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课时分层作业(十)(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,共36分)1.(多选)下列说法正确的是()A.2N的力可以分解成6N和3N的两个分力B.10N的力可以分解成5N和3N的两个分力C.2N的力可以分解成6N和5N的两个分力D.10N的力可以分解成10N和10N的两个分力CD[逆向思维法,根据两个分力的合力的取值范围来判定.如A项中6N和3N的合力的范围是3N≤F≤9N,故合力不可能是2N,即2N的力不能分解为6N和3N的两个分力.同理B选项也不符合.]2.如图所示,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()A.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D[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;物体受到重力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.]3.如图所示是李强同学设计的一个小实验.他将细绳的一端系在手指上,绳的另一端系在直杆的A端,杆的左端顶在掌心上,组成一个“三角支架”.在杆的A端悬挂不同重物,并保持静止.通过实验会感受到什么,说法不正确的是()A.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B[物体重力的作用效果是:一方面拉紧细绳,另一方面使杆压紧手掌,故选项A正确;杆对手掌的作用力方向沿杆由A指向C,绳对手指的作用力由B指向A,故选项B错误,选项C正确;将重力分解为沿绳方向的力F1和沿杆方向的力F2,如图所示,由F1=Gcosθ,F2=Gtanθ可知,物重G越大,F1、F2也越大,故选项D正确.]4.如图所示,质量为10kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点,某时刻只受到F1和F2的作用,且F1=10N,F2=102N,则物体的合力()A.方向沿y轴正方向B.方向沿y轴负方向C.大小等于10ND.大小等于102NC[正交分解如图,故物体的合力为10N,方向沿x轴正向.]5.AB、AC两光滑斜面互相垂直,AC与水平面成30°角,如图所示.若把球的重力G按照作用效果分解,则两个分力的大小分别为()A.12G和32GB.33G和3GC.23G和22GD.22G和32GA[对球所受重力进行分解如图所示.由几何关系得F1=Gsin60°=32G,F2=Gsin30°=12G,选项A正确.]6.如图所示,物体静止于光滑的水平面上,力F作用于物体上的O点,现要使物体所受的合力沿着OO′方向,那么必须同时再加一个力F′,这个力的最小值是()A.FcosθB.FsinθC.FtanθD.FcotθB[因合力在OO′方向上,由矢量三角形定则可知,把分力F的箭头和线OO′上任一点连起来,这段线段就表示F′,如图所示.由图易得:当F′与合力F合垂直时,即F′与OO′垂直时,F′最小,最小值为Fsinθ.]二、非选择题(14分)7.如图所示,一个重为100N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间,已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角,且θ=60°,所有接触点和面均不计摩擦.试求小球对墙面的压力F1和对A点压力F2.[解析]球的重力产生两个作用效果:压紧墙壁和A点,作出重力及它的两个分力F′1和F′2构成的平行四边形如图所示.球对墙面的压力F1=F′1=Gtan60°=1003N方向垂直墙壁向右.球对A点的压力F2=F′2=Gcos60°=200N,方向沿O→A方向.[答案]F1=1003N,方向垂直墙壁向右F2=200N,方向沿O→A方向[等级过关练]一、选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)1.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB是水平的,A端、B端都固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳()A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB,也可能是OCA[由力的分解图知F1最大,故OA先断,A正确.]2.如图所示,是斧头劈木柴的剖面图,其中BC边为斧头背,AB、AC边为斧头的刀面.要使斧头容易劈开木柴,斧头应该()A.BC边与AB、AC边都短一些B.BC边长一些,AB、AC边短一些C.BC边短一些,AB、AC边长一些D.BC边长一些,AB、AC边也长一些C[把斧头所受的向下的力F按力的实际作用效果沿垂直AB、AC边的两个方向分解为F1和F2,设BC与AC成θ角,由图可知F1=F2,F=2F1cosθ,所以F1=F2=F2cosθ.要使木柴容易劈开,应使F1和F2大一些,则θ应大一些,因此BC边应短一些,AB、AC边应长一些,故C正确.]3.(多选)如图所示,质量为m的木块在与水平方向成θ角的推力F作用下,在水平地面上做匀速直线运动.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为()A.μmgB.μ(mg+Fsinθ)C.μ(mg-Fsinθ)D.FcosθBD[木块匀速运动时受到四个力的作用:重力mg、推力F、支持力N、摩擦力f.沿水平方向建立x轴,将F进行正交分解,如图所示(这样建立坐标系只需分解F),由于木块做匀速直线运动,所以,在x轴上,向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡);在y轴上,向上的力等于向下的力(竖直方向二力平衡).即Fcosθ=f,N=mg+Fsinθ,又由于f=μN所以f=μ(mg+Fsinθ),故本题应选B、D.]4.如图所示,用细线悬挂一个均质小球靠在光滑竖直墙上.如果把线的长度缩短,则球对线的拉力T、对墙的压力N的变化情况正确的是()A.T、N都不变B.T减小,N增大C.T增大,N减小D.T、N都增大D[绳对物体的拉力可分解为互相垂直的两分力,如图所示,则Tcosα=mg,Tsinα=N.当绳长变短时,α角增大,cosα减小,所以T增大,N增大,故D正确.]二、非选择题(本题共2小题,共26分)5.(13分)如图所示,在水平地面上有一重为G=200N的货箱,货箱与水平地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,今在货箱上施加一个与水平面成37°角斜向上的拉力作用,使其沿水平方向运动,若这一拉力F=100N,求货箱受到的合力.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)[解析]货箱共受到四个力的作用:竖直向下的重力G、地面对货箱竖直向上的支持力N、斜向上的拉力F、与地面的滑动摩擦力f,其受力图如图所示,正交分解得,竖直方向:N+Fsin37°-G=0①水平方向Fx合=Fcos37°-f②且f=μN③联立①②③得Fx合=52N由于竖直方向合外力为零,所以货箱所受合外力F合=Fx合=52N,方向水平向右.[答案]52N,方向水平向右6.(13分)如图所示,已知物体在三个共点力的作用下沿x轴运动,其中F1=80N,F2=120N,它们与x轴夹角都是30°,F3是确保物体沿x轴运动的最小分力.试问:(1)最小分力为多大?沿什么方向?(2)三个分力的合力多大?[解析]物体由静止开始沿x轴运动,则F1、F2和F3三个力的合力沿x轴方向,由于力的边角关系较复杂,连续利用平行四边形定则来合成较繁琐,但F1、F2与x轴夹角关系明确,可使用正交分解法.如图所示建立直角坐标系,其中三个力的交点O为原点,以原x轴为x轴,y轴垂直于x轴方向,把F1、F2沿x、y轴分解.则F1x=F1cos30°=403NF1y=F1sin30°=40NF2x=F2cos30°=603NF2y=F2sin30°=60N(1)要使物体沿x轴方向运动,则y轴方向上合力为零,根据题意,当F3沿y轴正向,且F3=F2y-F1y=20N时,分力F3最小.(2)三个分力的合力F=F1x+F2x=1003N.[答案](1)20N沿y轴正方向(2)1003N
本文标题:2019-2020年新教材高中物理 课时分层作业10 力的分解(含解析)鲁科版必修1
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