高中物理-4.2-怎样分解力-课后优化训练全解全析-沪科版必修1.doc

课后优化训练全解全析 我夯基 我达标
1.在光滑的斜面上自由下滑的物体受到的力是（ ）
A.重力和斜面的支持力
B.重力、下滑力和斜面的支持力
C.重力、下滑力
D.重力、支持力、下滑力和正压力
解析：在光滑斜面上，物体受到重力和斜面支持力两个力的作用。没有所谓的下滑力。
答案:A
2.把力F分解为两个不为零的分力,下列分解哪种是可能的（ ）
A.分力之一垂直于F B.两分力在同一直线上,并与F重合
C.两分力都比F大 D.两分力都跟F垂直
解析：力F必须是以两分力为邻边的平行四边形的对角线或者与两分力在一条直线上。因此两分力在一条直线上一定与力F也是同直线，即不能都与F垂直。
答案:ABC
3.一个已知力分解为两个分力时,下面哪种情况只能得到一组唯一的解（ ）
A.已知两个分力的大小
B.已知两个分力的方向
C.已知一个分力的大小和另一分力的方向
D.已知一个分力的大小和方向
解析：能以两分力为邻边组成唯一平行四边形的情况下都有唯一的解。
答案:BD
4.如图4-2-13所示,将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列结论正确的是（ ）

图4-2-13
A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的正压力
B.物体受mg、N、F1、F2四个力作用
C.物体只受重力mg和弹力N的作用
D.力N、F1、F2三个力的作用效果跟mg、N两个力的作用效果相同
解析：用分力来替代原来的力,其作用效果相同。力分解时不改变力的性质,不转移受力物体,题中F2应仍是斜面上的物体所受,F2是使得物体压紧斜面的力。
答案:CD
5.如图4-2-14所示,放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力作用,但物体仍保持静止状态,现将F分解为水平方向的力F1和竖直向上的力F2,下列说法正确的是 …（ ）

图4-2-14
A.F1是物体对水平面的摩擦力
B.F2是水平面对物体的支持力
C.F1与水平面给物体的静摩擦力大小相等、方向相反
D.F2与物体的重力大小相等、方向相反
解析：F2与重力方向相反,但大小一定小于等于物体的重力,且不是水平面对物体的支持力。因为物体受摩擦力作用,一定存在正压力。水平方向上物体受到的静摩擦力与F1是一对平衡力。
答案:C
6.将一个大小为7 N的力分解为两个力,其中一个分力的大小为4 N,则另一个分力的大小不可能是（ ）
A.4 N B.7 N C.11 N D.12 N
解析：合力与两分力构成闭合矢量三角形，因此第三个力F3应满足3 N≤F3≤11 N。
答案:D
7.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图4-2-15所示，已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac绳和bc绳上的拉力分别为（ ）

图4-2-15
A.mg,mg B. mg,mg
C.mg, mg D. mg,mg
解析：竖直绳中的拉力F（大小等于mg）产生两个效果，一个是拉紧绳子ac,一个是拉紧绳子bc,因此可以将F沿着ac绳和bc绳这两个方向分解，力F在这两个方向上分力F1、F2分别就等于ac绳和bc绳中的拉力Fa、Fb。如图所示。

Fa=Fcos30°=mg
Fb=Fcos60°=mg.
答案：A
8.如图4-2-16所示,质量为m的木箱在推力F作用下沿水平面运动,F与水平方向的夹角为θ,木箱与水平面间的动摩擦因数为μ,则水平面给木箱的支持力为________________,木箱受到的摩擦力为______________。

图4-2-16
解析：将力F分解到水平方向和竖直向下的方向。木箱受的摩擦力不等于F·cosθ,因为木箱不一定是匀速运动，所以所受摩擦力为滑动摩擦力。
答案:mg+Fsinθ μ(mg+Fsinθ)
9.把一个力分解为两个力F1和F2。已知合力F＝40 N，分力F1与合力F的夹角为30°。若F2取某一数值，可使F1有两个大小不同的数值，则F2的取值范围是______________。
解析：如图所示作矢量图。由图可知要使F1有两个大小不同的数值，则F2应满足F2＞Fsinα＝20 N，且F2＜F＝40 N。

答案：20 N＜F2＜40 N
10.一人通过箱带拉着一个旅行箱前进，拉力是12 N，箱带与水平面夹角是30°，则拉力的水平分力是多大?竖直分力是多大?
解析：如图所示,斜向上的拉力产生水平方向和竖直方向的两个效果，把拉力向两个方向分解，则可以求出。

水平方向的分力F1＝Fcos30°＝6N
竖直方向的分力F2＝Fsin30°＝6 N。
答案：6 N 6 N
11.将一个20 N的力进行分解，其中一个分力的方向与这个力成30°角，则另一个分力的大小不会小于多少？
解析：根据已知条件作出如图（a）所示，合力与它的两个分力要构成一个闭合的三角形，才符合三角形定则。从F的末端作直线OA的垂线，垂线的长度即为另一个分力的最小值。过F末端作OA的垂线，构成一个直角三角形，如图（b）所示，由几何关系得F2＝10 N,故另一个分力的最小值为10 N。

答案：10 N
我综合 我发展
12.如图4-2-17所示，放在光滑斜面上的小球，一端系于固定的O点，现用外力缓慢将斜面在水平桌面上向左推移，使小球上升（最高点足够高），在斜面运动过程中，球对绳的拉力将（ ）

图4-2-17
A．先增大后减小 B．先减小后增大
C．一直增大 D．一直减小
解析：如图所示为球的重力的作用效果的分解图，重力不变，斜面的支持力方向不变，因此，所构成的矢量的平行四边形就随着小球的上升而不断地发生变化。从图中看出，随球的上升，绳子的拉力从F1到F2到F3，大小是先减小后增大。

答案：B
13.如图4-2-18所示为一个悬挂重物的系统,其中AO、BO和CO都是最多能承受100 N的细绳,已知BO处于水平位置,∠AOB=150°,则所挂重物m的最大重力是多少?

图4-2-18
解析：将m对O点的拉力(大小为mg)分解为使O拉紧AO绳的力TA和拉紧OB绳的力TB,TA与AO绳对O的拉力相平衡,TB与BO绳对O的拉力相平衡,如图所示，由力的分解图看出TA最大,说明当悬挂物重力增加时AO绳首先达到最大能承受的张力100 N。所以重物的最大重力Gm=mg=TA×cos60°=100×0.5 N=50 N。

答案:G=50 N
14.细线下挂一个质量为m的小球,现用一个力F拉小球使悬线偏离竖直方向θ角并保持不变,如图4-2-19所示,求拉力F的最小值及拉力的方向。

图4-2-19
解析：将小球所受的重力mg分解为G1和G2,如图所示。G1与F相平衡,G2与绳对球的拉力相平衡。由于G2的方向一定,所以当G1与G2垂直时G1有最小值:G1=mgsinθ,由此可得F的最小值为mgsinθ。

答案: F=G1=mgsinθ,方向垂直于绳子向上
15.压榨机结构如图4-2-20所示，B为固定铰链，A为活动铰链，若在A处作用一水平力F，轻质活塞C就以比F大得多的力压D，若BC间为2L，AC水平距离为h，C与左壁接触处光滑，则D受到的压力为_______________________。

图4-2-20
解析：首先，F沿AB和AC产生两个作用效果，作力的分解图，如图甲所示，则

F′＝F
再把F′分解，如图乙所示
则Fy′＝F′
联立两式，解得Fy′＝F。
答案：F
5
用心 爱心 专心