高中物理 模块二 相互作用 考点5 力的分解试题1.docx
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高中物理模块二相互作用考点5力的分解试题1
考点5力的分解试题
考点5.1力的分解
(1)定义:
求一个已知力的分力,叫力的分解.
(2)力的分解依据:
力的分解是力的合成的逆运算.
(3)力的分解原则:
①一个力分解为两个力,从理论上讲有无数组解.因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示).
将一个力F分解为两个力F1和F2,那么下列说法中错误的是( C )
A.F是物体实际受到的力
B.F1和F2不是物体实际受到的力
C.物体同时受到F1、F2和F三个力的作用
D.F1和F2共同作用的效果与F相同
下列说法正确的是( B )
A.把已知力F分解为两个分力F1与F2,此时物体受到F、F1、F2三个力的作用
B.在力的分解中,分力可以比合力大
C.把已知力F分解时,只能分解为两个力
D.由于矢量的方向用正负表示,故具有正负值的物理量一定是矢量
下列说法不正确的是( D )
A.力的分解是力的合成的逆运算
B.把一个力分解为两个分力,这两个分力共同作用的效果应当与该力作用的效果相同
C.力的合成和力的分解都遵循平行四边形定则
D.部分小于全体,分力一定小于合力
重力为G的物体静止在倾角为θ的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F2和平行斜面向下的力F1,那么( B )
A.F2就是物体对斜面的压力
B.物体对斜面的正压力方向与F2方向相同
C.F1就是物体受到的静摩擦力
D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用
(多选)一件行李重为G,被绳OA和OB吊在空中,OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2,如图9所示,则( BC )
A.F1、F2的合力是G
B.F1、F2的合力是F
C.行李对绳OA的拉力方向与F1方向相反、大小相等
D.行李受到重力G、OA绳的拉力F1、OB绳的拉力F2,还有F共四个力作用
考点5.2有限制条件力的分解
下列说法正确的是( BC )
A.已知合力大小、方向,则其分力必为确定值
B.已知两分力大小、方向,则它们的合力必为确定值
C.分力数目确定后,若已知各分力大小、方向,必可依据平行四边形定则求出总的合力来
D.若合力为确定值,可根据要求的两个方向、依据平行四边形定则一定可求出这两个分力大小
将一个有确定方向的力F=10N分解成两个分力,已知一个分力F1有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力F2的大小为6N,则在分解时( B )
A.有无数组解B.有两组解 C.有唯一解D.无解
如图所示,物体静止在光滑水平面上,力F作用于物体上的O点,现要使物体受到由O指向O'方向的合力(F与OO′都在同一平面内,与OO′间夹角为θ).那么,必须同时再加一个力,这个力的最小值是( B )
A.Fcosθ B.Fsinθ C.Ftanθ D.Fcotθ
考点5.3依据力的作用效果对力的分解
如下图所示,光滑斜面的倾角为θ,有两个相同的小球,分别用光滑挡板A、B挡住,挡板A沿竖直方向,挡板B垂直斜面,则两挡板受到小球压力大小之比为________,斜面受到的两个小球压力的大小之比为______________________.
【答案】1∶cosθ,1∶cos2θ
如下图所示,表面光滑、质量不计的尖劈,插在缝A、B之间,在尖劈背上加一压力F,则尖劈对A侧压力为________.对B侧压力为________.
【答案】
,Fcotα
如图所示,用两根承受的最大拉力相等,长度不等的细线AO、BO(AO>BO)悬挂一个中空铁球,当在球内不断注入铁砂时,则( B )
A.AO先被拉断
B.BO先被拉断
C.AO、BO同时被拉断
D.条件不足,无法判断
小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也推不动,他便想到了个妙招,如图所示,用A、B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!
下列说法中正确的是( C )
A.这是不可能的,因为小朋友根本没有用力去推衣橱
B.这是不可能的,因为无论如何小朋友的力气也没那么大
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,但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力
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FN为斜面对物体的支持力,则下列说法正确的是( D )
A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力
B.物体受到mg、FN、F1、F2共四个力的作用
C.F2是物体对斜面的压力
D.力FN、F1、F2这三个力的作用效果与mg、FN这两个力的作用效果相同
已知两个共点力的合力为50N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30N.则( C )
A.F1的大小是唯一的B.F2的方向是唯一的
C.F2有两个可能的方向D.F2可取任意方向
(多选)如图所示,物体A静止在倾角为30°的斜面上,现将斜面倾角由30°增大到45°,物体仍保持静止,则下列说法中正确的是( BD )
A.A对斜面的压力不变
B.A对斜面的压力减小
C.A受到的摩擦力减小
D.A受到的摩擦力增大
如图所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图,图中BC边为斧头背,AB、AC边是斧头的刃面,要使斧头容易劈开木柴,则( C )
A.BC边短一些,AB边也短一些
B.BC边长一些,AB边短一些
C.BC边短一些,AB边长一些
D.BC边长一些,AB边也长一些
下图中的四幅图展示了某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿势,其中手臂受力最小的是( B )
A B C D
生活中的物理知识无处不在,如图所示是我们衣服上的拉链的一部分,在把拉链拉开的时候,我们可以看到有一个三角形的东西在两链中间运动,使很难直接分开的拉链容易地拉开,关于其中的物理原理以下说法中正确的是( A )
A.在拉开拉链的时候,三角形的物体增大了分开两拉链的力
B.拉开拉链的时候,三角形的物体只是为了将拉链分开并没有增大拉力
C.拉开拉链时,三角形的物体增大了分开拉链的力,但合上拉链时减小了合上的力
D.以上说法都不正确
压榨机如图所示,B为固定铰链,A为活动铰链.在A处作用一水平力F,物块C就以比水平力F大得多的力压物块D.已知L=0.5m,h=0.1m,F=200N,物块C的质量不计,且与左壁接触面光滑,求物块D受到的压力.
【答案】500N
考点5.4正交分解法
(1)定义:
在许多情况下,根据力的实际作用效果,我们可以把一个力分解为两个相互垂直的分力.把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解,叫力的正交分解法.
(2)适用情况:
适用于计算三个或三个以上力的合成.
(3)步骤:
①建立坐标系:
以共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上.
②正交分解各力:
将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上,并在图上注明,用符号Fx和Fy表示,如图所示.
③在图上标出力与x轴或力与y轴的夹角,然后列出Fx、Fy的数学表达式,与两轴重合的力不需要分解.
④分别求出x轴、y轴上各力的分力的合力,即:
Fx=F1x+F2x+…
Fy=F1y+F2y+…
⑤求共点力的合力:
合力大小F=
,合力的方向与x轴的夹角为α,则tanα=
,即α=arctan
.
①如图(a),提箱子的力F产生两个效果:
竖直向上的效果F1,水平向左压在腿上的效果F2,若F与水平夹角为θ.则F1=________,F2=________.
②如图(b),斜面上的小孩的重力产生两个效果:
平行于斜面使物体下滑的分力G1、垂直于斜面使物体紧压斜面的力G2.G1=________,G2=________.
③如图(c),一人通过箱带拉着一个旅行箱前进,拉力是12N,箱带与水平面夹角是30°,该拉力的水平分力的大小为________N,竖直分力的大小为________N.
【答案】①F1=
F2=
②G1=Gsinθ G2=G·cosθ③
3
如下图所示,三个共点力F1=5N,F2=10N,F3=15N,θ=60°,它们的合力沿x轴分量Fx为______N,y轴分量Fy为______N,合力的大小为________N,合力方向跟x轴正方向夹角为________.
【答案】15
30°
一个质点受到同一平面内三个力F1、F2、F3,大小分别为10N、20N、30N,方向如图所示,且两两之间夹角为120°,求这三个力的合力大小与方向。
在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为20N、40N、30N和15N,方向如图所示,求它们的合力.
如下图所示,气球重10N,空气对其浮力为16N.由于受水平方向的风力的影响,系气球的绳子与水平面成θ=60°角.由此可知,绳子的拉力大小为________N,水平方向的风力大小为________N.
(多选)将质量为m的长方形木块放在水平桌面上,用与水平方向成α角的斜向右上方的力F拉木块,如图所示,则( AB )
A.力F的水平分力为Fcosα
B.力F的竖直分力为Fsinα,它使物体m对桌面的压力比mg小
C.力F的竖直分力为Fsinα,它不影响物体对桌面的压力
D.力F与木块重力mg的合力方向可以竖直向上
如图所示,力F1、F2、F3、F4是同一平面内的共点力,其中F1=20N,F2=20N,F3=20
N,F4=20
N,各力之间的夹角如图所示.求这四个共点力的合力的大小和方向.
【答案】
N,与F3的方向一致
(多选)如图所示,重物的质量为m,轻细绳AO与BO的A端、B端是固定的,平衡时AO是水平的,BO与水平面的夹角为θ,AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是( BD )
A.F1=mgcosθ
B.F1=mgcotθ
C.F2=mgsinθ
D.F2=
如图所示,水平地面上的物体重G=100N,受到与水平方向成37°角的拉力F=60N,支持力FN=64N,摩擦力Ff=16N,求物体所受的合力及物体与地面间的动摩擦因数.
【答案】 32N,方向水平向右 0.25
如图,重力为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.
【答案】摩擦力F′=100N.支持力100(5-
)N.
(多选)如图所示,建筑装修中,工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上大小为F的推力时,磨石恰好沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ,则磨石受到的摩擦力是( AB )
A.(F-mg)cosθ
B.μ(F-mg)sinθ
C.μ(F-mg)cosθ
D.μ(F-mg)
两质量分别为M和m的物体用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图3-5-27所示放置,OA、OB与水平面的夹角分别为30°和60°,M重20N,m静止在水平面上.求:
(1)OA绳和OB绳的拉力大小;
(2)m受到的摩擦力.
【答案】
(1)10N 17.3N
(2)7.3N 方向水平向左
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