2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 相互作用 課后提升訓(xùn)練 3.5 力的分解 新人教版必修1.doc

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課后提升訓(xùn)練 　力的分解 (25分鐘　50分) 一、選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分) 1.已知力F的一個(gè)分力F1跟F成30角,F1大小未知,如圖所示,則另一個(gè)分力F2的最小值為　(　　) A.　　　　　　　　　B. C.F D.無(wú)法判斷 【解析】選A。由力的三角形定則知,當(dāng)力F2與力F1垂直時(shí),F2最小,故F2= Fsin30=,故A正確。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 (多選)下列說(shuō)法正確的是　(　　) A.2N的力可以分解成6N和3N的兩個(gè)分力 B.10N的力可以分解成5N和3N的兩個(gè)分力 C.2N的力可以分解成6N和5N的兩個(gè)分力 D.10N的力可以分解成10N和10N的兩個(gè)分力 【解析】選C、D。逆向思維法,根據(jù)兩個(gè)分力的合力的取值范圍來(lái)判定。A項(xiàng)中2N不在6N和3N的合力范圍內(nèi),B項(xiàng)中10N不在5N和3N的合力范圍內(nèi),C、D兩項(xiàng)中的每個(gè)力均在其他兩個(gè)力的合力范圍內(nèi),故A、B錯(cuò)誤,C、D正確。 2.為了行車的方便與安全,上山的公路都是很長(zhǎng)的“之”字形盤山公路,這樣做的主要目的是　(　　) A.減小上山車輛受到的摩擦力 B.減小上山車輛的重力 C.減小上山車輛對(duì)路面的壓力 D.減小上山車輛的重力平行于路面向下的分力 【解析】選D。如圖所示,重力G產(chǎn)生的效果是使物體下滑的分力F1和使物體壓緊斜面的分力F2,則F1=Gsinθ,F2=Gcosθ,傾角θ減小,F1減小,F2增大,同一座山,高度一定,把公路修成盤山公路時(shí),使長(zhǎng)度增加,則路面的傾角減小,即減小上山車輛的重力平行于路面向下的分力,可使行車安全,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。 3.物體放在斜面上,當(dāng)斜面傾角緩慢增大時(shí),物體始終相對(duì)斜面靜止,則下列說(shuō)法中正確的是　(　　) A.物體對(duì)斜面的壓力逐漸減小 B.物體對(duì)斜面的壓力的大小不變 C.物體的重力沿斜面方向的分力逐漸減小 D.物體的重力沿斜面方向的分力大小不變 【解析】選A。對(duì)在斜面上的物體進(jìn)行受力分析,并把重力分解可得:物體對(duì)斜面的壓力FN=mgcosθ,重力沿斜面方向的分力F1=mgsinθ,當(dāng)斜面傾角緩慢增大時(shí),即θ增大,則FN減小,F1增大,故A項(xiàng)正確,B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.如圖所示,F1、F2為有一定夾角的兩個(gè)力,L為過(guò)O點(diǎn)的一條直線,當(dāng)L取什么方向時(shí),F1、F2在L上的分力之和最大　(　　) A.F1、F2合力的方向 B.F1、F2中較大力的方向 C.F1、F2中較小力的方向 D.以上說(shuō)法都不正確 【解析】選A。F1和F2在L上的分力之和等價(jià)于F1和F2的合力在L上的分力,而要使F1和F2的合力分解在L上的力最大,就應(yīng)該使L與合力方向一致,L若在其他方向上,都會(huì)使這個(gè)分力減小,A正確。 5.質(zhì)量為m的木塊在推力F作用下,在水平地面上滑動(dòng),如圖所示,已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,那么木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為下列各值中的　(　　) A.μmg　　　　　　　　 B.μ(mg+Fsinθ) C.μ(mg+Fcosθ) D.μFcosθ 【解析】選B。木塊滑動(dòng)時(shí)受到四個(gè)力的作用:重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力Ff,沿水平方向建立x軸,豎直方向建立y軸,將F進(jìn)行正交分解,如圖所示(這樣建立坐標(biāo)系只需分解F),在豎直方向上有FN=mg+Fsinθ,由于Ff=μFN,所以Ff=μ(mg+Fsinθ),故選項(xiàng)B正確。 6.(2017金華高一檢測(cè))在圖中,AB、AC兩光滑斜面互相垂直,AC與水平方向成30角。若把球O的重力按照其作用效果分解,則兩個(gè)分力的大小分別為　 (　　) A.,G　　　　　　 B.G,G C.G,G D.G,G 【解析】選A。把重力按作用效果進(jìn)行分解得,F1=Gsin30=,F2=Gsin60=G。A對(duì)。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 (多選)如圖所示,用輕繩AO和OB將重為G的重物懸掛在水平天花板和豎直墻壁之間處于靜止?fàn)顟B(tài),AO繩水平,OB繩與豎直方向的夾角為θ。則AO繩的拉力FA、OB繩的拉力FB的大小與G之間的關(guān)系為　(　　) A.FA=Gtanθ　　　　　　　　 B.FA= C.FB= D.FB=Gcosθ 【解析】選A、C。繩子OC的拉力FC等于重物重力G。將FC沿AO和BO方向分解,兩個(gè)分力分別為FA′、FB′,如圖所示, 可得 =tanθ,=cosθ。 FA′=Gtanθ,FB′=。 由力的相互性可知,FA=FA′,FB=FB′,故A、C正確。 二、非選擇題(本題共2小題,共20分) 7.(10分)如圖所示,在傾角為θ的斜面上有一塊豎直放置的擋板,在擋板和斜面間擱有一個(gè)重為G的光滑圓球,求該球?qū)π泵娴膲毫蛯?duì)擋板的壓力。 【解析】球受到豎直向下的重力作用,該重力總是欲使球向下運(yùn)動(dòng),但由于斜面和擋板的限制,球才保持靜止?fàn)顟B(tài)。因此,球的重力產(chǎn)生了兩個(gè)效果:使球垂直壓緊斜面和使球垂直壓緊擋板。 如圖所示,將球的重力G分解為垂直于斜面的分力F1和垂直于擋板的分力F2,則F1=,F2=Gtanθ。 因此,球?qū)π泵娴膲毫蛯?duì)擋板的壓力的大小分別為=F1=,= F2=Gtanθ 方向分別垂直于斜面向下,垂直于擋板水平向左 答案:,垂直于斜面向下　Gtanθ,垂直于擋板水平向左 【延伸探究】當(dāng)擋板與斜面垂直時(shí),求球?qū)π泵婕皳醢宓膲毫Υ笮　? 提示:將重力分解,如圖所示,則球?qū)π泵娴膲毫1=Gcosθ 球?qū)醢宓膲毫2=Gsinθ 答案:Gcosθ　Gsinθ 8.(10分)(2017遼源高一檢測(cè))如圖所示,質(zhì)量為2kg的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面傾角θ為37。質(zhì)量為1kg的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間,A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài),求　　　　 (1)地面對(duì)三棱柱的支持力。 (2)豎直墻壁對(duì)球的彈力。(g取10m/s2,sin37=,cos37=) 【解析】(1)選取A和B整體為研究對(duì)象,它受到重力(M+m)g,地面支持力FN,墻壁的彈力F和地面的摩擦力Ff的作用(如圖甲所示)而處于平衡狀態(tài)。根據(jù)平衡條件有: FN-(M+m)g=0, 可得FN=(M+m)g=30N (2)以B為研究對(duì)象,它受到重力mg,三棱柱對(duì)它的支持力FNB,墻壁對(duì)它的彈力F的作用(如圖乙所示),而處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡條件有: FNBcosθ=mg, FNBsinθ=F 解得F=mgtanθ=7.5N 答案:(1)30N　(2)7.5N 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 如圖所示,三個(gè)力作用于同一點(diǎn)O點(diǎn),大小分別為F1=10N,F2=20N,F3=26N,且F1與F3夾角為127,F2與F3夾角為143,求三個(gè)力的合力。 【解析】以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn),F3為y軸負(fù)方向建立直角坐標(biāo)系,如圖所示,則F1與x軸夾角為37,F2與x軸的夾角為53。 分別把各個(gè)力分解到兩個(gè)坐標(biāo)軸上, F1x=F1cos37,F1y=F1sin37; F2x=-F2cos53,F2y=F2sin53; 分別求出x軸和y軸上的合力。 Fx=F1x+F2x=8N-12N=-4N, Fy=F1y+F2y-F3=6N+16N-26N=-4N。 計(jì)算x軸和y軸上的合力Fx、Fy的合力的大小和方向,即三個(gè)力的合力的大小和方向,如圖所示。 合力的大小為F合==4N。 合力與F3的夾角θ滿足tanθ==1。即θ=45,合力方向與F3方向偏左45。 答案:4N,方向與F3方向偏左45