3.5力的分解同步练习（word版含答案）

1021080011938000人教版（新课程标准）高中物理必修1第三章相互作用5力的分解同步练习
一、单选题
1.下列共点力作用在物体上，一定不能使物体保持平衡的是（?? ）
A.?2N、3N、5N????????????????B.?3N、4N、8N????????????????C.?10N、10N、10N????????????????D.?4N、6N、7N
2.为测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数,某同学设计了一个如图所示实验，用一根轻弹簧将木块压在墙上同时在木块下方有一个拉力F2作用。木块与弹簧整体恰好匀速向下运动，现分别测出了弹簧的弹力F1 ， 拉力F2和木块的重力G，则动摩擦因数 μ 应等于(?? )
A.?F1+GF2????????????????????????????????????B.?GF2????????????????????????????????????C.?F2F1????????????????????????????????????D.?F2+GF1
3.如图所示，物体在水平推力F的作用下静止在斜面上，若稍微增大水平力F而物体仍保持静止，则下列判断中正确的是（?? ）
A.?斜面对物体的静摩擦力一定增大 B.?斜面对物体的支持力一定增大
C.?物体所受合力逐渐增大 D.?以上说法都不对
4.如图所示，用细绳将重球悬挂在光滑墙壁上，当绳子稍许变长(小球仍处于静止状态)，细绳对小球的拉力F、墙壁对小球的支持力 FN 的变化情况为（?? ）
A.?F、FN都不变?????????????????B.?F变大、FN变小?????????????????C.?F、FN都变小?????????????????D.?F变小、FN变大
5.如图，固定斜面，CD段光滑，DE段粗糙，A、B两物体叠放在一起从C点由静止下滑，下滑过程中A、B保持相对静止，则（?? ）
A.?在CD段时,A受重力、支持力、摩擦力作用?????????? B.?在DE段时,A一定做减速运动
C.?在DE段时,A一定受到摩擦力作用???????????????????????? D.?整个下滑过程中，A，B均处于加速状态
6.当堆沙锥堆到一定高度时就会塌下去，此时沙子间的摩擦力就是最大静摩擦力。某实验小组利用该方法测量沙子间的动摩擦因数。通过测量发现当沙锥的底圆直径为D时，沙锥的最大高度为H，圆锥的母线长度为L，如图所示。则沙子间的动摩擦因数μ为（? ）
A.?μ= HL???????????????????????????????B.?μ= 2HD???????????????????????????????C.?μ= DL??????????????????????????????D.?μ= D2L
7.如图所示，一个物块沿着倾斜的传送带匀速直线下滑，则物块受到的摩擦力说法正确的是（ ??）
A.?物块一定受到沿斜面向上的摩擦力 B.?物块一定受到沿斜面向下的摩擦力
C.?物块可能不受摩擦力的作用 D.?物块受到的摩擦力可能沿斜面向上也可能向下
8.如图所示，质量均为m的a、b两物体，放在两固定的水平挡板之间，物体间用一竖直放置的轻弹簧连接，在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终保持静止状态，己知重力加速度为g，下列说法正确的是（?? ）
A.?a物体对水平挡板的压力大小可能为 2mg B.?a物体所受摩擦力的大小为F
C.?b物体所受摩擦力的大小为F D.?弹簧对b物体的弹力大小可能为mg
9.如图所示，人握住旗杆匀速上爬，下列说法正确的是(?? )
A.?人受到的摩擦力是滑动摩擦力
B.?人受到的摩擦力的方向是向上的
C.?匀速上爬过程中手握旗杆的力越大，人受到的摩擦力越大
D.?若人加速向上爬，人受的摩擦力仍保持不变
10.如图所示，两根完全相同的轻弹簧a、b上端固定在竖直墙壁上，下端连接在小球上。当小球静止，弹簧a、b与竖直方向的夹角分别为 53° 和 37? （sin 37? =0.6，cos 37? =0.8），则a、b两弹簧的弹力之比为（?? ）
A.?34??????????????????????????????????????????B.?43??????????????????????????????????????????C.?45??????????????????????????????????????????D.?54
11.质量为m的物体，沿倾角为θ，质量为M的斜面匀速下滑，如图所示，若物体与斜面间的动摩擦因数为μ1 ， 斜面与水平地面间的动摩擦因数为μ2 ， 物体下滑过程中，斜面仍静止在地面上，下述正确的是（? ）
A.?地面对斜面的支持力小于（m+M）g?????????????????B.?地面对斜面的支持力大于（m+M）g
C.?斜面不受地面的摩擦力作用????????????????????????????????D.?斜面受到地面的摩擦力的方向一定平行地面向左
12.如图所示，力F把一物体紧压在竖直的墙壁上静止不动,下列有关力的相互关系叙述正确的是（??? ）
A.?作用力F和物体对墙壁的压力是一对平衡力
B.?墙壁对物体的弹力是由于墙壁发生弹性形变而产生的
C.?作用力F和墙壁对物体的弹力是一对作用力和反作用力
D.?作用力F增大,墙壁对物体的静摩擦力也增大
13.如图所示，小车A静置在水平地面上，斜面B置于小车A上，滑块C放在斜面B上，一根轻弹簧一端固定在小车A上的P点、另一端系在滑块C上的Q点，弹簧PQ与B的斜面垂直，A、B、C三个物体均保持静止，下列有关斜面B、滑块C的受力情况的描述正确的是（ ??）
A.?若弹簧处于压缩状态，则滑块C一定受3个力的作用
B.?若弹簧处于压缩状态，则斜面B一定受4个力的作用
C.?若弹簧处于伸长状态，则滑块C一定受4个力的作用
D.?若弹簧处于伸长状态，则斜面B一定受6个力的作用
14.如图所示斜面体A放在粗糙的水平面上，物块B放在粗糙的斜面体A上，轻质弹簧两端分别与物块B及固定在斜面体底端的挡板P拴接（弹簧与斜面平行），弹簧处于拉伸状态，斜面体上端有一定滑轮固定在斜面体上端的挡板处，现通过轻绳（定滑轮两侧轻绳夹角保持90°）用一垂直斜面的力通过定滑轮拉物块B， F 从零开始逐渐增大，A、B始终静止。则该过程中，下列说法正确的是（ ??）
A.?弹簧对挡板P的拉力增大
B.?物块B对斜面体A的压力减小
C.?斜面体A和物块B间的摩擦力可能减小，也可能增大
D.?斜面体A对地面的压力不变
15.如图所示,竖直墙上连有细线AB，轻弹簧的一端与B相连,另一端固定在墙上的C点，现有一水平绳BD与弹簣拴接在B点，现给BD一水平向左的拉力F，使弹簧处于伸长状态且AB和CB与墙的夹角均为45°，若保持B点不动，将BD绳绕B点缓慢向上转功，则在转动过程中BD绳的拉力F变化情况是(?? )
A.?变大????????????????????????????????B.?变小????????????????????????????????C.?不变????????????????????????????????D.?先变小后变大
16.如图所示，水平轻弹簧一端固定于竖直墙上，另一端与光滑水平面上质量m=1kg的小球相连。轻绳的一端固定于天花板，另一端与小球相连，且与水平方向成α角，此时小球静止，且水平面对小球的弹力恰为0。则此时弹簧弹力的方向、大小分别为（?? ）
A.?向左? mgsinα?????????????????B.?向右? mgcosα?????????????????C.?向左? mgcotα?????????????????D.?向右? mgtanα
17.关于运动的合成与分解，下列说法正确的是（ ??）
A.?合运动的速度一定大于两个分运动的速度 B.?合运动的时间一定大于分运动的时间
C.?两个直线运动的合运动一定是直线运动 D.?合运动的速度方向就是物体实际运动的方向
18.如图所示为缓慢关门时（图中箭头方向门锁的示意图，锁舌尖角为37°，此时弹簧弹力为 24N ，锁舌表面较光滑，摩擦不计（ sin37°=0.6,cos37°=0.8 ），下列说法正确的是（??? ）
A.?此时锁壳碰锁舌的弹力为 40N???????????????????????????B.?此时锁壳碰锁舌的弹力为 30N
C.?关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐减小??????????????????????D.?关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变
19.质量为M的人站在地面上，用绳通过定滑轮将质量为m的重物从地面向上拉动，如图所示，若重物以加速度a上升，则人对地面的压力为（?? ）
A.?(M?m)g?ma????????????????B.?(M+m)g?ma????????????????C.?(M+m)g+ma????????????????D.?Mg?ma
20.光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图所示，现缓慢地拉绳，在使小球沿球面由A到B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是（ ??）
A.?N变大、T变小????????????B.?N变小、T变大????????????C.?N变小、T先变小后变大????????????D.?N不变、T变小
二、综合题
21.质量m＝15kg的光滑球A悬空靠在竖直墙壁和木块B的斜面之间，斜面的倾角为60?，木块B的质量M＝150kg，且静止在水平地板上，如图，取g＝10m/s2 ， 求：
（1）球受到墙和木块B的的作用力的大小各为多少?
（2）水平地板对B的支持力和摩擦力的大小各为多少？
22.如图所示，一质量为6kg的物块，置于水平地面上，物块与地面的动摩擦因数为 13 然后用两根绳分别系在物块的A点和B点，A绳水平，B绳与水平面成37°，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2 ． 求：
（1）逐渐增大B绳的拉力，直到物块对地面的压力恰好为零，则此时A绳和B绳的拉力分别是多大？
（2）将A绳剪断，为了使物块沿水平面做匀速直线运动，在不改变B绳方向的情况下，B绳的拉力应为多大？
23.如图所示，物块A放在水平面上，用一根细线水平地绕过定滑轮吊住一个重物B。已知物块A重10N，A和桌面间的动摩擦因数μ=0.25，当悬挂物B重3N时，A开始沿桌面滑动（不计滑轮所受的摩擦）。现在让A放在水平桌面上处于静止状态，然后将B物体轻轻挂在细线下端。则：
（1）B物体重2N时，A与桌面间的摩擦力的大小为多少？为什么？
（2）当A物体上再加上重10N的C物体，B物体重7N时，A与桌面的摩擦力的大小为多少？
24.小球A、B（可视为质点）用质量不计的轻杆相连，通过两段不可伸长的轻绳固定在天花板上的M点，平衡时轻杆恰好水平，且两根悬线偏离竖直方向的夹角分别为30°和60°，如图甲所示。若用一根轻绳跨接在光滑定滑轮（滑轮大小可不计）两端，重新平衡时如图乙所示，求：
（1）两个小球的质量之比 mAmB ；
（2）图乙状态，滑轮两侧轻绳NA、NB长度之比 lAlB
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】A．2N和3N的合力范围为 1N≤F≤5N
5N在合力范围之内，则三个力合力能为零，物体能平衡，A不符合题意；
B．3N和4N的合力范围为 1N≤F≤7N
10N不在合力范围之内，则三个力合力不能为零，物体不能平衡，B符合题意；
C．10N和10N的合力范围为 0N≤F≤20N
10N在合力范围之内，则三个力合力能为零，物体能平衡，C不符合题意；
D．4N和6N的合力范围为 2N≤F≤10N
7N在合力范围之内，则三个力合力能为零，物体能平衡，D不符合题意。
故答案为：B。
2.【答案】 D
【解析】木块恰好匀速向下运动，说明木块受力平衡，根据受力分析可知，木块一定受到向上的滑动摩擦力，根据平衡条件有： f=G+F2 f=μF1
解得： μ=F2+GF1
故答案为：D。
3.【答案】 B
【解析】对物体受力分析如图
A．设斜面倾角为θ，若物体原来受到的静摩擦力沿斜面向下时，则有 Fcosθ=mgsinθ+f
得 f=Fcosθ?mgsinθ
所以当F逐渐增大时，f也逐渐增大；若物体原来受到的静摩擦力沿斜面向上时，则有 Fcosθ+f=mgsinθ
得 f=mgsinθ?Fcosθ
可知当F逐渐增大时，f逐渐减小；若物体原来不受摩擦力，则F逐渐增大时，摩擦力增大，A不符合题意；
B．斜面对物体的支持力为 FN=Fsinθ+mgcosθ
则F增大时， FN 也增大，B符合题意；
C．物体保持静止状态，合力保持为零，C不符合题意；
D．综上分析可知D不符合题意。
故答案为：B。
4.【答案】 C
【解析】以球为研究对象，分析受力情况作出力图如图
设绳子与墙之间的夹角为α，根据平衡条件得 FN=mgtanα F=mgcosα
如果所用的绳子变长则α减小， tanα 减小， cosα 增大，mg不变，所以FN减小，F减小；C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
5.【答案】 C
【解析】A．CD段光滑，把AB看成一个整体可得加速度为： a=gsinθ ，隔离对A分析，有：mAgsinθ+fA=mAa，解得：fA=0，
可知A受重力和支持力两个力作用，A不符合题意；
BCD．DE段粗糙，一定存在摩擦力，对整体，如果重力的下滑分力大于滑动摩擦力，整体是加速下滑；如果重力的下滑分力等于滑动摩擦力，整体是匀速下滑；如果重力的下滑分力小于滑动摩擦力，整体是减速下滑，BD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
6.【答案】 B
【解析】设沙锥堆底圆直径与圆锥的母线长度之间的夹角为θ，取沙锥堆面上一点沙粒，设其质量为m，对其进行受力分析，由平衡条件可知： mgsinθ=μmgcosθ
其中 sinθ=HL 、 cosθ=D2L ，可解得μ= 2HD
故答案为：B
7.【答案】 A
【解析】由于物块匀速下滑，物块受力平衡，物块受重力、皮带对物块的支持力，皮带对物块的摩擦力，则物块所受摩擦力一定沿传送带朝上。A符合题意，BCD三不符合题意。
故答案为：A
8.【答案】 C
【解析】在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终保持静止状态，则物体b受到接触面的静摩擦力，大小f=F； 因此它们之间一定存在弹力，则弹簧的弹力大于物体b的重力，由整体法可知，a物体对水平面的压力大小大于为2mg，AD不符合题意，C符合题意；根据摩擦力产生的条件可知，a物体没有相对运动的趋势，故没有摩擦力，B不符合题意。
故答案为：C
9.【答案】 B
【解析】A．人受到的摩擦力是静摩擦力，A不符合题意；
B．人受到的向下的重力和向上的摩擦力平衡，则摩擦力的方向是向上的，B符合题意；
C．匀速上爬过程中人受到的向下的重力和向上的摩擦力平衡，即摩擦力不变，手握旗杆的力越大，人受到的最大静摩擦力越大，C不符合题意；
D．若人加速向上爬，人受到向上的合力，则人受的摩擦力变大，D不符合题意；
故答案为：B.
10.【答案】 A
【解析】对小球受力分析，受到重力和两个弹簧的弹力，如图
根据平衡条件，有： FaFb=mgcos53°mgsin53°=34
而 Fa=kx1 ， Fb=kx2
解得： x1x2=34
故答案为：A。
11.【答案】 C
【解析】AB．物体匀速下滑，对物体受力分析，受竖直向下的重力mg，垂直斜面的支持力FN1以及沿斜面向上的摩擦力f1 ， 三力平衡，则斜面对物体的支持力与斜面对物体的摩擦力的合力F与重力mg等大反向，即竖直向上，由牛顿第三定律可知，物体对斜面的力 F′ 竖直向下，与F等大，对斜面体受力分析，有竖直向下的重力Mg，物体对斜面竖直向下的力 F′ 以及地面对斜面体竖直向上的支持力FN2 ， 由平衡条件可知： F′+Mg=FN2 F′=F=mg
解得： FN2=(m+M)g
AB不符合题意；
CD．对斜面体受力分析可知，斜面体水平方向不受力，所以地面对斜面体无摩擦力，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
12.【答案】 B
【解析】A．F是外界对物体的作用力，而压力是物体对墙壁的作用力；故二力不是作用在同一个物体上的；不是平衡力，A不符合题意；
B．墙壁对物体的弹力是由于墙壁发生了形变，要恢复原来的形状，从而对与它接触的物体产生了力的作用，B符合题意；
C．作用力F和墙壁对物体的弹力，是一对平衡力，C不符合题意；
D．物体受到的是静摩擦力，其大小与正压力无关，D不符合题意；
故答案为：B。
13.【答案】 C
【解析】AB．若弹簧处于压缩状态，则滑块C受到重力、弹簧的弹力、斜面的支持力和摩擦力共4个力的作用，B受到重力、C对B的压力和摩擦力、A对B的支持力和向右摩擦力共5个力的作用，AB不符合题意；
C．若弹簧处于伸长状态，B和C之间的弹力不可能为零，如果BC之间的弹力为零则摩擦力为零，C不可能静止，则滑块C受到重力、弹簧的拉力、斜面的支持力和摩擦力共4个力的作用，C符合题意；
D．若弹簧处于伸长状态，B受到重力、C对B的压力和摩擦力、A对B的支持力和向左的摩擦力共5个力的作用，D不符合题意。
故答案为：C。
14.【答案】 C
【解析】A．A、B始终静止，弹簧的形变量未变，所以弹力未变，则弹簧对挡板P的拉力未变，A不符合题意；
B．设斜面的倾角为θ，B在垂直斜面方向受斜面的支持力、沿斜面向下的重力的分力mgsinθ，重力的分力不变，则斜面对B的支持力不变，物块B对斜面体A的压力不变，B不符合题意；
C．弹簧处于拉伸状态，设弹力为F弹，B受到的摩擦力沿斜面向上，由平衡条件得：F较小时，F+f=F弹+mgsinθ，
F较大时，F=F弹+mgsinθ+f，
随着F的增加，摩擦力f向上先减小，后反向向下增加，C符合题意；
D．对整体受力分析知，F由竖直向上的分力，所以竖直方向地面对A的支持力减小，则由牛顿第三定律可知斜面体A对地面的压力减小，D不符合题意。
故答案为：C。
15.【答案】 B
【解析】要保持 B 点的位置不变， BD 绳向上转动的角度最大为 45° ，由于 B 点的位置不变，因此弹簧的弹力不变，作出矢量三角形如图所示：
由平衡条件得知， F2 和 F 的合力与 F1 大小相等、方向相反，当将 D 点向上缓慢移动时，由图看出， BD 绳的拉力变小；
故答案为：B。
16.【答案】 C
【解析】对小球受力分析，合成矢量三角形：
弹簧弹力大小： F=mgtanα=mgcotα
方向水平向左，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
17.【答案】 D
【解析】合运动的速度不一定大于两个分运动的速度，A不符合题意；合运动的时间一定等于分运动的时间，B不符合题意；两个直线运动的合运动不一定是直线运动，关键要看合初速度与合加速度是否共线，C不符合题意；合运动的速度方向就是物体实际运动的方向，D符合题意；
故答案为：D．
18.【答案】 A
【解析】AB．锁舌受到弹簧的弹力和锁壳的作用力，受力如图所示：
受力平衡，则有：F弹=Fsin37°，代入数据解得：F=40N
A符合题意，B不符合题意；
CD．关门时，锁舌受到锁壳的作用力，弹簧被压缩，处于压缩状态，则弹力增大，CD不符合题意。
故答案为：A。
19.【答案】 A
【解析】以物体为研究对象，根据牛顿第二定律得 T?mg=ma
解得绳子的拉力 T=m(g+a)
再以人为研究对象，根据平衡条件得地面对人的支持力为 N=Mg?T=Mg?m(g+a)=(M?m)g?ma
根据牛顿第三定律得知，人对地面的压力大小 N'=N=(M?m)g?ma
故答案为：A
20.【答案】 D
【解析】以小球为研究对象，分析小球受力情况：重力G，细线的拉力T和半球面的支持力N，作出N、T的合力F，由平衡条件得知F=G．
由 △NFA?△AO1O 得 NAO=FO1O=TO1A ，得到 N=AOO1OG,T=O1AO1OG ，由题缓慢地将小球从A点拉到B点过程中， O1O ，AO不变， O1A 变小，可见T变小，N不变，D符合题意。
故答案为：D
二、综合题
21.【答案】 （1）解：小球A受力分析如图所示：
小球A受力平衡，有 N1sin60°＝N2
N1cos60°＝mg
解得小球A受到墙和木块B的作用力分别为N2＝150 3 N=260N
N1＝300N
（2）解：对木块B受力分析如下图，则有
N1/cos60°＋Mg＝N3
N1/sin60°＝f
把N1/＝300N代入可得水平地板对B的支持力和摩擦力分别为N3＝1650N
f＝150 3 N
【解析】（1）小球A处于静止，利用小球A的平衡条件可以求出As受到的弹力大小；
（2）木块B处于静止，利用B的平衡方程可以求出地板对B的支持力和摩擦力的大小。
22.【答案】 （1）解：当物块对地面的压力恰好为零时，如图1所示，根据平衡条件得：TBcos37°=TA
TBsin37 =mg
解得：TA=80N
TB=100N
（2）解：将A绳剪断，如图2所示，为了使物块沿水平面做匀速直线运动
则有：Fcos37°=f
Fsin37 + FN= mg
f=μFN
联立解得：F=20N
【解析】（1）物块处于静止，利用物块的平衡可以求出两个拉力的大小；
（2）A绳子断开后，物块做匀速直线运动，利用平衡方程可以求出B绳子的拉力大小。
23.【答案】 （1）解：根据题意，物体受到的滑动摩擦力大小为f=μFN=μmg=0.25×10N=2.5N
B物体重2N时，A与桌面间的摩擦力为静摩擦力，大小即为2N
（2）解：当A物体上再加上重10N的C物体，物体受到的滑动摩擦力大小为f=μFN′=μ（mg+10）=0.25×（10+10）N=5.0N
B物体重7N时，A与桌面的摩擦力为滑动摩擦力，大小即为5N
【解析】（1）物体A受到的摩擦摩擦力大小比物体B的重力大小大，所以此时A物体静止不动，利用A的平衡条件结合拉力的大小可以求出摩擦力的大小；
（2）当A物体加上重物C，利用动摩擦力表达式可以求出最大静摩擦力的大小，比较B物体的重力可以判别AC整体运动，利用滑动摩擦力的表达式可以求出滑动摩擦力的大小。
24.【答案】 （1）解：小球处于静止状态，受力平衡，对任意一个小球受力分析，受到重力、绳子的拉力T和杆的支撑力F，根据平衡条件得：Tcosθ-mg=0
Tsinθ-F=0
解得：mg=Fcotθ
所以： mAmB＝cot30°cot60°＝31
?
（2）解：对小球A受力分析，设绳子拉力为T，小球到滑轮的长度为l，O′C的距离为h，根据三角形相似，有 mg?＝Tl
解得： l＝T?mg
所以： lOAlOB＝mBmA＝13
【解析】分别对两个小球进行受力分析，在重力、绳子拉力和杆的支持力的作用下，两个小球处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。