高中物理力的合成與分解正交分解同步練習含解析新人教版必修1

1、日、在斜桿下端固定有質(zhì)量為 m的小球，裝置力的合成與分解-正交分解同步練習1 .如圖所示，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為處于靜止狀態(tài)。下列關于桿對球的作用力F的判斷中，正確的是（）A.大小為mg方向豎直向上B.大小為mg方向沿桿斜向右上方C.大小為mg方向垂直于桿斜向左上方D.大小為mg方向水平向右2.如圖，物體在水平力 F作用下靜止在斜面上。若稍許增大 靜摩擦力Ff、支持力Fn以及Ff和Fn的合力F1變化情況是（F,仍使物體靜止在斜面上，則斜面對物體的）A. Ff不一定增大，F(xiàn)n一定增大，F(xiàn) 一定增大B . Ff一定增大，F(xiàn)n一定增大，F(xiàn)不變C. Ff、Fn、F均增大D. Ff、F

2、n不一定增大，F(xiàn) 一定增大3.如圖所示，在傾角為0的斜面上，放著一個質(zhì)量為 m的光滑小球，小球被豎直的木板擋住，則小球?qū)δ景宓膲毫Υ笮锽.二二一C80 8tanf4. 一質(zhì)量為m的物塊靜止在傾角為物體仍保持靜止。則物塊0的斜面上，現(xiàn)對物塊施加一個垂直于斜面向下的恒力F,如圖所示,dA.受到的支持力不變B.受到的支持力減小C.受到的摩擦力不變D.受到的摩擦力減小5.粗鐵絲彎成如圖所示半圓環(huán)的形狀，圓心為 O,半圓環(huán)最高點 B處固定一個小滑輪，小圓環(huán) A用細繩吊著一個質(zhì)量為m2的物塊并套在半圓環(huán)上。一根一端拴著質(zhì)量為m的物塊的細繩，跨過小滑輪后，另一端系在小圓環(huán) A上。設小圓環(huán)、滑輪、繩子的質(zhì)量

3、以及相互之間的摩擦均不計，繩子不可伸長。若整個系統(tǒng)平 衡時角AO斯a ,則兩物塊的質(zhì)量比 m : m為.arc . a 八.CtA. cos B . 2sin C . sin 6.如圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側用輕繩連著兩個物體- aD . 2 cos 一2A與B,物體B放在水平地面上，A、B均靜止。已知A和B的質(zhì)量分別為 mA、mB,繩與水平方向的夾角為日（日900）,重力速度為g,則A.物體B受到的摩擦力可能為零B.物體B受到的摩擦力為mAgcos6C.物體B對地面的壓力可能為零D.物體B對地面的壓力為 mBg -mAg sin9.如圖所示，一物體置于傾角為0的固定斜面上，物體與斜面之間的動摩

4、擦因數(shù)為科。先用平行于斜面的推力Fi作用于物體，恰好能使該物體沿斜面勻速上滑（如圖甲所示）。若改用水平推力F2作用于該物體上，也恰好能使該物體沿斜面勻速上滑（如圖乙所示）。則兩次的推力之比互為F2甲乙A. cos 0 +sin 0 B . cos 0 sin 0C. 1 +tan 0 D . 1 tan 0.如圖所示，質(zhì)量為 m的物體放在質(zhì)量為 M傾角為0的斜面體上，斜面體置于粗糙的水平地面上，用平 行于斜面向下的力 F拉物體m使其沿斜面向下勻速運動，M始終靜止，則下列說法正確的是A.地面對M的摩擦力大小為 Fcos 0B.地面對 M的支持力為(M+m gC.物體mM M的摩擦力的大小為 FD

5、. M對物體m的作用力豎直向上9.64 ,一一，一如圖所不，建筑裝修中，工人用質(zhì)量為 一的磨石對斜壁進行打磨,16當對磨石加豎直向上大小為 v2 =2gH的推力時，磨石恰好沿斜壁向上勻速運動，已知磨石與斜壁之間的動摩擦因數(shù)為,則磨石受到的摩擦力A.(F-mg)cos 0 B. (F-mg)sin 0C. (F-mg)cos 0 D.科(F-mg)10.如圖所示，小球靜止在小車中的光滑斜面A和光滑豎直擋板 B之間，原小車向左勻速運動，現(xiàn)在小車改為向左減速運動，那么關于斜面A對小球的彈力Fna的大小和擋板B對小球的彈力Fnb的大小，以下說法正A. FnaTF變，F(xiàn)nb減小 B . Fna增大，F(xiàn)n

6、b不變C. Fn箱可能增大D . Fna可能為零.如圖所示，人的質(zhì)量為 M,物塊的質(zhì)量為 m,且Mm若不計繩與滑輪的摩擦，則當人拉著繩向右跨出 一步后，人和物仍保持靜止，則下列說法中正確的是：()A.地面對人的摩擦力減小 B.地面對人的摩擦力增大 C.人對地面的壓力增大D.人對地面的壓力減小ab和bc與墻面的夾角均為 30重力加速度為g,則繩ab和繩bc的拉力分別為a30DA.2mg , mg、,31-ymg , 2mgC.mg , mg.3 mg , - mg13.如圖所示,不計繩與滑輪、一條細繩跨過定滑輪連接物體A、B, A懸掛起,B與豎直桿間的摩擦，已知繩與豎直桿間的夾角B穿在一根豎直桿

7、上，兩物體均保持靜止，0 ,則物體A、B的質(zhì)量之比mA： mB等于A. cos 0 ： 114.將一個質(zhì)量為1kg的物塊置于傾角為37。的固定斜面上,物塊在與斜面夾角為 30的拉力F作用下加速上升，已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.2, F大小為10N,則物塊上升的加速度約為：（sin37 =0.6,cos 37 =0.8 , sin 30 =0.5 , cos 30 =0.866 )(21.6m/s_，, 2 一1m/s C.22m/ s2D. 8m/s.如圖所示，用輕繩將質(zhì)量為 m的吊燈懸掛在房間屋角處，繩.如圖所示，人和物處于靜止狀態(tài).當人拉著繩向右跨出一步后，人和物仍保持靜止.不計繩與

8、滑輪的 摩擦，下列說法中正確的是C.地面對人的摩擦力增大D人所受的合外力增大人對地面的壓力減小.如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上。若物塊質(zhì)量為 6千克，斜面傾cos37 =0.8 , sin37D.62NB。用平行于斜面的力F拉B,使B沿斜面勻速上滑。在B運動的）角為37,動摩擦因數(shù)為 0.5,物塊在斜面上保持靜止，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2, =0.6,則F的可能值為（.如圖，楔形物塊 A靜置在水平地面上，其斜面粗糙，斜面上有小物塊之沿斜面勻速上滑?，F(xiàn)改變力F的方向至與斜面成一定的角度，仍使物體過程中，楔形物塊 A始終保持靜止。關于相互間

9、作用力的描述正確的有（A. A對B的摩擦力減小B.拉力F 一定增大C.物體B對斜面的作用力不變D.地面受到的摩擦力大小可能變大18.釣魚島自古以來就是中國的固有領土，但日本政府一再挑釁，并于去年九月發(fā)起購島鬧劇。對此包括 港澳臺在內(nèi)，全國上下共同掀起保釣高潮。中國人民解放軍做為堅強后盾更是頻頻亮劍，一批批重量級裝m由于近島海水的流動備紛紛閃亮出場。國產(chǎn)最先進武裝直升機武直一10 （WJ10）已經(jīng)進行多次試飛，右下圖為一架WZ-10在釣魚島海域用“拖曳掃雷具”進行近島掃除水雷演習模擬圖。拖曳型掃雷具質(zhì)量為對掃雷具產(chǎn)生水平方向的沖擊力，使輕質(zhì)軟繩偏離豎直方向，當直升機相對地面靜止時，繩子與豎直方向

10、 成。角，已知掃雷具所受的浮力不能忽略，下列說法正確的是A. WZ-10受重力、軟繩的拉力、空氣的阻力三個力的作用而處于平衡狀態(tài) TOC o 1-5 h z B.繩子的拉力大小為mgC0S1C.掃雷具受到的浮力大小一定等于mgD.掃雷具受到海水的水平方向的作用力小于繩子的拉力.如圖，質(zhì)量為 m的木塊在與水平方向成 口角斜向上的拉力 F作用下沿水平地面勻速滑動.木塊與水平 地面間的動摩擦因數(shù)為科.以下說法中正確的是（）A.木塊受到地面摩擦力大小為F sinB.木塊受到地面摩擦力大小為C.木塊受到地面摩擦力大小為（mg 一 F sin 1）D.木塊受到地面摩擦力大小為mgM=m寸,.如圖所示，一根

11、橡皮筋固定在水平天花板的兩點，在其中點懸掛一物體。當所掛物體的質(zhì)量 橡皮筋與天花板夾角 0=0 1,橡皮筋張力T=T；當M=2m時，0=0 2, T= T2。則AT1 ._ cos 2B.Ticos Z. T2cosT2 -2cos zC. TiT2sin力2 sinD.TiT2 一sin2sin2參考答案A【解析】試題分析：物體處于靜止狀態(tài)， 故其所受的合外力應為 0,由此根據(jù)力的平衡條件可知桿對球的作用力F大小為mg方向豎直向上，故 A正確；BCD昔誤?？键c：本題考查了力的平衡條件、牛頓第一定律的概念A【解析】試題分析：物體受重力、支持力、推力及摩擦力而處于平衡狀態(tài)；根據(jù)受力分析及正交分解

12、可得：在垂直斜面方向上，F(xiàn)n=Gcos。+Fsin 0 ;增大推力F,則支持力一定增大；沿斜面方向上有：Fcos 0 =mgsin0 +f;若推力沿斜面向上的分力大于重力的分力，則摩擦力向下，若推力增大，則摩擦力增大；若推力沿 斜面向下的分力小于重力的分力，則摩擦力向上，若推力增大，則摩擦力減??；物體處于靜止，合力為零：Ff和Fn的合力F與重力與F的合力等大反向，推力 F增大，則重力與F的合力增大，則Ff和Fn的合力| F增大；故選：A.考點：物體的平衡及正交分解法。B【解析】取光滑小球為研究對象，對小球進行受力分析，由于小球是光滑的，因此小球不會受到摩擦力的作用，建立如圖所示的直角坐標系，由

13、于小球靜止，則有FNisin 0 Fn2= 0, Fnicos 0 mg= 0解得：Fni= , Fn2= mgtan 0由牛頓第三定律可知，小球?qū)δ景宓膲毫镕n2 = Fn2= mgtan 0C【解析】試題分析：以物塊為研究對象，在未施加F之前，處于靜止狀態(tài)，根據(jù)力的正交分解可得物塊受到的支持力N =mgcosH,物塊受到的摩擦力f =mgsinH ,在施加F之后，處于靜止狀態(tài)，根據(jù)共點力平衡以及力的正交分解可得：物體受到的支持力N = mg cosH + F ,受到的摩擦力 f = mg sin 8 ,故物塊受到的支持力增大，受到的摩擦力不變，C正確；考點：考查了共點力平衡條件以及正交分

14、解法的應用B【解析】試題分析：對小環(huán)進行受力分析，如圖所示，小環(huán)受上面繩子的拉力mg,下面繩子的拉力 mg,以及圓環(huán)對它沿著 OA180 一二向外的支持力，將兩個繩子的拉力進仃正交分解，匕們在切線方向的分力應該相等：mgsin =mgcos2(a -900)a、aa aa即： mcos=msin a , 變形可得： mcos =2n2sin cos ; 得： m： n2=2sin 一 , 選項 B正確?？键c：力的平衡及正交分解法。BD【解析】試題分析：物體B在繩子拉力作用下有向右運動的趨勢而保持相對于地靜止，地面對B一定有靜摩擦力.故A錯誤.以B為研究對象，分析受力，作出力圖如圖所示.根據(jù)平衡

15、條件得1 rGe物體B受到的摩擦力：f = FcosO ,物體B受到的支持力：Fn =mBg-FsinH又F =mAg ,得到：f =mAgcoS, Fn =mBgmAgsin8 .故bd正確.物體b受到地面的摩擦力不零,則物體B對地面的壓力一定不為 0.故C錯誤.考點：共點力平衡的條件及其應用；滑動摩擦力；力的合成與分解的運用.本題采用正交分解法處理力平衡問題，這是物體受多個力作用時常用的方法，中等難度.B試題分析：分別對兩種情況進行受力分析，由物體的平衡列方程求解。由甲圖知【解析】N1 = mgcos日,Fj =mgsin6 + f1 , f1 = N1 聯(lián)立解得 F1 = mgsin8

16、+ Nmgcos日；由乙圖知 N2 = mgcos + F2 sin8 ,mg sin【 mg cosF1.F2cos日=mgsin日 + f2, f2 = N2,聯(lián)立解得 F2 =-y，所以 一 = cosH sin日,cos 二- sin 二F2B選項正確。考點：物體的平衡正交分解法A【解析】試題分析：把兩個物體視為一個整體，整體受重力，地面的彈力，外力F和水平向左的靜摩擦力，根據(jù)正交分解法，可知靜摩擦力等于FcosQ ,選項A正確。地面對 M的支持力為（M+m g+Fsin 0 ,選項B錯誤。再以m為研究對象，可知 M給m的摩擦力為F+mgcos。，根據(jù)牛頓第三定律，選項 C錯誤。m受四

17、個力的作 用，其中彈力和摩擦力的合力，與重力和 F的合力平衡，因此彈力和摩擦力的合力的方向不在豎直方向， 根據(jù)牛頓第三定律，選項D錯誤。考點：本題考查整體法和隔離法，以及正交分解法。A【解析】試題分析：分析磨石的受力，有重力mg,彈力N （垂直于斜壁向下），摩擦力f （沿斜壁向下），外力F四個 力。把這四個力沿斜壁和垂直于斜壁方向正交分解，由于物體處于平衡狀態(tài)，在沿斜壁方向有mg cose+f = F cose ,垂直于斜壁方向有 N +mg sin 8 = F sin 6 ,根據(jù)F = NN ,可得選項 A正確?？键c：本題考查力的平衡條件和正交分解法。 10. A【解析】試題分析：分析小球的

18、受力，原來受重力和兩個彈力的作用，合力為零；現(xiàn)在還是受重力與兩個彈力的作用，可是小球要在水平向右方向產(chǎn)生加速度，而在豎直方向不產(chǎn)生加速度，把Fna正交分解，它在豎直方向的分力應大小不變，而 Fna的方向又不變，所以 Fna的大小和方向與原來相同，只有水平向左的彈力Fnb減小，選項A正確。考點：本題考查受力分析，正交分解法，牛頓第二定律。BC【解析】試題分析：分別對物塊和人進行受力分析，如下圖，對于物塊由平衡條件可知FT = mg,對于人進行正交分解，有Ftcosa =f靜和FTsin +FN =Mg ,當人拉著繩向右跨出一步后，繩子的拉力FT不變，而繩子和水平方向的夾角 a變小，因此，地面對人

19、的摩擦力增大，地面對人的支持力減小，根據(jù)作用力和反作用力，人對地面的壓力減小，所以正確選項為B、a考點：本題考查了隔離法受力分析和正交分解法的應用。A【解析】試題分析：設ab的拉力為T1 , bc的拉力為T2,根據(jù)正交分解法：T1cos30 =T2 sin30 ;_ _13 、一 一一T1 sin30 +T2 cos30 =mg,聯(lián)立解得 T1=2 mg , T2= mg .選項 A 正確?？键c：共點力的平衡及正交分解法。B【解析】試題分析：物體 A處于靜止狀態(tài)，繩子上的彈力大小等于物體A的重力。再分析物體 B的受力，物體 B受重力、繩子彈力、豎直桿對它水平向右的彈力，根據(jù)正交分解法，在豎直方

20、向有mAg cos*3 = mBg ,則兩物體的質(zhì)量比為1 ： cos 9 ,選項B正確?？键c：本題考查受力分析，涉及正交分解法。C【解析】試題分析：據(jù)題意，由于物體做勻加速運動，且對物體受力分析，物體受到重力G支才I力N拉力F和摩擦力f,利用正交分解法在平行于斜面方向上有：Fx-Gx-f=ma ,在垂直于斜面方向有：N+R=G,摩擦力f=科N,聯(lián)立計算后加速度 a=2m/s2,所以C選項正確。 考點：本題考查牛頓第二定律、正交分解法。AC【解析】試題分析：由于繩的拉力大小總等于物體的重力，所以繩的拉力大小不變；由于人仍然靜止，所以人所受的合外力等于零不變；人在水平方向滿足mg cos口 =

21、f ,在豎直方向mgsina + FN = Mg ,所以當人拉著繩向右跨出一步后，細繩和水平線的夾角a減小，所以摩擦力 f增大，人對地面的壓力 Fn增大。選項 AC正確?？键c：此題考查共點力的平衡及正交分解法。B【解析】試題分析：物體受力分析如圖正交分解后我們可以看到，垂直斜面方向兩個力，N =Gcos370 =48N ,平行斜面方向有三個力，Gsin370=36N沿斜面向下，拉力 F沿斜面向上，摩擦力 f方向不確定，可能沿斜面向上也可能沿斜面向下，最大不超過最大靜摩擦力fm = NN =24N。物體在斜面上保持靜止，即三力平衡，那么Gsin 37 = 36N和f的合力大小即等于 F。因為Gs

22、in370 =36N和fm=N =24N合力最大值為24 N + 36N = 60N最小值36N -24N =12N ,也就是F的最大和最小值，對照答案B正確。考點：摩擦力受力分析A【解析】試題分析：從以上受力分析圖可知，F(xiàn)拉、空氣的浮力f浮三個力的作用而處于F拉、豎直向下的重力 mg、海水豎直向上的浮力F浮及海水的水平方向的作用力力 F沖，有平衡條件知,F浮 + F立 cos 8 = mg 和 F沖=F拉 sinH ,左邊的圖是 F與斜面平行的情況，由于物體處于平衡狀態(tài)，有： F=mgsin 0 +科mgcoS , f=科mgcose ;右圖 所小 情況物體也處于平衡 狀態(tài)，有：F cos = = mgsin 0 +(mgcosO - F sin a )= mgsin 0 +mgco S -F sin a =F-F sin a ,f =(mgcos0 - F sin a),所以，F(xiàn)和f都變小，貝U A選項正確而 B選項錯反；物體對斜面的作用力與斜面對物體的作用力大小相等，是支持力N和摩擦力f的合力，其大小與重力G和拉力F的合力平衡，由于 F方向的