高中物理沪科版（2019）必修第一册：3.6怎样分解力 作业题（Word版含解析）

3.6怎样分解力
1．已知直角坐标系所在的平面内有一个大小为10 N的力作用于O点，该力与x轴正方向之间的夹角为30°，与y轴正方向之间的夹角为60°.现将它分解到x轴和y轴方向上，则(　　)
A．，
B．，
C．，
D．，
2．下列关于力的合成和分解的说法，正确的是（ ）
A．两个力的合力，不可能小于一个分力
B．两个分力的大小和方向都被确定，则合力也被确定
C．5N、2N、6N三个共点力最大合力为13N，最小合力为1N
D．静止在斜面上的物体的重力，可以分解为一个使物体沿斜面下滑的力，另一个是物体对斜面的压力
3．兴趣小组研究发现，用不同形状的斧子劈柴效果不同．如图所示是斧子劈柴的示意图，图中bc边为斧子的背，ab、ac边为斧子的刃面．为了容易劈开木柴，使用的斧子应
A．bc边长一些，ab、ac边短一些
B．bc边短一些，ab、ac边长一些
C．bc边一样长时，ab、ac边短一些
D．ab、ac边一样长时，bc边长一些
4．一个质量为3.0kg的物体，放在倾角为θ= 45° 的斜面上静止不动，若用竖直向上的力F=5.0N提物体, 物体仍静止, 下述结论正确的是
A．物体受到的摩擦力减小2.5N B．物体对斜面的作用力减小5.0N
C．斜面受到的压力减小5.0N D．物体受到的合外力减小5.0N
5．如图所示，把一个方木块放在斜面上，如果木块的重力是G，斜面的倾角是θ，则下列有关说法中正确的是（ ）.
A．木块的重力可分解成沿斜面向下的力和垂直于斜面向下的力
B．垂直于斜面向下的力就是木块对斜面的压力
C．木块重力的分力是起源于重力，受力物体是斜面
D．木块对斜面的压力是斜面受到的力，大小为
6．关于力的分解，下列说法中正确的是（ ）.
A．一个力不可能分解成两个大小都比它大的力
B．一个力不可能分解成两个大小都比它小的力
C．一个力有可能分解成两个大小都与它相等的力
D．只要遵循平行四边形定则，任一已知力都可能分解成唯一的一对分力
7．下列关于力的分解的说法中正确的是（ ）.
A．力的分解与力的合成都遵守平行四边形定则
B．将几个给定的力的合成，结果是不唯一的
C．求一个已知力的分力，其结果是唯一的
D．一个力只能分解成两个力
8．把一个力分解为两个分力时，下列说法中正确的是（ ）.
A．两个分力中，一个分力变大时，另一个分力一定减小
B．当一个分力变大，另一个分力也必然是同时变大
C．不论如何分解，两个分力不能同时大于这个力大小的两倍
D．不论如何分解，两个分力不能同时小于这个力大小的一半
9．用轻绳系住一小球静止在光滑斜面上，如图所示．若要按力的实际作用效果来分解小球的重力，则重力的两个分力的方向分别是图中的（ ）
A．1和5 B．2和5
C．3和5 D．3和2
10．如图所示，把光滑斜面上的物体所受的重力分解为、两个力．图中为斜面对物体的支持力，则下列说法正确的是（ ）
A．是斜面作用在物体上使物体下滑的力
B．物体受到、、、共四个力的作用
C．是物体对斜面的压力
D．力、、这三个力的作用效果与、这两个力的作用效果相同
11．如图，一个物体由绕过定滑轮的细绳拉着，分别用图中所示的三种情况拉住，若绳的拉力分别为F1、F2、F3，轴心对定滑轮的支持力分别为FN1、FN2、FN3，滑轮的摩擦、质量均不计，则它们的大小关系中正确的是
A．F1 = F2 = F3，FN1 > FN2 > FN3
B．F1 > F2 > F3，FN1 = FN2 = FN3
C．F1 = F2 = F3，FN1 = FN2 = FN3
D．F1< F2< F3，FN1< FN2 < FN3
12．我国自行设计建造的世界第二斜拉索桥——上海南浦大桥，桥面高46 m，主桥全长845 m，引桥全长7500 m，引桥建得这样长的目的是 ( )
A．增大汽车上桥时的牵引力
B．减小汽车上桥时的牵引力
C．增大汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力
D．减小汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力
13．如右图所示，重量为G的小球静止在斜面上，下列关于重力的两个分力说法正确的是( )
A．F1的大小等于小球对挡板的压力大小
B．F2是物体对斜面的正压力，大小为
C．F1是物体所受重力的一个分力，大小为Gtanθ
D．由于重力的存在，物体同时受G、F1、F2的作用
14．如图所示，把光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力，下列说法正确的是（ ）
A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的压力
B．物体受到mg、FN 、F1、F2四个力作用
C．物体受到的合力为mgsin θ，方向沿斜面向下
D．力FN、F1、F2三个力的作用效果和mg与FN两个力的作用效果相同
15．关于力的分解，下列说法正确的是( )
A．力的分解的本质就是用同时作用于物体的几个力产生的效果代替一个力的作用效果
B．分力的大小可能大于合力的大小
C．力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则
D．分解一个力往往根据它产生的效果来进行
16．如图所示，重物，搁放在动摩擦因数的水平桌面上，被一与水平面成37°角斜向上的拉力作用，沿水平面运动，若这一外力，求物体受到的合力。（，，）
17．在水平面上放有一个物体,水平力F=10N作用于物体,现要在物体上施加一个力F′,使F与F′的合力沿OO′方向,OO′与F之间的夹角为37°,如图所示．（sin37°=0．6 cos37°=0．8）求：
（1）F′的最小值是多少?
（2）此条件下F与F′的合力F合的大小．
18．已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为F，方向未知，则F1的大小可能是多少？
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
将力正交分解后，根据几何关系，有：
A. ，与分析不符，故A错误；
B. ，与分析相符，故B正确；
C. ，与分析不符，故C错误；
D. ，与分析不符，故D错误。
2．B
【解析】
A、若两力夹角较大时，两力的合力可以小于任意一个力，故A错误；
B、若两个力都被确定，则两力的合力可由平行四边形定则求出，故合力也就确定，故B正确；
C、当5N与2N的合力为6N时，且与第三个力方向相反时，合力最小可以为零，故C错误；
D、物体的重力是物体受到的力，故重力只能分解为沿斜面的力和物体受到的垂直于斜面的力，不能说是斜面的压力，故D错误；
故选B．
3．B
【解析】
【详解】
如图所示：斧头的重力形成对木柴两端的挤压力，两力与斧头的ab、ac边相互垂直；
则可知当bc边短一些，ab、ac边长一些时两力之间的夹角更大，则两分力更大；故B正确，ACD错误；
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
AC.物体不受拉力时对物体受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图：
根据共点力平衡条件，有：
有拉力F作用后，再次对物体受力分析，受到拉力、重力、支持力和静摩擦力，如图：
根据共点力平衡条件，有：
故：
N
N
所以物体受到的摩擦力减小N，斜面受到的压力减小N，故AC错误；
B.开始时，物体对斜面的作用力大小等于物体的重力，当受到向上的拉力F=5.0N时，物体对斜面的作用力减小了5.0N，故B正确；
D.力F作用前后，物体均处于平衡状态，因此合外力均为零，故合外力没有变化，故D错误．
5．A
【解析】
【详解】
A．根据重力的作用效果，可将重力分解为沿斜面向下的力和垂直于斜面向下的力，故A正确；
B．垂直于斜面向下的力大小等于木块对斜面的压力，但木块对斜面的压力作用在斜面上，不能说木块对斜面的压力，故B错误；
C．木块重力的分力是起源于重力，受力物体是木块，故C错误；
D．木块对斜面的压力是斜面受到的力，大小等于，故D错误。
6．C
【解析】
【详解】
ABC．力的分解的本质是力的等效替代，就是用同时作用于物体的几个力产生的效果代替一个力的作用效果，合力与分力遵循平行四边形定则，故分力的大小可能大于、小于、等于合力的大小，故AB错误，C正确；
D．只要遵循平行四边形定则，任一已知力都可分解成无数对分力，故D错误。
7．A
【解析】
【详解】
A．力的合成与分解都遵守平行四边形定则，矢量合成都遵循平行四边形定则，故A正确；
B．将几个给定的力的合成，由于力的大小和方向确定，由平行四边形定则可知，结果是唯一的，故B错误；
C．将一个力分解，如果没有条件限制，由平行四边形定则可知，可以分解为无数对分力，故C错误；
D．根据力的作用效果相同，一个力可分解为2个或更多的力，故D错误。
8．D
【解析】
【详解】
A．根据力的平行四边形定则可知，一个分力大小变大，另一个分力有可能减小，如讲5N的力分解为同一直线方向相反的两个力，一个力2N，一个力是7N，当一个人增加由9N时另外一个力增加到4N，A错误
B．把一个力分解为同一直线、同方向的两个分力，一个分力变大时，另一个分力减小，故B错误；
C．两个分力可能同时大于这个力的两倍，例如3N分解为同一直线、反方向二力的两个分力10N和13N，故C错误；
D．根据力的平行四边形定则，结合三角形知识，无论如何分解，两个分力不可能同时小于这个力的一半，故D正确。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
小球重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，故应按此两个方向分解，分别是3和5，故选项C正确．
【点睛】
将力进行分解时，一般要按照力的实际作用效果来分解或按需要正交分解，若要按照力的实际作用效果来分解，要看力产生的实际效果．
10．D
【解析】
【详解】
A．是重力沿斜面向下的分力，其作用效果是使物体沿斜面下滑，但施力物体不是斜面，故选项A错误；
B．物体受到重力和支持力两个力的作用，、是重力的分力，故选项B错误；
C．是重力沿垂直于斜面方向的分力，其作用效果是使物体压紧斜面，的大小等于物体对斜面的压力，但两者的受力物体不同，的受力物体是物体，物体对斜面的压力的受力物体是斜面，故选项C错误；
D．合力与分力的作用效果相同，故选项D正确．
11．A
【解析】
试题分析：由于定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以．又轴心对定滑轮的支持力等于绳对其的合作用力．而已知两个分力的大小、其合力与两分力的夹角满足关系式：，越大，F越小，故，只有选项A正确。
考点：考查了力的合成
12．D
【解析】
引桥越高，斜面倾角θ越小，重力沿斜面方向的分力F＝mgsinθ越小，故D对．
13．AC
【解析】
试题分析：明确作用力和反作用力的性质，并能根据力的合成与分解规律明确分力的大小，在受力分析中可以按力的实际效果进行分解．
解：A、根据牛顿第三定律可知，F1的大小等于小球对挡板的压力大小；故A正确；
B、F2是物体重力的一个分力，不是物体对斜面的正压力，只是大小上相等；故B错误；
C、F1是物体所受重力的一个分力，由几何关系可知，其大小为Gtanθ；故C正确；
D、F1、F2均是重力的分力，是重力产生的两个效果，不是物体受到的力；故D错误；
故选AC．
【点评】本题考查力的分析及牛顿第三定律，要求能正确做出受力分析，知道合力和分力的关系，但要注意本题中不能将分力作为物体的受力．
14．CD
【解析】
【分析】
【详解】
是不是下滑力，不是物体对斜面的压力．故A错误．
物体受重力和支持力两个力．合力大小为，故B错误，C正确
力和的三个力的作用效果跟两个力的效果相同．故D正确．
15．ABCD
【解析】
：选ABCD.力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则；力的分解的原则是根据力的实际作用效果来分解力；合力和分力的作用效果是相同的；合力与分力的关系只有等效替代关系，没有固定的大小关系，故A、B、C、D项都正确．
16．114N
【解析】
【详解】
物体竖直方向合力为0，故
故摩擦力为
故物体受到的合力为
17．（1）6N；（2）8N
【解析】
【分析】
【详解】
（1）当F′垂直于OO′时F′最小, 见下图．
F′=F·sinθ =10×sin37°N=10×0．6N=6N
（2）F合=F·cosθ =10×cos37°N=10×0．8N=8N
【点睛】
此题考查了力的平行四边形法则；关键是画出力的分解图，联系几何关系很容易找到力的最小值．
18．F 或F
【解析】
【详解】
由题意可知，F2的大小为F，大于 ，因此有两种分解结果；根据三角形定则得，如图
又因一个分力F1跟F成30°角，且F2的大小为F，由几何关系得
或