2024-2025學年新教材高中物理第三章相互作用5力的分解課時測評含解析教科版必修1

PAGE7-力的分解(25分鐘·60分)一、選擇題(本題共6小題,每題6分,共36分)1.將物體所受重力按力的效果進行分解,圖中錯誤的是 ()【解析】選C。A項中物體重力分解為垂直于斜面使物體壓緊斜面的分力G1和沿斜面對下使物體向下滑的分力G2;B項中物體的重力分解為沿兩條細繩使細繩張緊的分力G1和G2,A、B項圖畫得正確。C項中物體的重力應分解為垂直于兩接觸面使物體緊壓兩接觸面的分力G1和G2,故C項圖畫得不正確。D項中物體的重力分解為水平向左壓緊墻的分力G1和沿繩向下使繩張緊的分力G2,故D項圖畫得正確。2.將一個有確定方向的力F=10N分解成兩個分力,已知一個分力有確定的方向,與F成30°角,另一個分力的大小為6N,則在分解時 ()A.有多數(shù)組解 B.有兩組解C.有唯一解 D.無解【解析】選B。設方向已知的分力為F1,如圖所示,則F2的最小值F2min=Fsin30°=5N。而5N<F2<10N,F1、F2和F可構成如圖所示的兩個矢量三角形,故此時有兩組解,故選項B正確。3.(2024·揚州高一檢測)如圖所示,小球被輕繩系住,靜止在光滑斜面上。若按力的實際作用效果來分解小球受到的重力G,則G的兩個分力的方向分別是圖中的 ()A.1和2B.1和3C.2和3D.1和4【解析】選A。小球重力產(chǎn)生兩個效果,一是使繩子拉伸,二是使斜面受壓,故應按此兩個方向分解,分別是1和2,故A確,B、C、D錯誤。4.小物塊P沿光滑半圓曲面下滑,從A點下滑到最低點B的過程中,其重力G的切向重量為G1,如圖所示,G1的大小改變狀況正確的是()A.漸漸增大 B.漸漸減小C.先增大后減小 D.先減小后增大【解析】選B。如圖所示,設物塊與圓心的連線與豎直方向的夾角為θ,則G1=Gsinθ,則隨著物塊的下滑,θ減小,sinθ減小,故G1漸漸減小,B正確。5.如圖所示,用繩子一端系在小車上,另一端系在等高的樹干上,兩端點間繩長10m。用300N的拉力把原水平繩子的中點豎直向下拉至離原位置0.5m,A.3000N B.6000NC.300N D.1500N【解析】選D。對繩子中點受力分析,受到作用力F和兩側(cè)繩子的拉力作用。由題目可知繩子與水平方向的夾角正弦值為:sinα==0.1,所以繩子的作用力為F繩==1500N,D正確。6.如圖所示,質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)支架上,斜梁OB與豎直方向的夾角為θ。設水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點的彈力分別為F1和F2,以下結(jié)果正確的是 ()A.F1=mgsinθ B.F2=C.F2=mgcosθ D.F2=【解析】選D。取O點進行分析,受繩的拉力F等于物體的重力mg,即F=mg,繩對O點的拉力按效果分解如圖所示。解直角三角形可得F1=Ftanθ=mgtanθ,F2==,所以只有D正確。二、計算題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要標明單位)7.(12分)樓道中的電燈被細繩拉成如圖所示的狀態(tài),其中OB水平,AO與水平方向的夾角θ=45°,電燈的重力為G,OA繩拉力為F1,OB繩拉力為F2。求F1、F2的大小?！窘馕觥繉點受力分析,畫出受力分析圖,如圖所示,有:水平方向:F1cosθ=F2豎直方向:F1sinθ=G解得,F1=G,F2=G答案:GG8.(12分)(2024·涼山高一檢測)如圖所示,水平地面上的物體重G=100N,受到與水平方向成37°角的拉力F=60N,支持力N=64N,摩擦力f=16N,求物體所受的合力及物體與地面間的動摩擦因數(shù)?！窘馕觥繉λ膫€共點力進行正交分解,如圖所示:則x方向的合力:Fx=Fcos37°-f=60×0.8N-16N=32N,y方向的合力:Fy=Fsin37°+N-G=60×0.6N+64N-100N=0N,所以合力大小F合=Fx=32N,方向水平向右,動摩擦因數(shù)μ===0.25。答案:32N,方向水平向右0.25(15分鐘·40分)9.(6分)愛好小組探討發(fā)覺,用不同形態(tài)的斧子劈柴效果不同。如圖所示是斧子劈柴的示意圖,圖中bc邊為斧子的背,ab、ac邊為斧子的刃面。為了簡單劈開木柴,運用的斧子應 ()A.bc邊長一些,ab、ac邊短一些B.bc邊短一些,ab、ac邊長一些C.bc邊長度肯定時,ab、ac邊短一些D.ab、ac邊長度肯定時,bc邊長一些【解析】選B。如圖所示:斧頭的重力形成對木柴兩端的擠壓力,兩分力與斧頭的ab、ac邊相互垂直;則可知當bc邊短一些,ab、ac邊長一些時兩分力之間的夾角更大,則兩分力更大;故B正確,A、C、D錯誤。10.(6分)如圖所示,起重機將重為G的重物勻速吊起,此時四條鋼索與豎直方向的夾角均為60°,則每根鋼索中彈力大小為()A. B.C. D.【解析】選D。設每根鋼索中的彈力大小為F,如圖所示,將彈力分解,則4Fcos60°=G,得F=,故選項D正確。11.(6分)一輕桿BO,其O端用光滑鉸鏈固定在豎直輕桿AO上,B端掛一重物,且系一細繩,細繩跨過桿頂A處的光滑小滑輪,用力F拉住,如圖所示?，F(xiàn)將細繩緩慢往左拉,使桿BO與桿AO間的夾角θ漸漸減小,則在此過程中,拉力F及桿BO所受壓力N的大小改變狀況是 ()A.N先減小,后增大 B.N始終不變C.F先減小,后增大 D.F始終不變【解析】選B。設物體的重力為G,以B點為探討對象,分析受力狀況,如圖所示。作出力N與F的合力F2,依據(jù)平衡條件得知,F2=F1=G。由△F2FNB∽△ABO得=,故N=G。由于BO、AO、G不變,則N保持不變,故A錯,B對;同理:=,F=G,由于AO、G不變,AB漸漸減小,所以F漸漸減小,故C、D錯誤。12.(22分)(2024·泰州高一檢測)如圖所示,光滑斜面的傾角為θ,有兩個相同的小球,分別用光滑擋板A、B攔住。擋板A沿豎直方向,擋板B垂直斜面。試求:(1)分別將小球所受的重力按效果進行分解;(2)兩擋板受到兩個小球壓力大小之比;(3)斜面受到兩個小球壓力大小之比?！窘馕觥壳?因為重力欲向下運動,于是對斜面和擋板A均會產(chǎn)生擠壓,即重力產(chǎn)生的效果有兩個,一個是壓斜面的力F2,一個是壓擋板的力F1,如圖甲所示