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【步步高】2022学年高中物理 4.2 怎样分解力每课一练 沪科版必修1

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4.2怎样分解力每课一练(沪科版必修1)题组一 对力的分解的理解1.若将一个力F分解为两个力F1、F2,则下列说法正确的是(  )A.F是物体实际受到的力B.F1、F2不是物体实际受到的力C.物体同时受到F、F1、F2三个力的作用D.F1、F2共同作用的效果与F相同答案 ABD2.把一个力分解为两个力时(  )A.一个分力变大时,另一个分力一定要变小B.两个分力不能同时变大C.无论如何分解,两个分力不能同时小于这个力的一半D.无论如何分解,两个分力不能同时大于这个力的2倍答案 C解析 设把一个力F分解为F1、F2两个分力,当F1、F2在一条直线上且方向相反时,则有F=|F1-F2|,当F1变大时,F2也变大,A、B错.F1、F2可以同时大于F的2倍,D错.当将F沿一条直线分解为两个方向相同的力F1、F2时,则有F=F1+F2,可知F1、F2不可能同时小于F,C对.3.下列说法中正确的是(  )A.一个2N的力能分解为7N和4N的两个分力B.一个2N的力能分解为7N和9N的两个分力C.一个6N的力能分解为3N和4N的两个分力D.一个8N的力能分解为4N和3N的两个分力答案 BC题组二 有限制条件的力的分解4.下列说法正确的是(  )A.已知合力大小、方向,则其分力必为确定值B.已知合力大小、方向和一个分力的大小、方向,则另一个分力必为确定值C.分力数目确定后,若已知各分力大小、方向,可依据平行四边形定则求出总的合力D.若合力为确定值,两分力方向已知,依据平行四边形定则一定可以求出这两个分力的大小答案 BCD解析 已知合力大小、方向,其分力有无数组,A错.若已知合力大小、方向和一个分力的大小、方向,则根据平行四边形定则,另一分力为确定值,B4对.若分力确定后,可依据平行四边形定则,求出总的合力,C对.合力为确定值,两分力的方向已知,则两分力是唯一的.5.将一个有确定方向的力F=10N分解成两个分力,已知一个分力有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力的大小为6N,则在分解时(  )A.有无数组解      B.有两组解C.有唯一解D.无解答案 B解析 由三角形定则作图如图所示,由几何知识知另一分力的最小值F2′=Fsin30°=10×N=5N,而题中分力的大小为6N,大于最小值5N,小于F=10N,所以有两组解.题组三 按力的作用效果分解6.如图1为某同学设计的一个小实验.他将细绳的一端系在手指上(B处),绳的另一端系在直杆的A端,杆的另一端C顶在掌心上,组成一个“三角支架”.在杆的A端悬挂不同重物,并保持静止.通过实验会感受到(  )图1A.绳子是被拉伸的,杆是被压缩的B.杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C指向AC.绳对手指施加作用力的方向沿绳由B指向AD.所挂重物质量越大,绳和杆对手的作用力也越大答案 ACD解析 重物重力的作用效果,一方面拉紧绳,另一方面使杆压紧手掌,所以重力可以分解为沿绳方向的力F1和垂直于掌心方向的力F2,如图所示.由几何知识得F1=,F2=Gtanθ,若所挂重物质量变大,则F1、F2都变大,选项A、C、D正确.7.如图2所示,将绳子的一端系在汽车上,另一端系在等高的树干上,两端点间绳长为10m.用300N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5m,不考虑绳子的重力和绳子的伸长量,则绳子作用在汽车上的力的大小为(  )4图2A.1500NB.6000NC.300ND.1500N答案 A解析 拉力F产生两个效果(如图所示),由题意可知绳子与水平方向的夹角正弦值为sinα==0.1,所以绳子的作用力为F绳==1500N,A项正确,B、C、D项错误.8.如图3所示,三段不可伸长的细绳,OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,其中OB是水平的,A端、B端固定在水平天花板上和竖直墙上.若逐渐增加C端所挂重物的质量,则最先断的绳是(  )图3A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB,也可能是OC答案 A解析 OC下悬挂重物,它对O点的拉力等于重物的重力G.OC绳的拉力产生两个效果:使OB在O点受到水平向左的力F1,使OA在O点受到沿绳子方向斜向下的力F2,F1、F2是G的两个分力.由平行四边形定则可作出力的分解图如图所示,当逐渐增大所挂物体的质量时,哪根绳受的拉力最大则哪根最先断.从图中可知:表示F2的有向线段最长,F2分力最大,故OA绳最先断.题组四 力的正交分解9.如图4所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为4(  )图4A.mg和mgB.mg和mgC.mg和μmgD.mg和mg答案 A解析 根据三棱柱重力mg的作用效果,可分解为沿斜面向下的分力F1和使三棱柱压紧斜面的力F2,根据几何关系得F1=mgsin30°=mg,F2=mgcos30°=mg,因为F1与三棱柱所受静摩擦力大小相等,F2与斜面对三棱柱的支持力大小相等,因此,可知选项A正确.10.如图5所示,把光滑斜面上的物体所受重力mg分解为F1、F2两个力.图中N为斜面对物体的支持力,则下列说法正确的是(  )图5A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力B.物体受到mg、N、F1、F2共四个力的作用C.F2是物体对斜面的压力D.力N、F1、F2这三个力的作用效果与mg、N这两个力的作用效果相同答案 D解析 F1是重力沿斜面向下的分力,其作用效果是使物体沿斜面下滑,但施力物体不是斜面,故选项A错误.物体受力重力mg和支持力N两个力的作用,F1、F2是重力的分力,故选项B错误;F2是重力沿垂直于斜面方向的分力,其作用效果是使物体压紧斜面,F2的大小等于物体对斜面的压力,但两者的受力物体不同,F2的受力物体是物体,物体对斜面的压力的受力物体是斜面,故选项C错误.合力与分力的作用效果相同,故选项D正确4

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