几何知识得，侧向推力的大小为：
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论相符，选项D正确；
故选D。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
对车受力分析，受重力、支持力和阻力，物体重力不变，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θ，将重力按照作用效果正交分解，如图：
由几何关系可得：平行斜面分量为G1=mgsinθ，由于引桥越长，坡角θ越小，G1越小，故C正确；θ变小，压力变大，故摩擦力变大，故AD错误；故选C.
10．C
【解析】
【详解】
已知一个分力有确定的方向，与F成夹角，知另一个分力的最小值为
而另一个分力大小大于5N小于10N，所以分解的组数有两组解，即F2有两个可能的方向。
故选C。
11．A
【解析】
【详解】
对A图中的m受力分析，m受力平衡，根据平衡条件得：
解得
对B图中的m受力分析，m受力平衡，根据平衡条件得：
对C图中的m受力分析，m受力平衡，根据平衡条件得：
对D图中的m受力分析，m受力平衡，根据平衡条件得：
解得：
所以有，故A正确。
12．D
【解析】
【详解】
站在人字形架时，重力产生两个效果，分别向左右两侧推墙壁和衣橱，如图，小明的重力可以分解成沿A、B两个方向的力，由于底角较小，所以A、B方向的力会很大，A对衣橱的力可以分解成水平方向和竖直方向的力，而水平方向的力会远大于小明的重力，可能大于最大静摩擦力，故D正确。
故选D。

13．D
【解析】
【详解】
已知一个分力有确定的方向，与F成夹角，知另一个分力的最小值为
Fsin=5N
而另一个分力大小为4N，小于5N，所以合力与分力构不成矢量三角形，因此无解。
14．BD
【解析】
【详解】
A.扳手利用了杠杆原理，故A项错误；
B.斧子劈物体时，作用在斧子上的力有两个侧向分力，将物体分开，斧子利用了力的分解原理，故B项正确；
C.自行车的脚踏利用了杠杆原理，故C项错误；
D.作用在拉链头上的力有两个侧向分力，将拉链分开，拉链利用了力的分解原理，故D项正确。
15．CD
【解析】
【详解】
A．F1是重力作用在物体上使物体下滑的分力，F2不是物体对斜面的压力，因为物体对斜面的压力的受力物体是斜面，不是物体，而F2作用在物体上，故A错误；
BC．物体只受重力和支持力两个力，故B错误，C正确；
D．力FN、F1和F2的三个力的作用效果跟mg、FN两个力的效果相同，故D正确．
故选CD正确。
16．（1）5N；（2）0.1m
【解析】
【分析】
【详解】
A物体的受力如图所示
（1）由平衡知识可知绳子的拉力
（2）弹簧弹力
根据胡克定律，弹簧的压缩量
由以上各式解得
17．(1)12N (2)9N
【解析】
【分析】
【详解】
（1）以结点C为研究对象，受力情况如图所示
A物体处于静止，在水平方向受到的摩擦力f大小与绳AC拉力大小相等，即
f=F2=8N
（2）因为处于静止状态，F1=15N
在x轴上，AC绳的拉力
F2=F1cos37°=12N
在y轴上，BC绳的拉力
F3=F1sin37°=9N
B物体处于静止，
GB=F3=9N
18．，
【解析】
【分析】
【详解】
受力分析如图
由三角函数关系可知