第4章 第2节 力的分解-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，鲁科版）

第2节　力的分解 1.减速带是一种常见的交通设施,当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为F,图中弹力F的画法正确且分解合理的是(　B　) 解析:减速带对车轮的弹力方向垂直于车轮和减速带的接触面斜向左上。按照力的作用效果分解,减速带对车轮的弹力对汽车有向左的阻碍作用和向上的支持作用,所以弹力应分解为水平向左和竖直向上的两个分力。故选B。 2.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(　B　) A.力F一定比它沿钢索分解的两个分力大 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.无论钢索间的夹角是多大,钢索中的力一定大于F 解析:垂直于钢索的侧向力大小等于其两侧钢索拉力的合力,如图所示,按照力F的作用效果将F分解成沿AO和BO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°,故即使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,钢索形成的夹角越小,合力F就越大,当夹角小于120°时,合力大于分力,故D错误。 3.如图所示,某钢制工件上开有一个楔形凹槽,凹槽的截面是一个直角三角形ABC,∠CAB=30°,∠ABC=90°,∠ACB=60°。在凹槽中放有一个光滑的金属球,当金属球静止时,金属球对凹槽的AB边的压力为F1,对BC边的压力为F2,则的值为(　C　) A. B. C. D. 解析:将金属球受到的重力按照作用效果分解为两个分力,分别是使金属球压紧AB面的分力F1′和使金属球压紧BC面的分力F2′,如图所示,对AB面的压力F1等于分力F1′,对BC面的压力F2等于分力F2′,由几何关系得=tan 30°=,故选C。 4.图甲为拉链拉头劈开链齿的实例,此过程可简化成图乙的模型。已知拉头对链齿施加一个竖直向下的力F,楔形物顶端夹角为θ,则楔形物两侧会对链齿产生的侧向压力为(　C　) A.F·cos B.F·sin C. D. 解析:将力F根据平行四边形定则分解,如图所示,由几何知识可得2Nsin=F,解得N=,故C正确。 5.如图所示,质量为1 kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点,某时刻只受到F1和F2的作用,且F1=10 N,F2=10 N,则物体所受的合力(　C　) A.方向沿y轴正方向 B.方向沿y轴负方向 C.大小等于10 N D.大小等于10 N 解析:如图所示,将F2正交分解,则F2y=F2cos 45°=10 N=F1,所以F1、F2的合力为F=F2x=F2sin 45°=10 N,方向沿x轴正方向,故选项C正确。 6.如图所示,将力F进行分解,下列说法正确的是(　C　) A.若F1是F的一个分力,则另一个分力F2应该由B指向C B.无论怎么改变分力与F的夹角,F一定是最大的 C.若受力分析中对F进行了分解,则之后的分析中就不应再将F计算在内 D.若F与F1的大小一定,另一分力F2的方向一定,则F2的大小有两种可能 解析:若F1是F的一个分力,由三角形法则可知两分力要顺连,则另一个分力F2应该由C指向B,故A错误;随着夹角的变化,合力F与分力的关系为 |F1-F2|≤F≤F1+F2,故改变分力与F的夹角时,F不一定是最大的,故B错误;合力与分力的作用效果相同,它们并不是同时作用在物体上,若受力分析中对F进行了分解,则之后的分析中就只考虑两分力,而不应再将F计算在内,否则重复考虑了合力与分力,故C正确;若F与F1的大小一定,另一分力F2的方向一定,则F2的大小有两种可能或一种可能或无解,故D错误。 7.如图所示,力F竖直向下作用于物体的O点,要使物体所受合力的方向沿OO1方向,且与竖直方向成60°角,那么必须同时再加一个力F′,这个力的最小值是(　C　) A.F B.F C.F D.F 解析:要使合力沿OO1方向,可有多个合适的F′,当F′与OO1垂直时,所加的力F′最小,故Fmin′=Fsin 60°=F,故选C。 8.在药物使用时应用到很多物理知识。下面分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的示意图。针尖的顶角很小,医生沿着注射器施加一个较小的力F,针尖会对瓶塞产生很大的推力,现只分析图乙的针尖倾斜侧面与直侧面对瓶塞产生的两个推力,则(　C　) A.针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的 B.针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力小 C.若F