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

PAGE7-課時分層作業(yè)(十三)(時間：40分鐘分值：100分)[合格基礎(chǔ)練]一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．為了行車的便利與平安，上山的馬路都是很長的“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．減小上山車輛對路面的壓力D．減小上山車輛的重力平行于路面對下的分力D[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，使長度增加，則路面的傾角減小，即減小上山車輛的重力平行于路面對下的分力，可使行車平安，故D正確，A、B、C錯誤．]2.如圖所示，圓弧形貨架擺著四個完全相同的光滑小球，O為圓心．則對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物塊，斜面對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、丙三個物體質(zhì)量相同，與地面的動摩擦因數(shù)相同，受到三個大小相同的作用力F，當(dāng)它們滑動時，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[圖中三個物體對地面的壓力分別為FN甲＝mg－Fsinθ，F(xiàn)N乙＝mg＋Fsinθ，F(xiàn)N丙＝mg，因它們均相對地面滑動，由摩擦力Ff＝μFN知，F(xiàn)f乙>Ff丙>Ff甲，B、C正確．]5．如圖所示，與水平面的夾角為30°的固定斜面上有一質(zhì)量m＝1.0kg的物體．細(xì)繩的一端與物體相連，另一端經(jīng)摩擦不計(jì)的定滑輪與固定的彈簧測力計(jì)相連．物體靜止在斜面上，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為4.9N．關(guān)于物體受力的推斷(取g＝9.8m/s2)，下列說法正確的是()A．斜面對物體的摩擦力大小為零B．斜面對物體的摩擦力大小為4.9N，方向沿斜面對上C．斜面對物體的支持力大小為4.9eq\r(3)N，方向豎直向上D．斜面對物體的支持力大小為4.9N，方向垂直斜面對上A[因物體的重力沿斜面方向的分力大小為mgsin30°＝1×9.8×0.5N＝4.9N，與彈簧測力計(jì)的示數(shù)相等，故斜面對物體的摩擦力大小為0，選項(xiàng)A正確，B錯誤；斜面對物體的支持力大小為mgcos30°＝1×9.8×eq\f(\r(3),2)N＝4.9eq\r(3)N，方向垂直于斜面對上，故選項(xiàng)C、D錯誤．]6．如圖所示，把光滑斜面上的物體所受的重力mg分解為F1、F2兩個力．圖中FN為斜面對物體的支持力，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共四個力的作用C．F2是物體對斜面的壓力D．力FN、F1、F2這三個力的作用效果與mg、FN這兩個力的作用效果相同D[F1是重力沿斜面對下的分力，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錯誤；物體受到重力mg和支持力FN兩個力的作用，F(xiàn)1、F2是重力的分力，故選項(xiàng)B錯誤；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，物體對斜面的壓力的受力物體是斜面，故選項(xiàng)C錯誤；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對擋板和斜面的壓力大??；(3)球2對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[等級過關(guān)練]一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．(多選)如圖所示，F(xiàn)1、F2合力方向豎直向下，若保持F1的大小和方向都不變，保持F2的大小不變，而將F2的方向在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)過60°角，合力的方向仍豎直向下，則下列說法正確的是()A．F1肯定大于F2B．F1可能小于F2C．F2的方向與水平面成30°角D．F1的方向與F2的方向成60°角AC[由于合力始終向下，可知F2與F′2的水平分力相同，故F2與F′2關(guān)于水平方向?qū)ΨQ，所以F2與水平方向成30°角，設(shè)F1與豎直方向成α.對各力進(jìn)行分解可得：F1sinα＝F2cos30°，F(xiàn)1cosα>F2sin30°，解得F1>F2.選項(xiàng)A、C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．(多選)如圖所示，重20N的物體放在粗糙水平面上，用F＝8N的力斜向下推物體．F與水平面成30°角，物體與平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，則物體()A．對地面的壓力為28NB．所受的摩擦力為4eq\r(3)NC．所受的合力為5ND．所受的合力為0BD[將力F分解如圖，對地的壓力為FN＝F2＋G＝Fsin30°＋G＝24N，又因F1＝Fcos30°<μFN，故受到的靜摩擦力為Ff＝Fcos30°＝4eq\r(3)N，故物體合力為零，所以B、D項(xiàng)正確．]4．如圖所示，一個重力為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°時處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時所用拉力F的最小值為()A．5N B2.5NC．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，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，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)生兩個效果，即使劈形物體的兩個側(cè)面產(chǎn)生垂直向外的推力．由此可斷定兩個分力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C端的支持力；(3)輕桿HG對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,sin12