上海市龙柏高中2020—2021学年高中物理沪科版（2019）必修第一册：3.6怎样分解力 配套作业（含解析）

3.6怎样分解力
1．“西电东送”为我国经济社会发展起到了重大的推动作用。如图是部分输电线路。由于热胀冷缩，铁塔之间的输电线夏季比冬季要更下垂一些，对输电线和输电塔的受力分析正确的是
A．夏季每根输电线对输电塔的拉力较冬季时大
B．夏季与冬季输电塔对地面的压力一样大
C．夏季与冬季每根输电线对输电塔的拉力一样大
D．冬季输电塔对地面的压力较大
2．已知两个共点力F1、F2的合力大小为100N，其中F1的方向与合力夹角，分力F2的大小为75N，则( )
A．F1的大小唯一
B．F2的方向唯
C．F2有两个可能的方向
D．F2的方向可以任意选取
3．如图所示，重为G的物体A置于倾角θ的斜面上，物体对斜面的压力等于
A．G B．G cosθ C．G sinθ D．G tanθ
4．一个力只能分解为一对分力
A． B．
5．如图所示，将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1和F2两个力，下列结论正确的是（ ）
A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的正压力
B．物体受mg 、N、 F1和F2四个力的作用
C．物体只受重力mg和弹力N的作用
D．力N 、F1和F2的三个力的作用效果跟mg、N两个
6．我们把斜向上作用在紧贴竖直墙且静止的物体上的力 F 分解为如图所示的 F1， F2两个分力， 则（?）
A．F1就是物体对墙的正压力
B．F1和墙对物体的弹力是作用力反作用力
C．F1和墙对物体的弹力是一对平衡力
D．墙对物体的静摩擦力必竖直向下
7．把力F分解为两个不为零的分力,下列分解哪种是不可能的（ ）
A．分力之一垂直于F B．两分力都跟F垂直
C．两分力都比F大 D．两分力在同一直线上,并与F方向相同
8．蹦床可简化为如图所示，完全相同的网绳构成正方形，O、a、b、c…等为网绳的结点。当网水平张紧时，质量为m的运动员站立在网中心O点，当该处下凹稳定时，网绳bOf、dOh均成120°向上的张角，则此时O点周围每根网绳的拉力的大小为
A． B． C． D．
9．如图所示,人拉着旅行箱前进，拉力F与水平方向成α角,若将拉力F沿水平和竖直方向分解,则它的水平分力为
A．Fsinα
B．Fcosα
C．Ftanα
D．Fcotα
10．（卷号）2357668338786304
（题号）2357862878707712
（题文）
如图所示，某钢制工件上开有一个楔型凹槽，凹槽的截面是一个直角三角形，三个角的度数分别是，，．在凹槽中放有一个光滑的金属球，当金属球静止时，金属球对凹槽的边的压力为、对边的压力为，则的值（ ）
A． B． C． D．
11．图甲为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，、、、、…等为网绳的结点．安全网水平张紧后，若质量为的运动员从高处落下，并恰好落在点上．该处下凹至最低点时，网绳、均成120°向上的张角，如图乙所示，此时点受到的向下的冲击力大小为，则这时点周围每根网绳承受的力的大小为（ ）
A． B． C． D．
12．一体操运动员倒立并静止在水平地面上，下列图示姿势中，沿手臂的力最大的是（ ）
A．
B．
C．
D．
13．已知一个力F=N，可分解为两个分力F1和F2，已知F1方向与F夹角为30°（如图所示），F2的大小为10N，则F1的大小可能是
A．N B．N C．10N D．20N
14．如图，一个重为10N的砝码，用细线悬挂在O点，现在用力F拉砝码，使悬线偏离竖直方向θ=60°时处于静止状态，此时拉力F的大小可能为（　　）
A．5.0N B．5N
C．10N D．10.0N
15．物体静止在斜面上，以下分析中正确的是（ ）
A．物体受到的静摩擦力与重力沿斜面的分力平衡
B．物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力
C．物体所受重力与斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力平衡
D．斜面倾角越大，物体对斜面的压力就越大
16．如图所示，在倾角为的斜面上，放一质量为m的光滑小球，球被竖直的木板档住，则球对挡板的压力是多少？
17．人们把截面如图所示的斜面体木料叫做楔．明朝年间，苏州的虎丘寺塔因年久失修，塔身倾斜，有倒塌的危险．有一位和尚把木楔一个一个地从塔身倾斜的一侧的砖缝间敲进去，结果扶正了塔身．假设和尚所用的木楔表面光滑、质量不计，木楔的一个角为θ，现在木楔背上加一压力F．求：
（1）力F按效果分解的平行四边形图示；（在答题卡的图示上作图）
（2）木楔对A侧压力和对B侧压力分别是多大？
18．在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19N、40N、30N和6N，方向如图所示，求它们的合力。（sin＝0.6，cos＝0.8）
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
如下左图，夏季输电线下垂大，角度变小，输电线重力不变，所以夏季时每根输电线对输电塔的拉力较冬季时小，AC错误；
如下右图，由于输电线重力不变，两边输电线对铁塔的合力大小就等于输电线的重力，大小不变，所以夏季与冬季输电塔对地面的压力大小一样大，B正确，D错误；
故选B。
2．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F2的大小为75N，大于60N，小于100N，所以分解的组数有两组解。如图
故选C。
3．B
【解析】
【分析】
【详解】
根据力的分解以及几何知识可得物体对斜面的压力等于，B正确．
4．B
【解析】
【详解】
AB.由力的平行四边形定则可知，一个力，不加任何限制条件，可以分解成无数对分力，故A错误B正确。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是重力垂直于斜面方向的分力，由于物体对斜面的正压力施力物体是物体，受力物体是斜面，而F2的施力物体是地球，受力物体是该物体，所以F2不是物体对斜面的压力，故A错误；
BC.F1和F2是重力的两个分力，物体只受重力mg和支持力N两个力。故B错误，C正确；
D.根据合力与分力是等效替代关系，可知，力N、F1和F2的三个力的作用效果跟mg、N两个力的效果相同。故D错误；
6．C
【解析】
【详解】
A．F1、F2两个分力的受力物体是静止的物体，F1是使物体紧压墙面的分力，故A错误；
BC．F1是使物体紧压墙面的分力，受力物体是静止的物体，墙对物体的弹力的受力物体是静止的物体，F1和墙对物体的弹力，大小相等，方向相反，所以F1和墙对物体的弹力是一对平衡力，故B错误，C正确；
D．根据平衡条件得竖直方向物体受F2，重力G和静摩擦力f合力为零，由于不知道F2和G的大小关系，所以墙对物体的静摩擦无法确定，故D错误
7．B
【解析】
【详解】
A．合力与分力遵循三角形定则，如图，故A正确，不符合题意；
B．若两分力都跟F垂直，则两个分力共线，合力与分力将不遵循平行四边形定则，故B错误，符合题意；
C．合力与分力遵循三角形定则，合力可能比两个分力都小，故C正确，不符合题意；
D．若两分力在同一直线上，并与F方向相同，即两个分力与合力方向相同，则合力的大小等于两个分力大小的和是可能的，故D正确，不符合题意；
8．B
【解析】
【详解】
对O点进行受力分析，
因为网绳完全相同，并且构成的是正方形,O点到最低时，aoe,goc所成的角度是120?，所以Fa=Fe=Fc=Fg，且Fa与Fe的合力为F=Fa，
同理Fg与Fc的合力也是F=Fg.
由于运动员处于平衡状态，所以F=mg，所以选项ACD错误，B正确。
故选：B.
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
将F分解为水平方向和竖直方向，根据平行四边形定则，水平方向上分力
故B正确ACD错误。
10．C
【解析】
【详解】
将金属球的重力沿着垂直于边和垂直于边分解，如图所示：
，，所以：
A．。故A不符合题意。
B．。故B不符合题意。
C．。故C符合题意。
D．。故D不符合题意。
11．B
【解析】
【详解】
因每根绳的合力应为，而绳受力后成120度角，作出平行四边形可知，由几何关系可知：当合力为时，时，两分力也为，故每根绳承受的力大小为。
A．。故A不符合题意。
B．。故B符合题意。
C．。故C不符合题意。
D．。故D不符合题意。
12．D
【解析】
【详解】
将人所受的重力按照效果进行分解，由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而D图中人最费力，AB图中人最省力。故D符合题意，ABC不符合题意。
13．CD
【解析】
【分析】
【详解】
已知合力F=10N，F1方向与F夹角为30°，F2的大小为10N，以F的箭头处为圆心，以F2的大小为半径做圆，则该圆与F1的交点即F1的大小，如图，所以
F1的长度为OA时：
所以：∠OAF=120°
则：∠OFA=180°-30°-120°=30°
所以：F1=F2=10N
F1的长度为OB时：
所以：∠OBF=60°
则：∠OFA=180°-30°-60°=90°
所以：,故选D。
14．BCD
【解析】
【详解】
以物体为研究对象，根据图解法可知，当拉力F与细线垂直时最小，如图所示：
Fmin=Gsin60°=5N
当拉力水平向右时F最大，即：
Fmax=Gtan60°=10N
因此力的范围是：
5N≤F≤10N
A．5.0N 。故A不符合题意。
B．5N。故B符合题意。
C．10N。故C符合题意。
D．10.0N。故D符合题意。
故选BCD。
15．AC
【解析】
【详解】
A．物体受到的静摩擦力与重力沿斜面的分力平衡，选项A正确；
B．物体对斜面的压力大小等于物体所受重力沿垂直于斜面的分力大小，但压力的受力体是斜面，而重力分力的受力体是物体。不能说“就是”，故B错误。
C．物体所受重力与斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力平衡，选项C正确；
D．由N=mgcosθ，斜面倾角越大，物体对斜面的压力就越小，选项D错误。
16．mgtan
【解析】
【详解】
以小球为研究对象，将重力mg按效果进行分解，作出力分解图，如图。
则球对挡板的压力等于：
。
17．（1）如图（2），
【解析】
【分析】
【详解】
(1)对压力F进行分解如图所示：
(2)根据几何知识可得：对A的侧压力为：，对B的侧压力 为：。
18．合力大小45N，方向与x轴正方向夹角为
【解析】
【详解】
如图（a）建立直角坐标系，把各个力分解到两个坐标轴上，并求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy，有
因此，如图（b）所示，总合力为：
方向：
即