（山东）鲁科版（2019）高中物理必修第一册4.2 力的分解基础训练练（word含答案）

1226820010350500山东省高一物理必修一鲁科版（2019）——第四章 第二节力的分解基础训练
一、单选题
1．将一个力F分解为两个分力F1和F2，那么下列说法中错误的是（ ）
A．F是物体实际受到的力 B．F1和F2不是物体实际受到的力
C．物体同时受到F1、F2和F三个力的作用 D．F1和F2共同作用的效果与F相同
2．将F沿水平和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为(　　)
A．Fsinθ B．Fcosθ C．F/sinθ D．F/cosθ
3．我国选手陈一冰在北京奥运会上以优异成绩夺得吊环比赛冠军．比赛中他先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到图示位置，此时连接吊环的绳索与竖直方向的夹角为false．已知他的体重为false，吊环和绳索的重力不计．则每条绳索的张力为（ ）
A．false B．false C．false D．false
4．如图，小明在倾斜的路面上使用一台没有故障的体重秤，该秤显示的体重示数比他实际体重（　　）
A．准确 B．偏大
C．偏小 D．无法判断
5．弹跳能力是职业篮球运动员重要的身体素质指标之一，许多著名的篮球运动员因为具有惊人的弹跳能力而被球迷称为“弹簧人”，弹跳过程是身体肌肉、骨骼关节等部位一系列相关动作的过程，屈膝是其中一个关键动作，如图所示，人屈膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为θ，设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为（　　）
A．false B．false
C．false D．false
6．有一直角V形槽固定在水平面上，其截面如图所示，BC面与水平面间夹角为60°，有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内，木块与AB面间的动摩擦因数为μ，与BC面间无摩擦，现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，则木块受的摩擦力为（　　）
A．falseμmg B．falseμmg C．falseμmg D．μmg
7．已知两个共点力的合力false为false，其中一分力false的方向与合力false的方向成false角，若另一分力false的大小为false。则（ ）
A．false的方向是唯一的 B．false有无数个可能的方向
C．false的大小是唯一的 D．false的大小可能为false
8．古人云：“逆风行舟，不进则退”。帆板运行中，如遇逆风，可以调节船的航向以及帆与风向的夹角，使船仍前进。实践证明，当帆面恰好在风向与船运动方向所成夹角的平分线上时，行驶获得的逆风推力最大。如图所示，如果风对帆的作用力为R，帆面满足逆风行驶中最大推力的夹角设为，风与帆的摩擦力因对船的运动影响不大，可忽略，风对船的横向推力可与水的阻力相抵消，则因R引起的使船沿S方向运动的最大推力F为（　　）
A．R sin 2 B．R sin C．R sincos D．false
9．已知力F的一个分力F1跟F成30°角，F1大小未知，如图所示，则另一个分力F2的最小值为：（ ）
A． false B． false C．F D．无法判断
10．“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
11．如图所示，物体静止于光滑水平面M上，水平恒力F1作用于物体，现要使物体沿着OO′方向做直线运动（F1和OO′都在M平面内）．那么必须同时再加一个力F2，则F2的最小值是（　　）
A．false B．false C．false D．false
12．如图所示，一轻质细杆两端分别固定着质量为mA和mB的两个小球A和B（可视为质点）．将其放在一个直角形光滑槽中，已知轻杆与槽右壁成α角，槽右壁与水平地面成θ角时，两球刚好能平衡，且α≠θ，则A、B两小球质量之比为
A．false B．false
C．false D．false
二、填空题
13．如图所示，一重为G的小球被垂直于斜面的三角形木板挡住静止在倾角为α的斜面上，则小球对斜面的压力为________，小球对三角形木板的压力为_______.
14．拖拉机拉着耙耕地，拉力F与水平方向成α角，若将该力沿水平和竖直方向分解，则它的水平分力为________，竖直分力为________．
15．用穿过钢管的绳索吊起钢管，钢管重20000N，长2m，厚度忽略不计，如图所示，绳索能承受的最大拉力为12000N，绳索全长至少要________m。
16．三个共点力，F1=5N，F2＝10N，F3＝15N，θ=60°，则它们的x轴分量的合力为______，y轴分量的合力为______，合力大小______，方向与x轴正方向的夹角为______．
三、实验题
17．如图所示的实验装置可以用来验证力的平行四边形定则，带有滑轮的方木板竖直放置，为了便于调节绳子拉力的方向，滑轮可以安放在木板上的多个位置：
(1)请把下面的实验步骤补写完整：
①三段绳子各自悬挂一定数目的等质量钩码，调整滑轮在木板上的位置，使得系统静止不动；
②把一张画有等间距同心圆的厚纸，紧贴木板放置在绳子与木板之间，使得圆心位于绳子结点O处，有足够多等间距同心圆作为画图助手，这样做为的是方便作出力的图示。你认为本实验有必要测量钩码所受的重力大小吗？答______（选填“有”或“没有”，不必说明理由）；
③记录三段绳子悬挂的钩码个数以及三段绳子的方向；
④根据记录的数据，作出三段绳子上的拉力false、false、false的图示；
⑤以表示false、false的线段为邻边，画出平行四边形，如果平行四边形的对角线所表示的力与false近似______，则在实验误差允许的范围内验证了力的平行四形定则。
(2)在图中A、B、C三段绳子上分别悬挂了4、5、6个钩码而静止不动，图中false、false两段绳子与竖直方向的夹角分别为false、false，如果本实验是成功的，那么false应接近于______。
18．某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m如图甲所示，用弹簧OC和两根相同的弹簧测力计a、b做“探究求合力的方法”的实验。在保持弹簧伸长2.00cm不变的条件下：
（1）若弹簧测力计a、b间夹角为90°，弹簧测力计a的读数是__________N（如图乙中所示），则弹簧测力计b的读数可能为__________N.
（2）若弹簧测力计a、b间夹角小于90°，保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变，增大弹簧测力计b与弹簧测计力a的夹角，则弹簧测力计b的读数__________（选填“变大”“变小”、“不变”、“先变小后变大”或“先变大后变小”）。
19．为了较准确地测量某细线所能承受的最大拉力，甲、乙两位同学分别进行了如下实验．
(1)甲同学操作如下：
如图a所示，将细线上端固定，在其下端不断增挂钩码，直至挂第4个钩码(每个钩码重为G)时，细线突然断裂，甲同学将3G记为细线所能承受的最大拉力
(2)乙同学操作如下：
①用刻度尺测出细线的长度l；
②按图b所示将细线左端固定，右手捏住细线另端，然后将3个钩码挂在细线上；
③捏住细线的右手沿水平刻度尺缓慢向右移动，直至细线断裂，测出此时细线两端的水平距离d．
(3)若细线质量、伸长及细线与钩码间的摩擦均忽略不计，根据上述实验，请完成下列内容：
①测量结果较准确的是_______________(选填“甲”或“乙”)同学；
②乙同学的测量结果是_____________(用题中所给物理量的字母表示)；
③在乙同学的实验中，当细线刚断时钩码两侧细线的夹角________(选填“>”、“=”或“＜”)120°．
参考答案
1．C
【详解】
合力与分力等效的，不能同时作用在物体上，所以力F是实际受到的力，分力F1和F2与F效果相同．故C错误，符合题意；ABD正确，不符合题意。
故选C。
2．A
【详解】
根据力的作用效果可以将F分解为沿水平方向和竖直方向的两个力，根据平行四边形定则，竖直方向上分力Fx＝Fsinθ，故A正确，BCD错误．
故选A.
3．C
【详解】
陈一冰的受力分析图，由共点力的平衡可知，在竖直方向上
false
解得
false
A．false，与结论不相符，选项A错误；
B．false，与结论不相符，选项B错误；
C．false，与结论相符，选项C正确；
D．false，与结论不相符，选项D错误；
故选C．
4．C
【详解】
设路面的倾角为θ、小明的质量为m，测出来的体重示数大小等于小明对体重秤的正压力的大小，即
false
故测出来的体重示数比他实际体重偏小，则ABD错误，故选C。
5．D
【详解】
设大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力为false，则他们之间的夹角为θ，F即为他们合力的大小，则有
false
脚掌所受地面竖直向上的弹力约
false
联立可得：false ；
故选D。
6．B
【详解】
木块受重力、斜面AB的支持力、斜面BC的支持力、斜面AB的摩擦力以及推力F的作用，将重力按照实际作用效果正交分解，如图
垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，木块受的摩擦力为
false
故选B。
7．D
【详解】
AB．已知一个分力有确定的方向，与F成30°夹角，知另一个分力的最小值为：
false
而另一个分力大小大于9N小于18N，故false的方向有两个，故AB错误；
CD．根据以上分析可知，false的可能有两个，根据余弦定理
false
解得：false的大小可能为false或false，故C错误D正确。
故选D。
8．A
【详解】
风力沿垂直于帆面方向的作用力是Rsinθ，将该力分解为沿船前进方向的分力以及垂直于船前进方向的分力，则由题意可知
f=Rsinθcosθ
F=Rsinθsinθ=Rsin2θ
故选A。
9．A
【详解】
根据三角形定则，当另一分力与F1垂直时，另一分力最小．
另一个分力F2的最小值为：false ，故A项正确．
10．B
【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。
11．B
【详解】
要使物体沿OO′方向做直线运动，则物体受到的合力F沿OO′方向，如图所示：
由三角形定则知，当F2方向垂直OO′时，F2有最小值，为F2=F1sin?θ，故B正确，A、C、D错误．故选B．
12．C
【详解】
对A球受力分析，受重力、杆的弹力、斜面的支持力，如图所示：
根据共点力平衡条件，有：false…①
再对B球受力分析，受重力、杆的弹力、斜面的支持力，如图所示；
根据平衡条件，有：false…②
联立①②解得：false，故选C．
13．false false
【详解】
[1][2]将小球的重力按作用效果分解，如图
由平衡条件可得
小球对斜面的压力为false，小球对三角形木板的压力为false
14．Fcosα Fsinα
【详解】
[1][2]．根据平行四边形定则，以F为对角线作平行四边形，如图，根据几何关系，可知
则有水平方向
false
竖直方向
false．
15．3.6
【详解】
设钢管长为L，绳索长为l，两绳中的合力等于钢管的重力
false
其中
false
代入数据解得
false
16．15N； false ； false ； false ；
【详解】
合力在x轴上的分量false，合力在y轴上的分量为false，合力false，合力方向跟x轴正方向的夹角为false，则有false，解得false
答案：false
17．没有 等大反向 1.25
【详解】
(1)②[1]每个钩码的重量相同，可以通过钩码的个数表示力的大小，没有必要测量钩码所受的重力大小。
⑤[2]false、false、false三力平衡，通过平行四边形可以做出false和false的合力，若近似与false等大反向，即可在实验误差允许的范围内验证了力的平行四形定则。
(2)[3]根据平衡条件可知在水平方向
false
则
false
18．6.00（5.99~6.01均可） 8.00（7.99~8.01均可） 先变小后变大
【详解】
(1)[1]根据胡克定律可知，OC弹簧的弹力大小为
F=kx=500×0.02N=10N
根据弹簧秤的读数方法可知，a的读数为6.00N（5.99~6.01均可）；
[2]两弹簧秤夹角为90°，a、b弹簧的合力为5N，根据三角形定则可知，b的读数为8.00N（7.99~8.01均可）；
(2)[3]若弹簧秤a、b间夹角小于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，增大弹簧测力计b与弹簧测计力a的夹角，如图所示：
则弹簧测力计b的读数先变小后变大。
19．乙 false ＞
【详解】
① [1]甲同学的方案中钩码只能一个一个加，使得测量的细线拉力不连续，造成测量的不准确，所以乙同学的测量结果较准确．
②[2]当绳子断时，根据共点力平衡求出绳子的最大拉力．绳子与竖直方向夹角的正弦值为：
sinθ=d/L
根据平衡有
2Fcosθ=G
解得最大拉力为
F=
③[3]根据共点力平衡得出细线上拉力的合力大小不变，大小等于物体重力3G，细线上的拉力大小大于3G，根据力的平行四边形定则，两侧细线的夹角大于120°。