高中物理粤教版 (2019)必修 第一册第五节 力的分解同步练习题

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A级 合格达标
1．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( )
A B C D
解析：人体的重力可沿两手臂向下分解为使手臂张紧的两分力．由平行四边形可知，两分力的夹角越大，分力就越大，要省力的话，两臂需平行，故B正确．
答案：B
2．如图所示，一个物体受到3个共点力F1、F2、F3的作用，若将它们平衡并首尾相接，3个力矢量组成了一个封闭三角形，则物体所受这3个力的合力大小为( )
A．2F1 B．F2
C．2F3D．0
解析：由矢量三角形定则可以看出，首尾相接的任意两个力的合力必与第3个力大小相等、方向相反，所以这3个力的合力为零．
答案：D
3．(多选)如图所示，重力为mg的球用轻绳悬挂在光滑竖直墙上，绳与墙夹角为α，绳中张力为T，则球对墙的压力大小为( )
A．mgtan αB．Tcs α
C．mgsin αD．Tsin α
解析：以球为研究对象，由平衡条件得
竖直方向有Tcs α＝mg，
水平方向有 Tsin α＝FN，
解得FN＝mgtan α，或是FN＝Tsin α，由牛顿第三定律可得球对墙的压力大小为mgtan α，或Tsin α，故A、D正确，B、C错误．故选AD.
答案：AD
4．在粗糙的地面上匀速移动桌子，采用下列施力方式，其中桌子受到的摩擦力最小的是 ( )
A B
C D
解析：如题图所示，将选项A中拉力沿水平方向和竖直方向分解，分力分别为Fx和Fy.根据平衡条件，在竖直方向有Fy＋N1－mg＝0，则N1＝mg－Fy；由f1＝μN1知，f1μmg，在选项C、D中有f3＝f4＝μmg.综上可知，摩擦力最小的是f1，A正确．
答案：A
5．为了行车的方便与安全，上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路，这样做的主要目的是( )
A．减小上山车辆受到的摩擦力
B．减小上山车辆的重力
C．减小上山车辆对路面的压力
D．减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力
解析：如图所示，重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压紧斜面的分力F2，则F1＝Gsin θ，F2＝Gcs θ，倾角θ减小，F1减小，F2增大，同一座山，高度一定，把公路修成盘山公路时，使长度增加，则路面的倾角减小，即减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力，可使行车安全，故D正确，A、B、C错误．
答案：D
6．图中，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30°.若把球O的重力按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为( )
A.eq \f(1,2)G，eq \f(\r(3),2)GB.eq \f(\r(3),3)G，eq \r(3)G
C.eq \f(\r(3),3)G，eq \f(\r(2),2)GD.eq \f(\r(2),2)G，eq \f(\r(3),2)G
解析：对球所受重力进行分解如图所示，由几何关系得
F1＝Gcs 30°＝eq \f(\r(3),2)G，
F2＝Gsin 30°＝eq \f(1,2)G.
答案：A
7．(2022·全国高三课时练习)在现实生活中，力的分解有着广泛的应用．一卡车陷入泥坑中，在紧急状况下，我们可以按如图所示的方法，用钢索把卡车和木桩拴紧，在钢索的中央用较小的垂直于钢索的侧向力F就容易将卡车拉出泥坑．下列说法正确的是( )
A．力F一定比它沿钢索分解的两个分力都大
B．一个较小的力F可以分解为两个较大的分力
C．力F的大小等于沿钢索分解的两个分力大小之和
D．当力F作用于钢索时，若钢索上的力一定，钢索形成的夹角越大，力F就越大
解析：垂直于钢索的侧向力F的大小等于其两侧钢索拉力的合力，如图按照力F的作用效果将F分解成沿BO和AO方向的两个分力F1和F2；由于AOB是同一钢索，故F1＝F2.根据平行四边形定则画出受力情况，由于AOB趋近于180°，即使F较小，F1和F2也非常大，即两边绳子的拉力非常大，故能将卡车拉出泥坑，这种情况是一个较小的力F可以分解为两个较大的分力，故A、C错误，B正确；根据平行四边形定则可知，当力F作用于钢索时，若钢索上的力一定，钢索形成的夹角越大，合力F就越小，故D错误．故选B.
答案：B
B级 等级提升
8．(2022·江苏城南高级中学高一期中)某同学用两只手分别撑住桌子(桌面等高)使自己悬空，并保持如图所示的姿势静止，两手臂和桌面夹角均为θ(0