鲁科版物理高中必修第一册同步练习4.2 力的分解

第2节 力的分解必备知识基础练1.如图所示,牛用大小为F的力通过耕索拉犁,F与竖直方向的夹角α=60°,则该力在水平方向的分力大小为(  )A.2FB.3FC.3F2D.F2.(多选)将一个8N的力分解成两个分力,下列各组值可能的有(  )A.1N和10NB.10N和10NC.10N和20ND.20N和20N3.如图所示,一轻质支架AB固定在竖直墙上,C点通过细绳悬挂一重物,则重物对C点的拉力按效果分解正确的是(  )4.在静止的水面上停着一艘小船,甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO'方向航行,甲用1000N的力拉绳子,方向如图所示,则乙的拉力最小值为(  )A.5003NB.500NC.1000ND.400N5.假期里,一位同学在厨房里帮助妈妈做菜,对菜刀产生了兴趣。他发现菜刀刀刃的前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的顶角大,如图所示,他先后作出过几个猜想,其中合理的是(  )A.刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关B.在刀背上加上同样的压力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C.在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大 D.在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大6.如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F,当它们滑动时(  )A.甲、乙、丙所受摩擦力相同B.甲受到的摩擦力最大C.乙受到的摩擦力最大D.丙受到的摩擦力最大关键能力提升练7.(多选)如图所示,光滑斜面上物体重力mg分解为F1、F2两个力,下列说法正确的是(  )A.物体受到重力mg、N、F1、F2四个力的作用B.物体只受到重力mg和斜面的支持力N的作用C.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的压力D.力N、F1、F2三力的作用效果与力mg、N两个力的作用效果相同8.如图所示,同一平面内有三个共点力F1=90N,F2=30N,F3=60N,它们之间互成120°夹角,求这三个力的合力大小。第2节 力的分解1.C 根据受力分析可得,该力在水平方向的分力大小F1=Fsin60°=3F2,A、B、D错误,C正确。2.BD 两个力的合力大小范围为|F1-F2|≤F≤F1+F2,1N和10N的合力范围为9N至11N,不可能是8N的两个分力,A错误;10N和10N的合力范围为0至20N,有可能是8N的两个分力,B正确;10N和20N的合力范围为10N至30N,不可能是8N的两个分力,C错误;20N和20N的合力范围为0至40N,有可能是8N的两个分力,D正确;故选B、D。 3.B 轻质支架不考虑其自身的重力,C点受到重物的拉力、AC的作用力以及BC的作用力,由于C点的作用力没有引起AC与BC边的转动,可知AC对C点的作用力一定沿AC的方向,BC对C的作用力一定沿BC的方向,所以重物对C点的拉力可以沿AC的方向与BC的方向分解,结合平行四边形定则可知,重物对C点的拉力按效果分解为沿AC的方向斜向下的一个分力以及沿CB的方向斜向下的另一个分力,故B正确。4.B 要使船沿OO'方向航行,甲和乙的拉力的合力方向必须沿OO'方向。如图所示,作平行四边形可知,当乙拉船的力的方向垂直于OO'时,乙的拉力F乙最小,其最小值F乙min=F甲sin30°=1000×12N=500N,故B正确。5.D 把刀刃部分抽象后,可简化成一个等腰三角劈,设顶角为2θ,背宽为d,侧面长为l,如图乙所示。当在劈背施加压力F后,产生垂直侧面的两个分力F1、F2,使用中依靠这两个分力分开被加工的其他物体。由对称性知,这两个分力大小相等(F1=F2),因此画出力分解的平行四边形,实为菱形,如图丙所示。在这个力的平行四边形中,取其四分之一考虑(图中阴影部分),根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系,由关系式,得F1=F2=F2sinθ。由此可见,刀背上加上一定的压力F时,侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关,顶角越小,sinθ的值越小,F1和F2越大。但是,刀刃的顶角越小时,刀刃的强度会减小,碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂,实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要,所以做成前部较薄,后部较厚。使用时,用前部切一些软的物品(如鱼、肉、蔬菜、水果等),用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品,俗话说:“前切后劈”,指的就是这个意思,故D正确。6.C 将各图中的力F沿水平和竖直方向分解,则题图中三个物体对地面的压力分别为N甲=mg-Fsinθ,N乙=mg+Fsinθ,N丙=mg,因它们均相对地面滑动,由f=μN知,f乙>f丙>f甲,故C正确。7.BD 先由重力的作用效果分析,再由力产生的原因进行判断,F1、F2两个力是重力mg的两个分力,其作用效果与重力mg等效,F1不是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2不是物体对斜面的压力,物体只受重力mg和斜面的支持力N的作用,故B、D正确。8.解析建立图示坐标系,x轴Fx=F2sin60°-F1cos30°=-303N,Fy=F1sin30°+F2cos60°-F3=0,合力F=Fx=-303N,方向沿x轴负向,所以三个力的合力大小为303N。 答案303N