内容正文:
专题04 力的分解(3大题型+期末真题进阶练15题)
·模块一 力的分解及应用
·模块二 力的合成和分解的动态和极值问题
·模块三 正交分解法
模块一
力的分解及应用
1.(2023上·上海嘉定·高一校考期末)把力F分解为两个分力,使一个分力大小也为F,则( )
A.这是办不到的
B.另一分力一定等于零
C.另一分力一定也等于F
D.另一分力的值可能大于F
【答案】D
【详解】由平行四边形定则可知,一个力F分解为两个分力,使一个分力大小也为F,即为三角形中的等腰三角形,则另一个力可能大于F,也可能小于F,也可能等于F,D正确。
故选D。
2.(2023上·上海松江·高一校考期末)分解一个力时,若已知一个分力的大小和另一个分力的方向,且合力与两个分力的夹角均不为零,则分解结果是( )
A.只有唯一组解 B.一定有两组解
C.可能有两组解 D.能有无数组解
【答案】C
【详解】已知一个分力有确定的方向,与F成夹角,知另一个分力的最小值为,而另一个分力大小大于,而小于F,所以分解的组数有两组解。若另一个分力大小小于,所以分解的组数无解。若另一个分力大小等于,所以分解的组数有一组解。
故选C。
3.(2023上·上海虹口·高一华东师范大学第一附属中学校考期末)如图,用两根绳子OA及OB把一重物悬挂起来,OA<OB,则( )
A.绳OA承担的力大 B.绳OB承担的力大
C.两根绳承担的力一样大 D.条件不足,无法确定
【答案】A
【详解】以O点为研究对象,O点受重物的拉力,其大小。将重物对O点的拉力沿AO和BO两绳方向分解,其分力如图所示
在中,因为,所以,因此,即绳OA承担的力大。
故选A。
4.(2023上·上海松江·高一上海市松江一中校考期末)甲乙两人在比较滑的水平地面上拔河,甲身材高瘦,乙身材矮胖,两人力气差不多,体重也差不多,穿相同材料的鞋子,则( )
A.甲容易赢得比赛
B.乙容易赢得比赛
C.力气大的肯定赢
D.两人对绳子的拉力一样大,因此赢的难易程度相同
【答案】A
【详解】分别对两个人进行受力分析如图
设细绳与水平方向夹角为θ,则甲受的最大静摩擦力
乙受的最大静摩擦力
可知甲与地面之间的最大静摩擦力大于乙与地面之间的最大静摩擦力,所以甲容易赢得比赛,与二人力气的大小无关。
故选A。
5.(2023上·上海浦东新·高一校考期末)如图所示,被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球,若按力的实际作用效果来分解,小球受到的重力G的两个分力方向分别是图中的( )
A.1和4 B.2和4 C.3和4 D.1和3
【答案】C
【详解】图中小球重力G的实际效果分别是拉紧轻绳和压紧斜面,因此若按力的实际作用效果来分解,则两个分力的方向分别是沿绳方向斜向下和垂直斜面向下,分别是图中的3和4。
故选A。
6.(2023上·上海徐汇·高一上海市南洋模范中学校考期末)如图所示,帆板船的帆与船身成37°角,今有垂直于帆,大小为500N的风力作用于帆面上,则船在前进方向上获得的推力为 N,在船的侧面所受的推力为 N。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【答案】 300 400
【详解】[1]船在前进方向获得的推力为
[2]]船在侧面所受的推力为
7.(2023上·上海嘉定·高一校考期末)如图所示,光滑斜面倾角θ=,用一竖直方向的光滑挡板将球挡在斜面上,已知球重100N。
(1)在图中作出小球受力的示意图;
(2)求出斜面及挡板对球弹力的大小(sin=0.6,cos=0.8)。
【答案】(1) ;(2)125N ,75N
【详解】(1)球受到竖直向下的重力G,挡板的弹力F1,光滑斜面的弹力F2,如图所示。
(2)球受力平衡,斜面对球的弹力F2分解,如图所示。由图可得挡板对球的弹力大小为
斜面对球的弹力大小为
模块二
力的合成和分解的动态和极值问题
8.(2023上·上海浦东新·高一校考期末)如图所示,将一个已知力F分解为F1、F2,已知F=1N,F1与F的夹角为37°,则F2的大小不可能是(sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )
A.0.5N B.1N C.1.5N D.100N
【答案】A
【详解】根据平行四边形法则可知,合力和分力构成一个三角形当与方向垂直时,此时有最小值,为
分析可得没有最大值,所以的范围为
故选A。
9.(2023·上海浦东新·高一校考期末)已知两个共点力F1、F2的合力F大小为10N,F1的大小为8N。F2的方向与合力F 的方向的夹角为θ,则θ的值可能为( )
A.120 B.90 C.60 D.45
【答案】D
【详解】根据力的合成法则作图,以合力的起点为圆心,以F1的大小为半径作图,连接合力F的终点