3.5力的分解练习题及答案解析 1a.6时作业 (本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!) 1.已知合力的大小和方向求两个分力时,下列说法中正确的是() A.若已知两个分力的方向,分解是唯一的 B.若已知一个分力的大小和方向,分解是唯一的 C.若已知一个分力的大小及另一个分力的方向,分解是唯一的 D.此合力有可能分解成两个与合力等大的分力 解析:已知两个分力的方向,或一个分力的大小和方向.根据平行四边形定则,只能 画一个平行四边形,分解是唯一的,故A、B正确;如果将合力分解时两个分力夹角120°且 合力在其角平分线上,则两个分力与合力等大,故D正确;若已知一个分力F1的大小和另 个分力F2的方向,设F2与F夹角为θ,若F1<Fsinθ,则无解,故C错误 答案:ABD 2 如右图所示,一个物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用,若将它们平移并首尾相接, 三个力矢量组成了一个封闭三角形,则物体所受这三个力的合力大小为() A.2F1 C.2F3 解析:由矢量三角形定则可以看出,首尾相接的任意两个力的合力必与第三个力大小 相等、方向相反,所以这三个力的合力为零 答案:D 如右图所示,光滑斜面上的物体的重力分解为F1、F2两个力,下列说法正确的是() A.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 B.物体受到重力mg、FN、F1、F2四个力的作用 C.物体只受到重力mg和斜面支持力FN的作用 D.FN、F1、F2三个力的作用效果与ng、FN两个力的作用效果相同 解析:F1、F2两个力是腮的两个分力,其作用效果与重力mg等效,F1的作用是使物 体沿斜面下滑,F2的作用是使物体压紧斜面;物体只受重力mg和斜面对物体的支持力FN的 作用.综上所述,选项C、D正确 答案 4.已知力F的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2的大小为F,方向 未知.则F1的大小可能是() BYE √3 答案:AC
1 3.5 力的分解练习题及答案解析 (本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!) 1.已知合力的大小和方向求两个分力时,下列说法中正确的是( ) A.若已知两个分力的方向,分解是唯一的 B.若已知一个分力的大小和方向,分解是唯一的 C.若已知一个分力的大小及另一个分力的方向,分解是唯一的 D.此合力有可能分解成两个与合力等大的分力 解析: 已知两个分力的方向,或一个分力的大小和方向.根据平行四边形定则,只能 画一个平行四边形,分解是唯一的,故 A、B 正确;如果将合力分解时两个分力夹角 120°且 合力在其角平分线上,则两个分力与合力等大,故 D 正确;若已知一个分力 F1 的大小和另一 个分力 F2 的方向,设 F2 与 F 夹角为 θ,若 F1<Fsin θ,则无解,故 C 错误. 答案: ABD 2. 如右图所示,一个物体受到三个共点力 F1、F2、F3 的作用,若将它们平移并首尾相接, 三个力矢量组成了一个封闭三角形,则物体所受这三个力的合力大小为( ) A.2F1 B.F2 C.2F3 D.0 解析: 由矢量三角形定则可以看出, 首尾相接的任意两个力的合力必与第三个力大小 相等、方向相反,所以这三个力的合力为零.X k b 1 . c o m 答案: D 3. 如右图所示,光滑斜面上的物体的重力分解为 F1、F2 两个力,下列说法正确的是( ) A.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 B.物体受到重力 mg、FN、F1、F2 四个力的作用 C.物体只受到重力 mg 和斜面支持力 FN 的作用 D.FN、F1、F2 三个力的作用效果与 mg、FN 两个力的作用效果相同 解析: F1、F2 两个力是 mg 的两个分力,其作用效果与重力 mg 等效,F1 的作用是使物 体沿斜面下滑,F2 的作用是使物体压紧斜面;物体只受重力 mg 和斜面对物体的支持力 FN 的 作用.综上所述,选项 C、D 正确. 答案: CD 4.已知力 F 的一个分力 F1 跟 F 成 30°角,大小未知,另一个分力 F2 的大小为 3 3 F,方向 未知.则 F1 的大小可能是( ) A. 3 3 F B. 3 2 F C.2 3 3 F D. 3F[来新 课 标 第 一 网 答案: AC
5.如下图所示,两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上,下列 关于小球受力的说法,正确的是( A.小球的重力在乙种情况下不产生对斜面的作用效果 B.小球均受重力、压紧斜面的力、压紧挡板的力和斜面弹力、挡板弹力 C.小球受到挡板的作用力的大小、方向均相同 D.撤去挡板,小球所受合力方向将沿斜面向下 解析:本题考查斜面上物体的受力和力的分解的有关知识.斜面上静止的小球均受 力、斜面弹力和挡板弹力而处于静止状态.根据物体处于静止状态的受力特点,知甲、乙两 球受挡板作用力的方向分别为水平向右和沿斜面向上,重力按实际作用效果可分解为使物体 压紧斜面的力和使物体压紧挡板的力.撤去挡板后,小球受力的大小、方向也随之发生变化, 甲、乙两种情况下小球所受的合力大小均为 mosinθ,方向沿斜面向下,故D选项正确 答案:D 6.如右图所示,挑水时,水桶上绳子的状况分别为a、b、c三种,则绳子在哪种情况下 更容易断() D.以上说法都不对 答案:A 7.已知两个分力的大小为F1、F2,它们的合力大小为F,下列说法中不正确的是() A.不可能出现FF1同时F>F2的情况 C.不可能出现FF1+F2的情 解析:如果F1与F2大小相等,方向相反,则其合力为零.既小于F1又小于F2,故A 错误;如果F1、F2同向,则合力F=F1十F2既大于F1又大于F2,故B错误;合力F的范围 为F1一F2≤F≤F1十F,因此C错误D正确,所以不正确的为A、B、C 答案:ABC 0∠130° 8.已知力F的一个分力F1跟F成30°角,F1大小未知,如右图所示,则另一个分力F2 的最小值为() F C. F D.无法判断 答案:A 质量为m的木块,在与水平方向夹角为O的推力F作用下,沿水平地面做匀速运动,如 右图所示,已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力应为
2 5.如下图所示,两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为 θ 的光滑斜面上,下列 关于小球受力的说法,正确的是( ) A.小球的重力在乙种情况下不产生对斜面的作用效果 B.小球均受重力、压紧斜面的力、压紧挡板的力和斜面弹力、挡板弹力 C.小球受到挡板的作用力的大小、方向均相同 D.撤去挡板,小球所受合力方向将沿斜面向下 解析: 本题考查斜面上物体的受力和力的分解的有关知识.斜面上静止的小球均受重 力、斜面弹力和挡板弹力而处于静止状态.根据物体处于静止状态的受力特点,知甲、乙两 球受挡板作用力的方向分别为水平向右和沿斜面向上,重力按实际作用效果可分解为使物体 压紧斜面的力和使物体压紧挡板的力.撤去挡板后,小球受力的大小、方向也随之发生变化, 甲、乙两种情况下小球所受的合力大小均为 mgsin θ,方向沿斜面向下,故 D 选项正确. 答案: D 6.如右图所示,挑水时,水桶上绳子的状况分别为 a、b、c 三种,则绳子在哪种情况下 更容易断( ) A.a B.b C.c D.以上说法都不对 答案: A 7.已知两个分力的大小为 F1、F2,它们的合力大小为 F,下列说法中不正确的是( ) A.不可能出现 FF1 同时 F>F2 的情况 C.不可能出现 FF1+F2 的情况 解析: 如果 F1 与 F2 大小相等,方向相反,则其合力为零.既小于 F1 又小于 F2,故 A 错误;如果 F1、F2 同向,则合力 F=F1+F2 既大于 F1 又大于 F2,故 B错误;合力 F 的范围 为|F1-F2|≤F≤F1+F2,因此 C 错误 D 正确,所以不正确的为 A、B、C. 答案: ABC 8.已知力 F 的一个分力 F1 跟 F 成 30°角,F1 大小未知,如右图所示,则另一个分力 F2 的最小值为( )[ w w w .x k b 1.c o m A.F 2 B. 3F 3 C.F D.无法判断 答案: A 9. 新课标第一网 质量为 m 的木块,在与水平方向夹角为 θ 的推力 F 作用下,沿水平地面做匀速运动,如 右图所示,已知木块与地面间的动摩擦因数为 μ,那么木块受到的滑动摩擦力应为( )
B. u(mg+Fsin 8) D. Fcos 6 解析:根据力F的作用效果可分解为水平向左的分力F1=Fcos和向下的分力F2=Fsin θ,由于木块沿水平地面做匀速运动,则木块受到的滑动摩擦力等于F,又可根据滑动摩擦力 的计算公式可得F/=以(mg+Fsin的,所以B、D正确 答案 如右图所示,质量为m的物体A以一定初速度υ沿粗糙斜面上滑,物体A在上滑过程中 受到的力有() A.向上的冲力、重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力 B.重力、斜面的支持力和下滑力 C.重力、对斜面的正压力和沿斜面向下的摩擦力 D.重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力 解析:物体受到重力、斜面的支持力以及沿斜面向下的摩擦力作用,物体由于惯性向 上运动,不受向上的冲力,下滑力是重力的一个分力 答案:D 如右图所示,重为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体,当绳与水平面 成60°角时,物体静止,不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力 解析:人与重物静止,所受合力皆为零,对重物分析得,绳的张力F1=200N,人受 个力的作用,可将绳的拉力正交分解,如右图所示 F1的水平分力:F1x= FIcos60°=100N F1的竖直分力:F1y=F1sin60°=103N 在x轴上,摩擦力F=F1x=100N 在y轴上,三力平衡,地面对人的支持力 FN=G-F1=(500103N =1005-√3N≈3268N 答案:326.8N100N 如右图所示,ABC为一直角劈形物体,将其卡于孔中,劈的斜面AB=10cm,直角边AC 2cm当用F=100N的力沿水平方向推劈时,求劈的上侧面和下侧面产生的推力 解析:加在劈面上的力F产生两个效果,即使劈形物体的两个侧面产生垂直向外的推 力.由此可断定两个分力F1、F2的方向分别是垂直水平面向下和垂直斜面斜向上.受力分析
3 A.μmg B.μ(mg+Fsin θ) C.μ(mg-Fsin θ) D.Fcos θ 解析: 根据力 F 的作用效果可分解为水平向左的分力 F1=Fcos θ 和向下的分力 F2=Fsin θ,由于木块沿水平地面做匀速运动,则木块受到的滑动摩擦力等于 F1,又可根据滑动摩擦力 的计算公式可得 Ff=μ(mg+Fsin θ),所以 B、D 正确. 答案: BD 10. [ www.xkb1.com 如右图所示,质量为 m 的物体 A 以一定初速度 v 沿粗糙斜面上滑,物体 A 在上滑过程中 受到的力有( ) A.向上的冲力、重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力 B.重力、斜面的支持力和下滑力 C.重力、对斜面的正压力和沿斜面向下的摩擦力 D.重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力 解析: 物体受到重力、斜面的支持力以及沿斜面向下的摩擦力作用,物体由于惯性向 上运动,不受向上的冲力,下滑力是重力的一个分力. 答案: D 11. 如右图所示,重为 500 N 的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重 200 N 的物体,当绳与水平面 成 60°角时,物体静止, 不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力. 解析: 人与重物静止,所受合力皆为零,对重物分析得,绳的张力 F1=200 N,人受四 个力的作用,可将绳的拉力正交分解,如右图所示. F1 的水平分力:F1x=F1cos 60°=100 N F1 的竖直分力:F1y=F1sin 60°=100 3 N 在 x 轴上,摩擦力 F=F1x=100 N. 在 y 轴上,三力平衡,地面对人的支持力 FN=G-F1y=(5 00-100 3)N =100(5- 3)N≈326.8 N. 答案: 326.8 N 100 N 12. 如右图所示,ABC 为一直角劈形物体,将其卡于孔中,劈的斜面 AB=10 cm,直角边 AC =2 cm.当用 F=100 N 的力沿水平方向推劈时,求劈的上侧面和下侧面产生的推力. 解析: 加在劈面上的力 F 产生两个效果,即使劈形物体的两个侧面产生垂直向外的推 力.由此可断定两个分力 F1、F2 的方向分别是垂直水平面向下和垂直斜面斜向上.受力分析
如图所示,由劈截面三角形ABC和表示力的三角形相似,对应边成比例得 F F=×100N=500N BC FI dcFsv102-22 100N≈490N 故劈对上侧面和下侧面产生的推力分别为500N和490N 答案:500N490N
4 如图所示.由劈截面三角形 ABC 和表示力的三角形相似,对应边成比例得 F2= AB AC ·F= 10 2 ×100 N=500 Nkb1.com F1= BC AC·F= 102-2 2 2 ×100 N≈490 N 故劈对上侧面和下侧面产生的推力分别为 500 N 和 490 N 答案: 500 N 490 N