2024-2025學(xué)年高中物理課時(shí)分層作業(yè)13力的分解含解析新人教版必修1

PAGE6-課時(shí)分層作業(yè)(十三)力的分解(時(shí)間：40分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．(多選)下列說法正確的是()A．2N的力可以分解成6N和3N的兩個(gè)分力B．10N的力可以分解成5N和3N的兩個(gè)分力C．2N的力可以分解成6N和5N的兩個(gè)分力D．10N的力可以分解成10N和10N的兩個(gè)分力CD[逆向思維法，依據(jù)兩個(gè)分力的合力的取值范圍來判定．如A項(xiàng)中6N和3N的合力的范圍是3N≤F≤9N，故合力不行能是2N，即2N的力不能分解為6N和3N的兩個(gè)分力．同理B選項(xiàng)也不符合．]2．如圖所示，圓弧形貨架擺著四個(gè)完全相同的光滑小球，O為圓心．則對(duì)圓弧面的壓力最小的是()A．a(chǎn)球 B．b球C．c球 D．d球A[小球?qū)A弧面的壓力大小等于球的重力沿斜面的分力mgsinθ，明顯a球?qū)A弧面的壓力最小，A正確．]3．(多選)如圖所示，在斜面上靜止著一個(gè)物塊，斜面對(duì)物塊的支持力和摩擦力分別為FN和Ff.假如增大斜面的傾角θ，而物塊仍能在斜面上保持靜止，則這一過程中()A．FN增大 B．FN減小C．Ff增大 D．Ff減小BC[依據(jù)平衡條件和重力的作用效果，斜面對(duì)物塊的支持力FN＝mgcosθ，摩擦力Ff＝mgsinθ，由于傾角θ增大，故FN減小，F(xiàn)f增大．]4．(多選)如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)物體質(zhì)量相同，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，受到三個(gè)大小相同的作用力F，當(dāng)它們滑動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是()甲乙丙A．甲、乙、丙所受摩擦力相同B．甲受到的摩擦力最小C．乙受到的摩擦力最大D．丙受到的摩擦力最大BC[圖中三個(gè)物體對(duì)地面的壓力分別為FN甲＝mg－Fsinθ，F(xiàn)N乙＝mg＋Fsinθ，F(xiàn)N丙＝mg，因它們均相對(duì)地面滑動(dòng)，由摩擦力Ff＝μFN知，F(xiàn)f乙>Ff丙>Ff甲，B、C正確．]5．如圖所示，質(zhì)量為10kg的物體靜止在平面直角坐標(biāo)系xOy的坐標(biāo)原點(diǎn)，某時(shí)刻只受到F1和F2的作用，且F1＝10N，F(xiàn)2＝10eq\r(2)N，則物體受到的合力()A．方向沿y軸正方向B．方向沿y軸負(fù)方向C．大小等于10ND．大小等于10eq\r(2)NC[正交分解如圖，故物體的合力為10N，方向沿x軸正向．]6.如圖所示，把光滑斜面上的物體所受的重力mg分解為F1、F2兩個(gè)力．圖中FN為斜面對(duì)物體的支持力，則下列說法正確的是()A．F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力B．物體受到mg、FN、F1、F2共四個(gè)力的作用C．F2是物體對(duì)斜面的壓力D．力FN、F1、F2這三個(gè)力的作用效果與mg、FN這兩個(gè)力的作用效果相同D[F1是重力沿斜面對(duì)下的分力，其作用效果是使物體沿斜面下滑，但施力物體不是斜面，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體受到重力mg和支持力FN兩個(gè)力的作用，F(xiàn)1、F2是重力的分力，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；F2是重力沿垂直于斜面方向的分力，其作用效果是使物體壓緊斜面，F(xiàn)2的大小等于物體對(duì)斜面的壓力，但兩者的受力物體不同，F(xiàn)2的受力物體是物體，物體對(duì)斜面的壓力的受力物體是斜面，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；合力與分力的作用效果相同，故選項(xiàng)D正確．]二、非選擇題(14分)7．如圖所示，光滑斜面的傾角為θ，有兩個(gè)相同的小球1、2，分別用光滑擋板A、B攔?。畵醢錋沿豎直方向，擋板B垂直斜面．試求：(1)分別將小球所受的重力按作用效果進(jìn)行分解；(2)球1對(duì)擋板和斜面的壓力大小；(3)球2對(duì)擋板和斜面的壓力大?。甗解析]球1所受重力按效果分解如圖甲所示，甲乙F1＝Gtanθ，F(xiàn)2＝eq\f(G,cosθ)，球2所受重力按效果分解如圖乙所示，F(xiàn)3＝Gsinθ，F(xiàn)4＝Gcosθ.[答案](1)見解析圖(2)Gtanθeq\f(G,cosθ)(3)GsinθGcosθ一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．AB、AC兩光滑斜面相互垂直，AC與水平面成30°角，如圖所示．若把球的重力G依據(jù)作用效果分解，則兩個(gè)分力的大小分別為()A．eq\f(1,2)G和eq\f(\r(3),2)G B．eq\f(\r(3),3)G和eq\r(3)GC．eq\f(\r(2),3)G和eq\f(\r(2),2)G D．eq\f(\r(2),2)G和eq\f(\r(3),2)GA[對(duì)球所受重力進(jìn)行分解如圖所示．由幾何關(guān)系得F1＝Gsin60°＝eq\f(\r(3),2)G，F(xiàn)2＝Gsin30°＝eq\f(1,2)G，選項(xiàng)A正確．]2．(多選)如圖所示，重物的質(zhì)量為m，輕細(xì)繩AO與BO的A端、B端是固定的，平衡時(shí)AO是水平的，BO與水平面的夾角為θ，AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是()A．F1＝mgcosθ B．F1＝mgcotθC．F2＝mgsinθ D．F2＝eq\f(mg,sinθ)BD[對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析并建坐標(biāo)系如圖所示，將F2分解到x、y軸上．因O點(diǎn)靜止，故：x方向：F1＝F2cosθ，y方向：F2sinθ＝F3，F(xiàn)3＝mg解得：F1＝mgcotθ，F(xiàn)2＝eq\f(mg,sinθ)，B、D正確．]3．如圖所示，兩個(gè)體重相同的人靜止坐在秋千上，兩秋千繩子能承受的最大張力是一樣的．往兩人身上同時(shí)漸漸加相同重量的物體，直到繩子斷開，則下面的敘述正確的是()A．甲中繩子先斷B．甲、乙中繩子同時(shí)斷C．乙中繩子先斷D．不確定C[小孩的重力和兩根繩子拉力的合力等值反向，合力肯定，兩分力夾角越大，分力越大，所以?shī)A角越大，繩子拉力越大，則乙中繩子簡(jiǎn)單斷，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．故選C.]4．如圖所示，一個(gè)重力為10N的物體，用細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，現(xiàn)在用力F拉物體，使懸線偏離豎直方向30°時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)所用拉力F的最小值為()A．5N B．2.5NC．8.65N D．4.3NA[如圖所示，將重力沿細(xì)線及拉力方向分解，分析圖形可知，只有當(dāng)拉力與細(xì)線垂直時(shí)，重力沿拉力方向的分力最小，依據(jù)平衡條件，F(xiàn)＝Gsin30°＝5N，故選項(xiàng)A正確．]二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5．(12分)如圖所示，ABC為始終角劈形物體，將其卡于孔中，劈的斜邊AB與直角邊AC的夾角θ＝60°.當(dāng)用F＝100N的力沿水平方向推劈形物體時(shí)，求劈形物體的上側(cè)面和下側(cè)面產(chǎn)生的推力大?。甗解析]加在劈面上的力F產(chǎn)生兩個(gè)效果，即使劈形物體的兩個(gè)側(cè)面產(chǎn)生垂直向外的推力．由此可斷定兩個(gè)分力F1、F2的方向分別是垂直水平面BC向下和垂直斜面AB斜向上．受力分析如圖所示．由幾何學(xué)問可得F2＝eq\f(F,cos60°)＝100×2N＝200NF1＝F·tan60°＝100×eq\r(3)N≈173N故劈對(duì)上側(cè)面和下側(cè)面產(chǎn)生的推力大小分別為200N和173N.[答案]200N173N6．(14分)如圖甲所示，細(xì)繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為M1的物體，∠ACB＝30°；圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通過細(xì)繩EG拉住，EG與水平方向也成30°，輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF拉住一個(gè)質(zhì)量為M2的物體，求：甲乙(1)細(xì)繩AC段的張力TAC與細(xì)繩EG的張力TEG之比；(2)輕桿BC對(duì)C端的支持力；(3)輕桿HG對(duì)G端的支持力．[解析](1)圖甲中細(xì)繩AD跨過定滑輪拉住質(zhì)量為M1的物體，物體處于平衡狀態(tài)，繩AC段的拉力TAC＝TCD＝M1g；圖乙中由TEGsin30°＝M2g得TEG＝2M2g，所以得eq\f(TAC,TEG)＝eq\f(M1,2M2).(2)圖甲中，依據(jù)平衡規(guī)律，由拉密定理可得eq\f(TAC,sin120°)＝eq\f(TCD,sin120°)＝eq\f(NC,sin120°)，NC＝TAC＝M1g，