2024-2025學(xué)年新教材高中物理第三章相互作用第五節(jié)力的分解分級(jí)訓(xùn)練含解析粵教版必修第一冊(cè)

PAGE6-第五節(jié)力的分解分級(jí)A級(jí)合格達(dá)標(biāo)1.圖中的四幅圖展示了某同學(xué)做引體向上運(yùn)動(dòng)前的四種抓杠姿態(tài)，其中手臂受力最小的是（）ABCD解析：人體的重力可沿兩手臂向下分解為使手臂張緊的兩分力.由平行四邊形可知，兩分力的夾角越大，分力就越大，要省力的話，兩臂需平行，故B正確.答案：B2.如圖所示，一個(gè)物體受到3個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用，若將它們平衡并首尾相接，3個(gè)力矢量組成了一個(gè)封閉三角形，則物體所受這3個(gè)力的合力大小為（）A.2F1 B.F2C.2F3 D.0解析：由矢量三角形定則可以看出，首尾相接的隨意兩個(gè)力的合力必與第3個(gè)力大小相等、方向相反，所以這3個(gè)力的合力為零.答案：D3.（多選）把一個(gè)力分解為兩個(gè)力時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.一個(gè)分力變大時(shí)，另一個(gè)分力肯定要變小B.兩個(gè)分力可同時(shí)變大、同時(shí)變小C.不論如何分解，兩個(gè)分力不能同時(shí)大于這個(gè)力的兩倍D.不論如何分解，兩個(gè)分力不能同時(shí)小于這個(gè)力的一半解析：當(dāng)兩個(gè)分力夾角很大時(shí)，任何一個(gè)分力部可能大于合力的兩倍，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)兩個(gè)分力方向相同時(shí)，兩個(gè)分力取最小值，此時(shí)F＝F1＋F2，明顯F1、F2不能同時(shí)小于合力的一半，故選項(xiàng)D正確；由于兩分力的大小與兩分力夾角有關(guān)，一個(gè)分力變大，另一個(gè)可變大，也可變小，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，而B(niǎo)正確.答案：BD4.如圖所示，有甲、乙、丙3種狀況，同一運(yùn)動(dòng)物體分別受到大小相等的力F的作用，設(shè)物體質(zhì)量為m，與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則3種狀況中物體受到的摩擦力f甲、f乙、f丙的大小關(guān)系是（）甲乙丙A.f甲＝f乙＝f丙＝μmgB.f甲＝μmg，f乙＜μmg，f丙＞μmgC.f甲＝μmg，f乙＞μmg，f丙＜μmgD.f甲＝μmg，f乙＜μmg，f丙＜μmg解析：把F按水平、豎直方向分解，可知甲的正壓力不變，乙的正壓力減小，丙的正壓力增大.答案：B5.為了行車的便利與平安，上山的馬路都是很長(zhǎng)的“之”字形盤山馬路，這樣做的主要目的是（）A.減小上山車輛受到的摩擦力B.減小上山車輛的重力C.減小上山車輛對(duì)路面的壓力D.減小上山車輛的重力平行于路面對(duì)下的分力解析：如圖所示，重力G產(chǎn)生的效果是使物體下滑的分力F1和使物體壓緊斜面的分力F2，則F1＝Gsinθ，F(xiàn)2＝Gcosθ，傾角θ減小，F(xiàn)1減小，F(xiàn)2增大，同一座山，高度肯定，把馬路修成盤山馬路時(shí)，使長(zhǎng)度增加，則路面的傾角減小，即減小上山車輛的重力平行于路面對(duì)下的分力，可使行車平安，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤.答案：D6.圖中，AB、AC兩光滑斜面相互垂直，AC與水平面成30°.若把球O的重力依據(jù)其作用效果分解，則兩個(gè)分力的大小分別為（）A.eq\f(1,2)G，eq\f(\r(3),2)G B.eq\f(\r(3),3)G，eq\r(3)GC.eq\f(\r(3),3)G，eq\f(\r(2),2)G D.eq\f(\r(2),2)G，eq\f(\r(3),2)G解析：對(duì)球所受重力進(jìn)行分解如圖所示，由幾何關(guān)系得F1＝Gcos30°＝eq\f(\r(3),2)G，F(xiàn)2＝Gsin30°＝eq\f(1,2)G.答案：A7.如圖所示，用兩根承受的最大拉力相等、長(zhǎng)度不等的細(xì)線AO、BO懸掛一個(gè)中空鐵球，當(dāng)在球內(nèi)不斷注入鐵砂時(shí)，則（）A.AO先被拉斷 B.BO先被拉斷C.AO、BO同時(shí)被拉斷 D.條件不足，無(wú)法推斷解析：依據(jù)力的作用效果將重力分解，如圖所示.據(jù)圖可知：FB>FA.又因?yàn)閮衫K承受實(shí)力相同，故當(dāng)在球內(nèi)不斷注入鐵砂時(shí)，BO繩先斷，選項(xiàng)B正確.答案：BB級(jí)等級(jí)提升8.小物塊P沿光滑半圓曲面下滑，從A點(diǎn)下滑到最低點(diǎn)B的過(guò)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：設(shè)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，故選B.答案：B9.生活中的物理學(xué)問(wèn)無(wú)處不在.如圖所示是我們衣服上的拉鏈的一部分，在把拉鏈拉開(kāi)的時(shí)候，我們可以看到有一個(gè)三角形的東西在兩鏈中間運(yùn)動(dòng)，使很難干脆分開(kāi)的拉鏈很簡(jiǎn)單拉開(kāi)，關(guān)于其中的物理原理，以下說(shuō)法中正確的是（）A.拉開(kāi)拉鏈時(shí)，三角形的物體增大了分開(kāi)拉鏈的力B.拉開(kāi)拉鏈時(shí)，三角形的物體只是為了將拉鏈分開(kāi)并沒(méi)有增大分開(kāi)拉鏈的力C.拉開(kāi)拉鏈時(shí)，三角形的物體增大了分開(kāi)拉鏈的力，但合上拉鏈時(shí)減小了合上的力D.以上說(shuō)法均不正確解析：拉開(kāi)拉鏈時(shí)，三角形的物體在兩鏈間和拉鏈一起運(yùn)動(dòng)，手的拉力在三角形的物體上產(chǎn)生了兩個(gè)分力，如圖甲所示，在α角很小的狀況下，F(xiàn)1＝F2>F，即分力大于手的拉力，所以很難干脆分開(kāi)的拉鏈可以很簡(jiǎn)單地被三角形物體分開(kāi).甲乙合上拉鏈時(shí)，手的拉力在三角形物體上產(chǎn)生了拉拉鏈的兩個(gè)分力，如圖乙所示，依據(jù)邊角關(guān)系，仍有F1＝F2>F，即增大了合上的力.所以，只有A正確.答案：A10.假期里，一位同學(xué)在廚房里幫助媽媽做菜，對(duì)菜刀發(fā)生了愛(ài)好.他發(fā)覺(jué)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，如圖所示，菜刀橫截面為等腰三角形，刀刃前部的橫截面頂角較小，后部的頂角較大，他先后做出過(guò)幾個(gè)猜想，其中合理的是（）A.刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造便利，外形美觀，跟運(yùn)用功能無(wú)關(guān)B.在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，分開(kāi)其他物體的力跟刀刃厚薄無(wú)關(guān)C.在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，頂角越大，分開(kāi)其他物體的力越大D.在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，頂角越小，分開(kāi)其他物體的力越大解析：把刀刃部分抽象后，可簡(jiǎn)化成一個(gè)等腰三角劈，設(shè)頂角為2θ，背寬為d，側(cè)面長(zhǎng)為l，如圖乙所示.甲乙丙當(dāng)在劈背施加壓力F后，產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個(gè)分力F1、F2，運(yùn)用中依靠著這兩個(gè)分力分開(kāi)被加工的其他物體.由對(duì)稱性知，這兩個(gè)分力大小相等（F1＝F2），因此畫出力分解的平行四邊形，實(shí)為菱形，如圖丙所示.在這個(gè)力的平行四邊形中，取其四分之一考慮（圖中陰影部分），依據(jù)它跟半個(gè)劈的直角三角形的相像關(guān)系，由關(guān)系式，得F1＝F2＝eq\f(F,2sinθ)，由此可見(jiàn)，刀背上加上肯定的壓力F時(shí)，側(cè)面分開(kāi)其他物體的力跟頂角的大小有關(guān)，頂角越小，sinθ的值越小，F(xiàn)1和F2越大.但是，刀刃的頂角越小時(shí)，刀刃的強(qiáng)度會(huì)減小，遇到較硬的物體刀刃會(huì)卷口甚至碎裂，實(shí)際制造過(guò)程中為了適應(yīng)加工不同物體的須要，所以做成前部較薄，后部較厚.運(yùn)用時(shí)，用前部切一些軟的物品（如魚(yú)、肉、蔬菜、水果等），用后部斬劈堅(jiān)硬的骨頭之類的物品，俗話說(shuō)：“前切后劈”，指的就是這個(gè)意思.故D正確.答案：D11.兩個(gè)大入和一個(gè)小孩拉一條船沿河岸前進(jìn).兩個(gè)大人對(duì)船的拉力分別是F1和F2，其大小和方向如圖所示.今欲使船沿河中心線行駛，求小孩對(duì)船施加的最小拉力的大小和方向.解析：依據(jù)題意建立如圖所示的直角坐標(biāo)系.F1y＝F1sin60°＝200eq\r(3)N，F(xiàn)2y＝F2sin30°＝160N，所以小孩最小拉力的大小為F＝F1y－F2y＝（200eq\r(3)－160）N＝186.4N，方向?yàn)榇怪庇诤又行木€向下.答案：186.4N，垂直于河中心線向下12.如圖所示，物體的質(zhì)量m＝4.4kg，用與豎直方向成θ＝37°的斜向右上方的推力把該物體壓在豎直墻壁上，并使它沿墻壁在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng).物體與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度g取10N/kg，求推力F的大小.（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）解析：若物體向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則受力如圖甲所示.Fcosθ＝mg＋f，F(xiàn)sinθ＝FN，f＝μFN，故推力F＝eq\f(mg,cosθ－μsi