2019-2020学年高中物理课时分层作业13力的分解含解析教科版必修1.pdf

第 - 1 - 页 共 7 页 课时分层作业(十三) 力的分解课时分层作业(十三) 力的分解 (时间：40 分钟 分值：100 分) 合格基础练 一、选择题(本题共 6 小题，每小题 6 分) 1为了行车的方便与安全，上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路，这样做的主要 目的是 ( ) A减小上山车辆受到的摩擦力 B减小上山车辆的重力 C减小上山车辆对路面的压力 D减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力 D 如图所示，重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压紧 斜面的分力F2， 则F1Gsin ，F2Gcos ， 倾角减小，F1减小，F2增大，同一 座山， 高度一定，把公路修成盘山公路时，使长度增加，则路面的倾角减小，即 减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力，可使行车安全，故 D 正确，A、B、C 错误 2人们不可能用双手掰开一段木桩，若用斧子就容易把木桩劈开。如图 所示，斧子的两个斧面间的夹角为， 两个斧面关于竖直平面对称， 当斧子对木 桩施加一个竖直向下的力F时，木桩的两个劈开面受到的侧向压力FN等于( ) AFN BFN F sin 2 F sin CFN DFN F 2sin 2 F 2sin C 如图所示，将力F分解为F1、F2两个分力，这两个分力分别与劈 的两个侧面垂直，根据对称性，两分力F1、F2大小相等，这样，以F1、F2 为邻边的平行四边形就是一个菱形。因为菱形的对角线互相垂直且平 分，所以有：F1F2，木桩的两个劈开面受到的侧 向压力FN等于 F 2sin 2 . F 2sin 2 3(多选)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，受到的摩擦力大小是( ) 第 - 2 - 页 共 7 页 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 图中三个物体对地面的压力分别为N甲mgFsin ，N乙mgFsin ，N丙mg， 因 它们均相对地面滑动，由摩擦力fN知，f乙f丙f甲，B、C 正确 4生活中的物理知识无处不在，如图是我们衣服上的拉链的一部分，在 把拉链拉开的时候， 我们可以看到有一个三角形的东西在两链中间运动， 使很难 直接分开的拉链很容易拉开，关于其中的物理原理，以下说法中正确的是( ) A拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力 B拉开拉链时，三角形的物体只是为了将拉链分开并没有增大分开拉链的力 C拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力，但合上拉链时减小了合上拉链的力 D以上说法均不正确 A 拉开拉链时，三角形的物体在两链间和拉链一起运动，手的拉力在三角形的物体上 产生了两个分力，如图甲所示，在角很小的情况下，F1F2F，即分力大于手的拉力，所 以很难直接分开的拉链很容易地被三角形的物体分开 甲 乙 合上拉链时，手的拉力在三角形物体上产生的两个分力，如图乙所示，根据边角关系， 仍有F1F2F，即增大了合上的力，所以，只有选项 A 正确 5将物体所受重力按力的效果进行分解，下列选项中错误的是( ) 第 - 3 - 页 共 7 页 C A 项中物体重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G1和沿斜面向下使物体向 下滑的分力G2；B 项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力G1和G2，A、B 项画得 正确；C 项中物体的重力应分解为垂直于两接触面使物体紧压两接触面的分力G1和G2，故 C 项画错；D 项中物体的重力分解为水平向左压紧墙的分力G1和沿绳向下使绳张紧的分力G2， 故 D 项画得正确 6 如图所示， 物体静止在光滑水平面上， 力F作用于物体上的O点， 现 要使物体受到由O指向O方向的合力(F与OO都在同一平面内，与OO间 夹角为)那么，必须同时再加一 个力，这个力的最小值是 ( ) AFcos BFsin CFtan DFcot B 已知合力F合的方向由O指向O， 但大小不确定， 又已知一个分力F的大小和方向， 确定另一个分力(设为Fx)的最小值根据三角形定则可画出一个任意情况，如图甲所示从 图中可看出，Fx的大小就是过F的箭头向直线OO上所引直线的长度，在不考虑合力大小的 情况下，欲使Fx最小，应使Fx与直线OO垂直，如图乙所示，此时FxFsin . 甲 乙 二、非选择题(14 分) 7如图所示，用绳AC和BC吊起一重物，绳与竖直方向的夹角分别为 30°和 60°，AC 绳能承受的最大拉力为 150 N， 而BC绳能承受的最大拉力为 100 N， 求物体最大重力不能超过多 少？ 解析 重物静止，建立沿水平方向、竖直方向的坐标轴，将各力分解如图，可得： 第 - 4 - 页 共 7 页 TACsin 30°TBCsin 60° TACcos 30°TBCcos 60°G 由以上两式解得：当TBC100 N 时，TAC173.2 N 而当TAC150 N 时，TBC86.6 N100 N 将TAC150 N，TBC86.6 N 代入式 解得G173.2 N 所以重物的最大重力不能超过 173.2 N. 答案 173.2 N 等级过关练 一、选择题(本题共 4 小题，每小题 6 分) 1(多选)人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船，如图所示，若水的阻力恒定不变， 则在船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是( ) A绳的拉力不断增大 B绳的拉力保持不变 C船受到的浮力保持不变 D船受到的浮力不断减小 AD 小船受力如图，利用正交分解法分析： 水平方向上： Fsin f 竖直方向上： Fcos Nmg 船靠岸过程中减小，由得F增大，再由得N减小，所以应选 A、D. 2(多选)把一个已知力F分解，要求其中一个分力F1跟F成 30°角，而大小未知；另 一个分力F2F，但方向未知，则F1的大小可能是( ) 3 3 A.F B.F 3 3 3 2 C.F D.F3 2 3 3 AD 因Fsin 30°F2F，所以F1的大小有两种情况，如图所示 第 - 5 - 页 共 7 页 FOAFcos 30°F 3 2 FABFACF ( 3 3 F)2 Fsin 30°2 3 6 F11FOAFABF，F12FOAFACF，A、D 正确 3 3 2 3 3 3(多选)如图所示，质量为m的物体受到推力F作用，沿水平方向做匀速直线运动，已 知推力F与水平面的夹角为，物体与地面间的动摩擦因数为，则物体所受的摩擦力大小 为 ( ) AFcos Bmg CF D(mgFsin ) AD 如图所示，对F进行正交分解，水平方向上，由二力平衡知fFcos ，故选项 A 正确 ； 由竖直方向平衡知FNmgFsin ，则fFN(mgFsin )，故选项 D 正确 4有一直角 V 形槽固定在水平面上，其截面如图所示，BC面与水平面间的夹角为 60°， 有一质量为m的正方体木块放在槽内，木块与BC面间的动摩擦因数为，与AB面间无摩 擦现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，则木块所受的摩擦力为 ( ) A.mg B.mg 1 2 3 2 C.mg Dmg 2 2 A 分解重力可得木块与BC面间的正压力大小为FBCmgcos 60°， 木块运动后受到的摩 擦力为fNFBCmgcos 60°mg，选项 A 正确 1 2 二、非选择题(本题共 2 小题，共 26 分) 5 (12 分)压榨机的结构原理图如图所示，B为固定铰链，A为活动铰 链在A处作用一水平力F，物块C就以比水平力F大得多的力压物块D.已知L0.5 m，h0.1 第 - 6 - 页 共 7 页 m，F200 N，物块C的质量不计，且与左壁接触面光滑，求物块D受到的压力 解析 根据水平力F产生的效果，它可分解为沿杆的两个分力F1、F2， 甲 乙 如图甲所示，则F1F2.而沿AC杆的分力F1又产生了两个效果：使物块C压紧 F 2cos 左壁的水平力F3和使物块C压紧物块D的竖直力F4，如图乙所示，则F4F1sin Ftan 2 由 tan 得F4· N500 N. L h 200 2 0.5 0.1 答案 500 N 6(14分)如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，已知A、B的质量分别为mA10 kg，mB20 kg，A、B之间，B与地面之间的动摩擦因数均为0.5.一轻绳一端 系住物体A，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为 37°.今欲用外力将物体B 匀速向右拉出，求所加水平力F的大小(sin 37°0.6，cos 37°0.8， 取g10 m/s2) 解析 分析A、B的受力如图所示，建立直角坐标系 由题意知，A始终静止，故在x轴方向上有： Tsin 37°f1 在y轴方向上有： Tcos 37°N1mAg 而f1N1 联立可得N160 N，f130 N B匀速运动，则在x轴方向上有： Ff1f2 又f1f1 在y轴方向上有：N2N1mBg 又N1N1 f2N2 由得F160 N. 第 - 7 - 页 共 7 页 答案 160 N