高中物理沪科版（2019）必修第一册：3.6怎样分解力 自我检测题 （Word版含解析）

3.6怎样分解力
1．如图所示，一物体受到两个力作用，其中F1＝1 000 N，且与OO′方向夹角为30°，若要使两个力的合力沿OO′方向，则F2的最小值为( )
A．500N B．500 N C．1 000 D．400 N
2．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，是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力
B．帆船逆风行驶时，风力不能分解出沿船前进方向的分力
C．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
D．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
3．某压榨机的结构示意图如图所示，其中B为固定铰链，若在A铰链处作用一垂直于墙壁的力F，则由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，设C与D光滑接触，杆的重力及滑块C 的重力不计，图中a=0.6m，b=0.1 m，则物体D所受压力的大小与力F的比值为
A．3 B．4
C．5 D．6
4．关于力的合成和分解，下列说法正确的是（ ）
A．一个2N的力和一个8N的力合成得到的合力可能是3N
B．力的合成遵循平行四边形定则，力的分解不遵循平行四边形定则
C．力的分解就是合力与分力的大小之差
D．一个力分解成两个力，任何一个分力都可能大于原来的力
5．用两根悬绳悬挂同一镜框，如图所示的四种方法中，每根悬绳所受拉力最小的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图，为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，减小斜面的倾角，其主要目的是（ ）
A．减小过桥车辆的重力
B．减小过桥车辆受到的摩擦力
C．减小过桥车辆对引桥的压力
D．减小过桥车辆的重力沿平行于引桥方向向下的分力
7．生活中的物理知识无处不在，如图（左）是我们衣服上的拉链的一部分，图（右）是拉链头内部构造图．关于其中的物理原理，以下说法正确的是
A．在用力向下拉开拉链时，三角形的物体只是为了将拉链分开，并没有省力
B．在用力向下拉开拉链时，三角形的物体对拉链产生垂直其表面的力较大，故比较省力
C．在用力向上合上拉链时，弧AB和弧CD部分对拉链产生较大的挤压力，故比较费力
D．以上说法都不正确
8．如图所示，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为mA的物体A，OO′段水平，长度为L，绳上套一可沿绳滑动的轻环．现在轻环上悬挂一质量为mB的钩码，平衡后，物体A上升L．则
A．：：3
B．：：1
C．：：1
D．：：2
9．下列图示为一位体操运动员的几种挂杠方式，运动员始终处于静止状态，其手臂用力最小的
A． B．
C． D．
10．关于教材中的一些图片，下列解读正确的是（）
A．两人看到的雨滴的轨迹是相同的
B．汽车速度表上的示数指的是瞬时速率
C．亚里士多德通过斜槽实验间接得到了自由落体运动的规律是
D．高大的桥梁要建造很长的引桥为了减小摩擦力
11．一个力分解为两个分力，下列情况中，不能使力的分解结果一定唯一的有 （ ）
A．已知两个分力的方向
B．已知两个分力的大小
C．已知一个分力的大小和另一个分力的方向
D．已知一个分力的大小和方向
12．如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体A可能只受到三个力的作用
B．物体A一定受到了四个力的作用
C．物体A受到的滑动摩擦力大小为Fcosθ
D．物体A对水平地面的压力的大小mg-Fsinθ
13．如图所示，一光滑轻绳左端固定在竖直杆顶端，其右端系于一光滑圆环上，圆环套在光滑的矩形支架ABCD上．现将一物体以轻质光滑挂钩悬挂于轻绳之上，若使光滑圆环沿着ABCD方向在支架上缓慢地顺时针移动，圆环在A、B、C、D四点时，绳上的张力分别为Fa、Fb、Fc、Fd，则(　　)
A．Fa＜Fb
B．Fb＞Fc
C．Fc＝Fd
D．Fd＞Fa
14．将力分解成、两个分力，如果已知的大小和与之间的夹角，且为锐角，则
A．当时，一定有两解
B．当时，有两解
C．当时，才有唯一解
D．当时，无解.
15．一个已知力F=20N，现在把它分解成F1和F2两个分力。已知分力F1与F的夹角为370，且sin370=0.6、cos370=0.8，则另一分力F2的大小 （ ）
A．可能等于20N
B．一定小于20N
C．最小等于12N
D．可能等于10N
16．如下图所示，表面光滑、质量不计，角度为的直角三角形尖劈，插在缝A、B之间，在尖劈背上加一压力，求尖劈对A、B侧压力.
17．如图所示，光滑斜面倾角θ=，用一竖直方向的光滑挡板将球挡在斜面上，已知球重100N。
(1)在图中作出小球受力的示意图；
(2)求出斜面及挡板对球弹力的大小(sin=0.6，cos=0.8)。
18．如图所示，力，水平向左；力，直向下；力，与水平方向的夹角为37°。求三个力的合力。（，）
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
由题意可知合力方向正好沿方向，由力的合成规律可知当的方向垂直时最小，所以的最小值为：
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．A
【解析】
【详解】
A．高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，根据力的合成和分解可知，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。故A正确。
B．帆船能逆风行驶，根据力的合成和分解，可知风力一定能分解出沿船前进方向的分力。故B错误。
C．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑滑梯时重力沿斜面向下的分力，使小孩下滑得更快。故C错误。
D．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不变时，分力的夹角越大，则分力越大。故D错误。
3．A
【解析】
【详解】
设力F与水平方向的夹角为θ，将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解，作出力的分解图如图甲所示。则有：
2F1cosθ=F
则得?

再将F2按作用效果分解为FN和FN′，作出力的分解图如图乙所示。
则有：
FN=F2sinθ
联立得到：

根据几何知识得可知
；
得到：
FN=3F
A．3，与结论相符，选项A正确；
B．4，与结论不相符，选项B错误；
C．5，与结论不相符，选项C错误；
D．6，与结论不相符，选项D错误；
4．D
【解析】
【详解】
A．2N和8N的合力范围，所以合力不可能为3N。故A错误。
B．力的合成分解都遵循平行四边形定则。故B错误。
C．力的分解遵循平行四边形定则，不是合力与分力之差。故C错误。
D．分力可能比合力大，可能比合力小，可能与合力相等。故D正确。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
二力合成时，当合力一定时，两分力夹角越小，分力越小，知B对．
6．D
【解析】
【详解】
A．对车受力分析，受重力、支持力和阻力，物体重力不变，A错误；
BC．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，
垂直斜面分量为
压力等于重力垂直斜面分量，由于引桥越长，坡角θ越小，压力越大，故摩擦力变大，BC错误；
D．由几何关系可得平行斜面分量为
由于引桥越长，坡角θ越小，G1越小，D正确。
故选D．
【点睛】
高大的桥要造很长的引桥，增加了斜面的长度，从而减小了斜面的坡度，将重力按效果正交分解后判断即可．
7．B
【解析】
【详解】
在拉链中间是一个楔形的三角形，如图所示；较小的拉力F可以分解成两个大小相等的较大的力F1和F2，正是在这两个力的作用下，使两拉链分开，A错误B正确；合上拉链时，向上的拉力可产生两个较大的分力，如图所示，这两个分力对拉链产生较大的挤压，使合上拉链时较为省力，CD均错．
8．A
【解析】
【详解】
重新平衡后，绳子形状如下图：
由几何关系知：绳子与竖直方向夹角θ为30°，则环两边绳子的夹角为60°，则根据平衡条件可得：2mAgcosθ=mBg
解得：
mA：mB==：3
A．：：3．故A符合题意．
B．：：1．故B不符合题意．
C．：：1．故C不符合题意．
D．：：2．故D不符合题意．
9．B
【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A图中人最费力，B图中人最省力；
A．该图与结论不相符，选项A错误；
B．该图与结论相符，选项B正确；
C．该图与结论不相符，选项C错误；
D．该图与结论不相符，选项D错误；
10．B
【解析】
【详解】
A.车内的人看到雨滴是斜向后下方，站台上的人看到的雨滴是竖直下落，故A错误；
B.汽车速度表上的示数只能表示此时速度的大小，即瞬时速率，故B正确；
C.图片上的科学家是伽利略对自由落体运动进行研究的，故C错误；
D.高大的桥要造很长的引桥，增加了斜面的长度，从而减小了斜面的坡度，当坡度小，汽车的重力沿斜面向下的分力小更有利于上、下坡，故D错误。
11．BC
【解析】
【详解】
AD．根据平行四边形定则可知，如果力的分解唯一的，则以合力F为邻边的平行四边形定则只有一个，或只能画出一个三角形，根据以上分析可知，已知一个力的大小和方向或已知两个力的方向，力F的分解是唯一的。故AD不符合题意。
B．已知合力与两个分力的大小，根据三角形定则，方向有可能不同，就会有不同解，如下图所示：
故B符合题意。
C．已知一个分力的大小和另一个分力的方向，根据平行四边形定则，如图所示：
可能有两组解。故C符合题意。
12．BCD
【解析】
试题分析：由题意知，物体向右做匀速运动，故一定受摩擦力的作用，所以一定受地面的支持力，故物体一定受四个力的作用，所以A错误；B正确；因物体做匀速运动，故合外力为零，得摩擦力Ff=Fcosθ；竖直方向：FN=mg-Fsinθ，所以C、D正确．
考点：本题考查受力分析、物体的平衡
13．CD
【解析】
试题分析：设绳子两端点所悬点的水平距离为d，绳长为l，绳子拉力为T，绳子与竖直方向之间的夹角为，物体的质量为m．
根据共点力平衡：，
，
可见，d相等，T相等，所以Fa=Fb，Fc=Fd，故A、B错误，C正确；d大，T也大，Fd>Fa，D正确；故选CD．
考点：共点力的平衡
【名师点睛】以物体悬挂点为研究对象，根据对称性，两段绳子的拉力相等，与竖直方向的夹角相等，根据共点力平衡和几何关系可知：绳子长度不变时，两悬点的距离越大，绳子拉力越大，两悬点的距离不变，绳子拉力不变．
14．BCD
【解析】
【详解】
将力分解成、两个分力，如图所示
由三角形定则可知，另一个分力的最小值为：
当时，只有唯一解；
当时，、、三矢量构不成三角形，故无解；
当时，可构成两个矢量三角形，有两解；
当时，可能构成两个矢量三角形，也可能只构成一个矢量三角形，不能确定是有一解，还是有两解；
A.与分析不符，故A错误；
B.与分析相符，故B正确；
C.与分析相符，故C正确；
D.与分析相符，故D正确。
15．AC
【解析】
【详解】
因为垂直段最短，知当分力F2与分力F1垂直时，F2最小。如图。
则
F2min=Fsin37°=20×0.6N=12N．
所以只要大于12N，均可能；
A．可能等于20N，与结论相符，选项A正确；
B．一定小于20N，与结论不相符，选项B错误；
C．最小等于12N，与结论相符，选项C正确；
D．可能等于10N，与结论不相符，选项D错误；
16．；
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]．将F按照作用效果分解为图示两个方向，根据平行四边形定则如图所示
根据三角函数关系得：
17．(1) (2)75N，125N
【解析】
【详解】
(1)如图所示受G、F1、F2三个力：
(2)对受力进行正交分解有：
F2cosθ= G
F2sinθ= F1
解得：
F2＝ =125N
F1=Gtanθ= 75N
18． 方向与x轴夹角为45°
【解析】
【详解】
将水平分解和竖直分解，故
故这三个力的合力为
方向与x轴夹角为45°。