鲁科版 (2019)必修 第一册第4章 力与平衡第2节 力的分解课后测评

第四章 第2节 力的分解   同步课时训练

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题(共32分)

1、(4分)如图所示，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分解为水平向右的力和竖直向上的力，下列说法正确的是(   )

A.是物体对水平面的摩擦力

B.与水平面给物体的静摩擦力大小相等、方向相反

C.是水平面对物体的支持力

D.与物体的重力大小相等、方向相反

2、(4分)如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动，若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为(   )
 

A. B. C. D.

3、(4分)表演蹦床如图所示，O为网绳的结点，蹦床水平张紧后，质量为m的运动员从高处落下，恰好落在O点上。该处下凹至最低点时，网绳夹角均为120°，此时O点受到向下的冲击力大小为，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为(   )
 

A.F B. C. D.

4、(4分)如图，在一个平面内将力F（大小已知）分解为两个分力和，和F的夹角θ小于90°，则关于分力，以下说法中正确的是(   )
 

A.当时，肯定有两个解 B.当时，肯定有两个解

C.当时，有唯一一个解 D.当时，无解

5、(4分)小明想推动家里的衣橱，但使出了吃奶的力气也推不动，他便想了个妙招，如图所示，用两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法正确的是(   )
 

A.这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱

B.这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大

C.这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力

D.这有可能，A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力

6、(4分)如图所示，将一个已知力F分解为和，已知,与F的夹角为37°，则的大小不可能是（)(   )

A.4 N  B.6N C.10N  D. 100N

7、(4分)我国海军在南海某空域举行实兵对抗演练，某一直升机在匀速水平飞行过程中遇到突发情况，立即改为沿虚线方向斜向下减速飞行（如图所示），则空气对其作用力可能是(   )。
 

A. B. C. D.

8、(4分)如图所示，光滑半圆形凹槽底部有一小球，现对小球施加一向右上方的作用力F将小球缓慢地移出凹槽，已知移动小球过程中，作用力F的方向始终与竖直方向成60°夹角，则小球在被移出凹槽的过程中，下列说法正确的是(   )

A.作用力F先变大后变小 

B.作用力F一直变小 

C.作用力F与重力的合力先变小后变大 

D.作用力F与支持力的合力一直变大

二、多选题(共24分)

9、(6分)如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳子一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一个竖直平面内。为了使脚所受到的拉力增大，可采取的方法是(   )
 

A.只增加绳子的长度  B.只增加重物的质量

C.只将病人脚向左移动远离定滑轮 D.只将病人脚向右移动靠近定滑轮

10、(6分)如图所示，物体放在粗糙的斜面上静止不动，斜面的倾角为θ，把斜面上物体所受的重力G分解为两个分力，下列说法正确的是(   )
 

A.将重力G分解为两个分力是根据重力的实际作用效果进行分解

B.是斜面受到的压力

C.是斜面作用在物体上使物体下滑的力

D.两个分力大小分别为：和

11、(6分)已知力F=60N的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，则另一个分力F2的大小可能是（   ）

A．0 B．20N C．30N D．100N

12、(6分)将一个的力分解为两个分力，如果已知其中一个不为零的分力方向与F成30°角，另一个分力为，则下列说法正确的是(   )

A.的方向不可能与F平行 B.的大小不可能小于5N

C.的大小不可能小于5N  D.的方向与垂直时，最小

三、计算题(共28分)

13、(14分)为了使木箱在水平地面上运动,人们往往可以采用“拉”和“推”两种方式,上述情景可以简化为如图所示的物理模型:相同的甲乙两物体质量,甲受到与水平方向成30°斜向上的拉力,乙受到与水平方向成30°斜向下的推力。如图1所示。在力的作用下它们都沿着同一粗糙水平面向右做匀速直线运动,已知。(g取)

(1)求物体与粗糙水平面之间的动摩擦因数μ;

(2)求物体乙受到的推力的大小,并分析对于同样的木箱,“推”“拉”哪种方式更省力;

(3)若改变乙所受推力F与水平方向夹角α,如图2所示,使得F无论多大也不能移动物体。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则F与水平方向的夹角α应满足什么条件(用表示)。

14、(14分)如图所示，建筑工地上某人正在用图示装置缓慢拉升质量为的重物，在某一时刻，绳与竖直方向夹角，与绳恰好垂直.已知此人不存在翻转可能，故可将他视为质点.已知人与地面间的动摩擦因数，并视最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度.则:
 

（1）此时绳的拉力为多大；

（2）此人的质量m至少要为多大.

四、实验题(共16分)

15、(16分)某实验小组做“力的合成与分解”实验，先用一个弹簧测力计通过细线悬吊一个重物，当重物静止时，弹簧测力计的示数为1.50 N；再用两个弹簧测力计通过两根细线互成角度地将该重物悬吊，其中a所拉细线方向水平（如图甲所示），当重物静止时，b的示数如图乙所示。
 

（1）b的示数为________N。

（2）a的拉力理论值为________N。

（3）保持b及其拉的细线方向不变，将a及其拉的细线沿顺时针方向在图示面内缓慢转至竖直方向的过程中，a的示数变化的情况为_______。

参考答案

1、答案：B

解析：

2、答案：C

解析：当拉力水平时，物块匀速运动，则拉力等于摩擦力，即，当拉力倾斜时，物块受力分析如图

由平衡条件得，又，得摩擦力为，联立解得。

3、答案：A

解析：根据牛顿第三定律可知此时两根网绳对运动员的作用力的合力大小为，设此时O点周围每根网绳承受的张力大小为T，根据力的合成以及对称性可知，解得，选项A正确。

4、答案：A

解析：已知合力大小及方向、一个分力的方向，根据平行四边形定则作图，如图所示，

当时，一定有两个解；当时，可能有一个解；当时，无解，故选A。

5、答案：C

解析：小明所受的重力可分解为沿两个木板方向的分力，由于两个木板夹角接近180°，根据平行四边形定则可知，分力可远大于小明的重力，C项正确。

6、答案：A

解析：力F的分解图如图所示,可以看出有最小值，最小值。没有最大值，所以的取值范围为6 N到∝.因此, 不可能是4 N.
 

7、答案：A

解析：因为直升机沿虚线方向斜向下减速飞行，故合力沿虚线向上，直升机受到竖直向下的重力以及空气作用力两个力，要想合力沿虚线向上，则根据矢量三角形，可得空气对其作用力可能为，A项正确。

8、答案：C

解析：AB、以小球为研究对象，受到恒定的重力，方向不变的作用力F和大小方向都变化的支持力N，三个力的动态图如图，由图可知小球在被移出凹槽的过程中，作用力F不断增大，凹槽对小球的支持力N先变小后变大，故AB错误；
C、根据共点力的平衡条件可知，作用力F与重力的合力与凹槽对小球的支持力N等大反向，故作用力F与重力的合力先变小后变大，故C正确；
D、根据共点力的平衡条件可知，作用力F与支持力的合力与小球的重力等大反向，故作用力F与支持力的合力一直不变，故D错误。
故选：C。
 

9、答案：BC

解析：设脚所受的拉力为F，绳子的拉力为T，则有，只增加绳子的长度，重物质量不变，绳子的拉力T不变，由力的平衡条件可知θ角不变，拉力F不变，选项A错误；只增加重物的质量，绳子拉力T增大，脚所受拉力F增大，选项B正确；只将病人脚向左移动远离定滑轮，可知θ角变小，绳子的拉力T不变，则由可知脚所受拉力F增大，选项C正确；只将病人脚向右移动靠近定滑轮，可知θ角变大，绳子的拉力T不变，则由可知脚所受拉力F减小，选项D错误。

10、答案：AD

解析：将重力G分解为两个分力是根据重力的实际作用效果进行分解，选项A正确；是重力沿垂直斜面方向的分力，与压力是不同性质的力，只能说的大小等于斜面受到的压力的大小，选项B错误；是重力沿斜面方向向下的分力，不是斜面作用在物体上使物体下滑的力，选项C错误；两个分力大小分别为，选项D正确。

11、答案：CD

解析：由平行四边形定则可知，当垂直于时，最小，此时，所以一定大于等于30N。

12、答案：ABD

解析：A.根据力的合成法则可知，不在一条直线上的两个分力和合力组成一个矢量三角形，所以的方向不可能与F平行，故A正确；

BD.合力与两个分力组成一个矢量三角形，由题图可得：当的方向与垂直时，有最小值，大小为，故BD正确；

C.两个分力和合力只要能组成一个矢量三角形都是有可能的（即满足两边之和大于第三边）

，所以的大小有可能小于5N，故C错误。

故选ABD。

13、答案：（1）；（2）更省力；（3）时，F无论多大也推不动物块

解析：（1）甲物块在拉力作用下向右做匀速直线运动，合力为零，根据平衡条件得：

在竖直方向上有：

在水平方向上有：

又

联立并代入数据得：；

（2）将换成推力后，物块仍向右做匀速直线运动，合力为零，根据平衡条件得：

在竖直方向上有：

在水平方向上有：

又

联立并代入数据得：。

，所以对于同样的木箱，“拉”的方式更省力。

（3）对乙进行受力分析，受到重力、支持力、推力和摩擦力，如图所示；

水平方向有：

竖直方向：

解得：

不等式右边恒大于0，当F取无限大时，极限值为零，则恒成立，

故，即

故当时，F无论多大也推不动物块。

14、答案：（1）1600 N

（2）120 kg

解析：（1）对O点进行受力分析，如图甲所示.
由平衡条件可知的合力与重物的重力等大反向，由力的合成可知，.

（2）对人进行受力分析，如图乙所示.由平衡条件可知，水平方向的合力为零，竖直方向的合力为零，，由题意，人刚要滑动时有，联立解得.

15、答案：（1）2.50

（2）2.00

（3）先减小后增大

解析：（1）该弹簧测力计每小格表示0.1 N，读数时要估读到下一位，则b的示数为2.50 N。
（2）重物受到自身重力线的拉力线的拉力三个力作用处于平衡状态，设线与竖直方向的夹角为θ，则在竖直方向有，在水平方向有，联立解得。
（3）设线与竖直方向的夹角为α，则在竖直方向有，在水平方向有，联立解得，保持b及其拉的细线方向不变，将a及其拉的细线沿顺时针方向在题图示面内缓慢转至竖直方向的过程中，θ不变，α由减小到0°，所以先增大后减小，则a的示数变化情况为先减小后增大。