吉林省长春市汽车经济技术开发区第三中学2020-2021学年高一人教版物理力的分解练习含答案

汽车经济技术开发区第三中学力的分解练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）
如图所示，放在固定斜面上的物块处于静止状态，关于物块受力说法正确的是（）
A.
物块受到两个力的作用，分别是重力和静摩擦力
B.
重力垂直于斜面向下
C.
静摩擦力沿斜面向上
D.
静摩擦力沿斜面向下
如图所示，光滑斜面倾角为30°，轻绳一端通过两个滑轮与A相连，另一端固定于天花板上，不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量．已知物块A的质量为m，连接A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，A、B恰保持静止，则物块B的质量为(
)．
A.
m
B.
m
C.
M
D.
2m
如图所示，一物体在重力和另外一个恒力F的作用下在竖直平面内沿图中虚线斜向上做减速直线运动，则恒力F的方向可能为图中的（?
）
A.
①
B.
②
C.
③
D.
④
如图甲所示，笔记本电脑底座一般设置有四个卡位用来调节角度。某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位1调至卡位4（如图乙），在这两个卡位电脑均处于静止状态，则调整的过程中
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?乙
A.
电脑受到的支持力变小
B.
电脑受到的摩擦力变大
C.
散热底座对电脑的作用力的合力不变
D.
电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力
里约奥运会上，女排姑娘们通过顽强的拼搏获得了冠军。在一次扣杀中，主攻手朱婷奋力将球击出。排球在飞行过程中受到的力有（　　）
A.
重力
B.
重力、打击力
C.
重力、空气阻力
D.
重力、空气阻力、打击力
如图所示，在竖直平面内固定一圆心为O、半径为R的光滑圆环，原长为R的轻弹簧上端固定在圆环的最高点A，下端系有一个套在环上且重为G的小球P(可视为质点).若小球静止时，O、P两点的连线恰好水平，且弹簧的形变未超出其弹性限度,则弹簧的劲度系数为(
)
A.
G/R
B.
G/R
C.
(2+)G/R
D.
(2?)G/R
二、多选题（本大题共6小题，共24.0分）
如图所示,在建筑装修中,工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上的推力F时,磨石恰好能沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ,则磨石受到的摩擦力大小为(
)
A.
Fsin
θ
B.
(F-mg)cos
θ
C.
μ(F-mg)sin
θ
D.
μ(F-mg)cos
θ
如图所示，两个截面半径均为r、质量均为m的半圆柱体A、B放在粗糙水平面上，A、B截面圆心间的距离为L．在A、B上放一个截面半径为r、质量为2m的光滑圆柱体C，A、B、C始终都处于静止状态．则（　　）
A.
B对地面的压力大小为3mg
B.
地面对A的作用力沿AC方向
C.
L越小，A、C间的弹力越小
D.
L越小，地面对A、B的摩擦力越小
如图所示，水平地面上质量为m的物体，在推力F作用下做匀速直线运动．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，木块与地面间的动摩擦因数为μ，木块受到的摩擦力为（）
A.
0.8F
B.
0.6F
C.
μ（mg+0.6F）
D.
μmg
如图所示，斜面光滑且固定在地面上，A、B两物体一起靠惯性沿光滑斜面下滑，下列判断正确的是（　　）
A.
图甲中A、B两物体之间的绳有弹力
B.
图乙中A、B两物体之间没有弹力
C.
图丙中A、B两物体之间既有摩擦力，又有弹力
D.
图丁中A、B两物体之间既有摩擦力，又有弹力
如图，质量均为m的两光滑小环A和B用轻绳连接，分别套在水平和竖直的固定直杆上。在绳上O点施一水平力F拉紧轻绳，设法使整个系统处于静止状态。随后使力F缓慢增大，则在此过程中（　　）
A.
OA段绳中的张力始终大于mg，且逐渐增大
B.
杆对A环的作用力始终大于2mg，且逐渐增大
C.
OB段绳中的张力始终大于mg，且逐渐增大
D.
OB段绳与竖直方向的夹角逐渐增大
如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg，弹簧测力计读数为2N，滑轮摩擦不计，若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减少到0.3kg时，将会出现的情况是（取g=10m/s2）（　　）
A.
弹簧测力计的读数将变小
B.
A仍静止不动
C.
A对桌面的摩擦力变小
D.
A所受的摩擦力变大
三、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
一个质量m=10kg的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5,轻弹簧的一端系在物体上,如图.当用力F与水平方向成θ=37o角拉弹簧时,弹簧的长度由10cm伸长到15cm，物体沿水平面做匀加速直线运动，加速度为6
m/s2。g取10m/s2,求弹簧的劲度系数.
如图所示，水平地面上有一质量M=4kg的物块，现将质量m=1kg的光滑圆柱体放在物块与竖直墙壁之间，当物块与圆柱体都静止不动时，圆柱体恰好和地面接触但对地面无压力，且圆心O与接触点A的连线与水平方向夹角θ=30°，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）圆柱体对物块的弹力大小；
（2）物块受到地面的摩擦力大小．
如图所示，一木板一端在粗糙的水平地面上，一端斜靠在竖直光滑墙面上，木板的倾角θ＝37°，现用作用线通过球心的水平推力F使质量m＝1
kg且质量分布均匀的光滑球静止在图示位置，取g＝10
m/s2，sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8。
（1）求F的最小值Fmin；
（2）试证明，增大F，球对木板的压力不变。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
对物体进行受力分析，由共点力的平衡条件可判断物体受力的作用。
对于摩擦力的判断可以y用假设法，若假设法没有摩擦力，则物体会发生滑动。
【解答】
A.物体受重力、支持力的作用，若要物体静止，则物体一定受到摩擦力的作用，共三个力，故A错误。
B.重力方向总是竖直向下，故B错误。
CD.若斜面光滑，滑块会下滑，说明滑块相对斜面有下滑的趋势，故静摩擦力方向平行斜面向上，故C正确，D错误。
故选C。
2.【答案】A
【解析】
【分析】
先对A受力分析，运用共点力平衡条件求出细线的拉力；再对B受力分析，再次运用共点力平衡条件求出B的质量。?
本题关键是先后对物体A、B受力分析，根据共点力平衡条件，结合合成法或正交分解法列式求解。
【解答】
先对A受力分析，再对B受力分析，如图
根据共点力平衡条件，有mgsin30°=T，，解得，故A正确，BCD错误。
?故选A。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
利用三角形法则得到物体做减速直线运动的受力图，根据图象进行分析即可。
本题主要是考查力的合成和分解，解答本题要掌握物体做直线运动的条件，即合力方向与速度方向在一条直线上。
【解答】
物体在重力和另外一个恒力F的作用下在竖直平面内沿图中虚线斜向上做减速直线运动，则重力与恒力的合力一定沿虚线方向，根据三角形法则画出受力图如图所示，
根据图象可知恒力可能沿②的方向，不可能沿①、③、④方向，故B正确，ACD错误。
故选B。
4.【答案】C
【解析】
【分析】
（1）由物体的平衡条件，分别求出支持力和静摩擦力，而后根据角的变化分析；（2）应用平衡条件分析底座的作用力与重力关系。
本题考查了平衡条件的应用，解答时要注意电脑受力情况的分析及对底座作用力的理解。
【解答】
AB.根据三力平衡，有支持力，静摩擦力，由原卡位1调至卡位4，变小，支持力变大，摩擦力变小，故AB错误；
CD.设散热底座和水平面的夹角为，电脑质量为m，不管卡位在什么地方，电脑都是静止，即支持力和摩擦力的合力与重力平衡，故C正确，D错误。
?故C。
5.【答案】C
【解析】解：排球在飞行途中受到的力有重力和空气阻力作用，没有打击力的作用，故ABD错误，C正确。
故选：C。
明确受力分析的基本方法，知道排球除受自身的重力外，还有空气阻力，没有向前的推力，从而即可求解。
本题考查受力分析的内容，掌握力不能离开物体单独存在，每一个力均要找到施力物体。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
以小球为研究对象，分析受力情况，画出力图，根据平衡条件，运用正交分解法求出弹簧的弹力，由胡克定律求出弹簧的劲度系数。
本题涉及非直角三角形的力平衡问题，运用三角相似法处理，也可以运用三角函数法研究。
【解析】
对小球受力分析如图所示，由几何知识可知θ＝45°，则，弹簧的伸长量，则，故C正确，ABD错误。?
?故选C。
7.【答案】BC
【解析】
【分析】
对物体进行受力分析，根据共点力的平衡可知可求得磨石受到的摩擦力；同时根据动摩擦力的公式也可求得摩擦力．
滑动摩擦力的大小一定要注意不但可以由μFN求得，也可以由共点力的平衡或牛顿第二定律求得，故在学习时应灵活掌握．
【解答】
磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力而处于平衡状态，由图可知，F一定大于重力；
先将重力及向上的推力合力后，将二者的合力向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解可得：
在沿斜面方向有：摩擦力f=（F-mg）cosθ；
在垂直斜面方向上有：FN=（F-mg）sinθ；
则f=μ（F-mg）sinθ；
故BC正确，AD错误。
故选：BC。
8.【答案】CD
【解析】解：A、以三个物体组成的整体为研究对象，受到总重力和地面对A和B支持力，两个支持力大小相等，则由平衡条件得知：地面对B的支持力为2mg，则由牛顿第三定律得知B对地面的压力大小也为2mg；故A错误．
B、地面对A有支持力和摩擦力两个力作用，地面对A的作用力是它们的合力；A受到重力mg、地面的支持力N1、摩擦力f、C球的压力N2．如图所示根据平衡条件知：地面的支持力N1和摩擦力f的合力与力mg和压力N2的合力等值、反向，C球对A的压力N2方向沿AC方向，则力mg和压力N2的合力一定不沿AC方向，故地面对A的作用力不沿AC方向．故B错误．
C、以C为研究对象，分析受力情况，如图，由平衡条件有：
??2N2′cosθ=mg
得N2′=，L越小，θ越小，则得A对C间的弹力N2′越小．故C正确．
D、以A为研究对象，根据平衡条件得知：地面对A的摩擦力f=N2sinα，而C对A的压力N2=N2′，则l越小，α越小，f越小．故D正确．
故选：CD．
以三个物体组成的整体为研究对象，根据平衡条件求地面对B的支持力，由牛顿第三定律即可求出B对地面的压力；地面对A有支持力和摩擦力两个力作用，地面对A的作用力是它们的合力；以C为研究对象，分析受力情况，由平衡条件分析A、C间的弹力如何变化；以A为研究对象，根据平衡条件分析地面对A的摩擦力如何变化，地面对B的摩擦力与对A的摩擦力大小相等．
本题早三个物体的平衡问题，首先要灵活选择研究对象，其次要正确分析受力情况．
9.【答案】AC
【解析】
【分析】
由于物体做匀速直线运动，所以可以从两个角度来求木块受到的摩擦力。一是从平衡条件出发，二是从滑动摩擦力的定义式出发。
只有正确分析物体的受力情况，即可顺利解答。
【解答】
正确分析物体的受力情况，由平衡条件得：Fcos37°-f=0
(1)?
；FN-mg-Fsin37°=0
(2)
；?
f=?FN（3）
解得：f=0.8F；或f=?(mg+0.6F)。故AC正确，BD错误。
故选AC。
?
10.【答案】BC
【解析】解：设四幅图中斜面的倾斜角度均设为θ。
A、先对物体AB整体分析，受重力、支持力，加速下滑，根据牛顿第二定律，有：
（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）a，
解得：a=gsinθ；
再隔离物体A，受重力、支持力，拉力T（可能为零），根据牛顿第二定律，有：
mAgsinθ+T=（mA+mB）a，
解得：T=0，故A错误；
B、先对物体AB整体分析，受重力、支持力，加速下滑，根据牛顿第二定律，有：
（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）a，
解得：a=gsinθ；
再隔离物体A，受重力、斜面支持力，A对B的支持力N（可能为零），根据牛顿第二定律，有：
mAgsinθ+N=（mA+mB）a，
解得：N=0，故B正确；
C、先对物体AB整体分析，受重力、支持力，加速下滑，根据牛顿第二定律，有：
（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）a，
解得：a=gsinθ，方向沿着斜面向下；
再分析物体A，加速度沿着斜面向下，故合力沿着斜面向下，受重力、支持力，向左的静摩擦力，又摩擦力一定有弹力，故B对A一定有向上的支持力，故C正确；
D、先对物体AB整体分析，受重力、支持力，加速下滑，根据牛顿第二定律，有：
（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）a，
解得：a=gsinθ；
再隔离物体A，受重力、B对A的支持力，摩擦力f（可能为零），根据牛顿第二定律，有：
mAgsinθ+f=（mA+mB）a，
解得：f=0，故D错误。
故选：BC。
先对AB整体受力分析，根据牛顿第二定律得到加速度大小；再隔离物体A，根据牛顿第二定律列式得到A、B的摩擦力情况和弹力情况。
本题考查摩擦力的判断，关键是采用整体法先求解加速度，再采用隔离法列式分析，注意静摩擦力的大小与物体的运动状态有关。
11.【答案】CD
【解析】解：AB、以AB两个小环整体为研究对象，对整体受力分析，整体受总重力2mg、水平力F、水平杆对A环向上的支持力FNA、竖直杆对B环水平向左的支持力FNB．据平衡条件可得：水平杆对A环向上的支持力FNA=2mg，竖直杆对B环水平向左的支持力FNB=F。
以A为研究对象，对A受力分析，A受重力、水平杆对A竖直向上的支持力、绳OA对A的拉力，三力平衡，绳OA的拉力一定竖直向下，且FNA=mg+TOA，解得：TOA=mg。
故AB均错误。
CD、以B为研究对象，对B球受力分析如图，设OB段绳与竖直方向的夹角为θ
由平衡条件可得：，。
力F缓慢增大，OB段绳中的张力始终大于mg，且逐渐增大；OB段绳与竖直方向的夹角逐渐增大。故CD正确；
故选：CD。
以AB两个小环整体为研究对象，对整体受力分析，根据平衡条件分析OA段绳中的张力、杆对A环的作用力的变化情况；以B为研究对象，由平衡条件列方程分析OB段绳中的张力。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
12.【答案】BC
【解析】解：初态时，对A受力分析得到摩擦力为：Ff=G1-F2=6N-2N=4N，说明最大静摩擦力有关系：Fmax≥4N，
当将总质量减小到0.3kg时，拉力变为3N，物体仍静止，合力仍为零；
弹簧测力计的示数不变，故摩擦力变为Ff′=1N，所以A对桌面的摩擦力变小。
故AD错误，BC正确。
故选：BC。
对A受力分析可得出A受到的静摩擦力，根据静摩擦力与最大静摩擦力的关系可得出最大静摩擦力；再根据变化之后的受力情况可判断A的状态及读数的变化。
本题考查静摩擦力的计算，要注意静摩擦力会随着外力的变化而变化，但不会超过最大静摩擦力。弹簧的弹力取决于弹簧的形变量，形变量不变，则弹力不变。
13.【答案】解：
对物体进行受力分析，
物体作匀速运动，即受力平衡，根据平衡条件：
Fcosθ=Ff
FN+Fsinθ=mg
Ff=μFN?
F=k(2-x1)
联立解出：k=2000N/m?
【解析】本题考查了受力分析，正交分解，胡克定律，以及平衡条件的应用。
对物体受力分析，根据平衡条件求弹簧拉力和摩擦力，根据胡克定律求弹簧进度系数。
14.【答案】解：（1）对圆柱体受力分析如图，
由平衡条件得：；
根据牛顿第三定律得圆柱体对物块的弹力大小为：F'1=F1=20N；
（2）以整体为对象受力分析如图，
根据平衡条件得物块对地面的摩擦力f=F2
对圆柱体，有：F2=F1cosθ==，
解得：；
答：（1）圆柱体对物块的弹力大小为20N；
（2）物块受到地面的摩擦力大小10N．
【解析】（1）对圆柱体进行受力，由平衡条件得圆柱体对物块的弹力大小；
（2）以整体为对象进行受力分析，根据平衡条件得物块对地面的摩擦力大小．
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答．注意整体法和隔离法的应用．
15.【答案】解：（1）经分析可知，F最小时球对墙面的压力恰好为零，球受力情况如图甲所示，由几何关系可知：
?
解得：。???
（2）增大推力F，球受力情况如图乙所示，由共点力平衡条件有：???
?
F增大时，木板对球的支持力大小始终为：?
即增大F时球对木板的压力不变。
【解析】（1）对球受力分析，然后根据共点力平衡条件，运用正交分解法，结合几何关系求解。
（2）结合上题的分析，由平衡条件求出木板对球的支持力，从而球对木板的压力。
?本题的关键是对小球受力分析，根据共点力平衡条件，运用正交分解法列式．要灵活选取研究对象，采用隔离法和整体法结合研究比较简便。
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