4.2 力的分解 同步练-2025-2026学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

2025-09-08
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4.2力的分解 一、单选题 1.用轻绳系住一小球静止在光滑斜面上,如图所示.若要按力的实际作用效果来分解小球的重力,则重力的两个分力的方向分别是图中的( ) A.1和5 B.2和5 C.3和5 D.3和2 2.物体静止在光滑的水平面上,力 F 作用于物体的重心 O 上,图为俯视图,若要使物体沿 OP 方向作加速运动(力 F 与 OP 在同一水平面内),那么必须再加一个力,则这个力的最小值为(  )    A.F sin θ B.F cos θ C.Ftgθ D.Fctgθ 3.已知力F=20N,它的一个分力F1跟F成30度角,另一个分力F2的大小为10N,则F1的大小是( ) A.10N B. C.20N D.30N 4.如图所示,用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细绳AO、BO(AO>BO)悬挂一个中空铁球,当在球内不断注入铁砂时,则(  ) A.绳AO先被拉断 B.绳BO先被拉断 C.绳AO、BO同时被拉断 D.条件不足,无法判断 5.将处于静止状态的物体所受重力按力的效果进行分解,图中错误的是(  ) A. B.B. C. D.       D. 6.平板车静止在光滑的地面上,在大小为30N的水平力F的作用下向正南方向运动,现要用、两水平共点力代替F的作用。已知的方向为东偏南角,此时的最小值为(  ) A.15N B.N C.30N D.20N 7.重为的木块沿着倾角为的光滑的斜面滑下,木块受到的力及其大小为(  ) A.只有重力 B.重力和沿斜面向下的力 C.重力和斜面对木块的支持力 D.重力、斜面对木块的支持力和沿斜面向下的力 8.2020年的春节刚刚来临,国内多地发生新型冠状病毒肺炎疫情,许多医务工作者自愿放弃休假为抗击疫情奋战。在药物使用中就应用到很多物理知识。两图分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的物理图样,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。现只分析如图的针尖倾斜侧面与直侧面对瓶塞产生的两个推力,则(  ) 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一定,使用顶角越小的针尖,则两个侧面对瓶塞产生的推力就越大 D.针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力FN=Fcosθ 9.等效替代法是物理学中常用的方法,下列哪个物理名词与该方法无关(  ) A.力的合成 B.力的分解 C.重心 D.动摩擦因数 10.如图所示,物体静止在倾角为的斜面上,物体所受重力G沿垂直于斜面方向和平行于斜面方向分解为F1和F2,以下说法正确的是(   ) A.F1就是物体对斜面的压力 B.F1与斜面对物体的支持力大小相等,方向相反 C.F2就是斜面作用在物体上的静摩擦力 D.F2与斜面作用在物体上的静摩擦力是一对相互作用力 11.已知合力F和F的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2的大小为,则F1的大小是(  ) A. B. C. D. 12.如图所示,将力F分解为和两个分力,若已知F1的大小,与F之间的夹角,且为锐角。在求解F2大小时(    ) A.若时,则一定有两解 B.若时,则有唯一解 C.若时,则有唯一解 D.若时,则一定无解 13.如右图所示,人屈膝下蹲时,膝关节弯曲的角度为θ.设此时大小腿部的肌肉群对膝关节的作用力F的方向水平向后,且大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大致相等,那么脚掌所受小腿骨沿竖直方向的力约为(  ) A. B. C. D.tan() 14.将一个有确定方向的力F=10N分解成两个分力,一个分力有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力的大小为12N,则在分解时 A.有无数组解 B.有两组解 C.有唯一解 D.无解 15.如图所示,将力F进行分解,下列说法正确的是(  ) 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 16.弹跳能力是职业篮球运动员重要的身体素质指标之一,许多著名的篮球运动员因为具有惊人的弹跳能力而被球迷称为“弹簧人”。弹跳过程是身体肌肉、骨骼关节等部位一系列相关动作的过程,屈膝是其中的一个关键动作。如图所示,人屈膝下蹲时,膝关节弯曲的角度为θ,设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后,且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等,那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为(  ) A. B. C. D. 17.如图所示,光滑斜面的倾角为37°,一小球在细线的拉力作用下静止在斜面上,若小球所受的重力为G,已知,,则细线对小球拉力的最小值为(  ) A. B. C. D. 18.如图所示为一侧耳朵佩戴口罩的示意图,一侧的口罩带是由直线AB、弧线BCD和直线DE组成的。假若口罩带可认为是一段劲度系数为k的弹性轻绳(遵循胡克定律),在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长了x,此时AB段与水平方向的夹角为37°,DE段与水平方向的夹角为53°,弹性轻绳涉及的受力均在同一平面内,不计摩擦,已知,则耳朵受到口罩带的作用力为(  ) A.,方向与水平向右成45°角 B.,方向与水平向左成45°角 C.,方向与水平向左成45°角 D.,方向与水平向右成45°角 19.如图所示,倾角为,表面粗糙的斜劈B放置在粗糙水平地面上,物体A的质量为2m,物体C的质量为m,细线绕过滑轮和连接在竖直杆上D处,连接A物体的细线与斜面平行,滑轮固定在斜劈上,不计质量的动滑轮。跨在细线上,其下端悬挂C物体,动滑轮两侧的绳子成夹角,物体A、B始终静止,不计细线与滑轮间的摩擦﹐下列说法正确的是(  ) A.斜劈对A的摩擦力沿斜面向下 B.逐渐增大C物体的质量,A物体受到的摩擦力逐渐变小 C.将竖直杆向右移动少许,地面对斜劈的摩擦力变大 D.将悬点D上移少许,细线的弹力变小 二、多选题 20.在一个已知力的分解中,下列情况具有唯一解的是(  ) A.已知两个分力的方向,并且不在一条直线上 B.已知两个分力的大小 C.已知一个分力的大小和另一个分力的方向 D.已知一个分力的大小和方向 21.一个的力可以分解为下面哪两个力?(  ) A.和 B.和 C.和 D.和 22.下列图中物体均处于静止,将物体所受重力或拉力按力的效果进行分解,其中正确的是(  ) A. B. C. D. 23.表面光滑、质量不计的尖劈插在缝A、B之间,如图所示,在尖劈背上加一压力F,尖劈对A侧的压力和对B侧的压力分别为F1和F2,则(  ) A.F1= B.F1=Fsinα C.F2= D.F2=Ftanα 24.如下图所示,质量为m的人,用绳子通过滑轮拉质量为M的物体。不计绳的质量和滑轮摩擦力,当人拉绳子向右走过一步,系统仍保持平衡,下面说法正确的是(  ) A.人对地面的正压力减少 B.地面给人的摩擦力增加 C.人对地面的正压力增加 D.绳子的拉力变大 25.下列关于力的合成与分解的说法中正确的有(  ) A.合力可能小于任一个分力 B.用平行四边形定则求合力,两条对角线都是合力 C.已知合力和两个分力的方向,分解结果是唯一的 D.两个力的夹角一定,只让其中的某个分力增大,则合力一定增大 26.将一个F=10N的力分解为两个分力,如果已知其中一个不为零的分力F1方向与F成30°角,则关于另一个分力F2,下列说法正确的是(    ) A. F2的方向可能与F平行 B. F2的大小可能小于5N C. F2的大小可能大于5N D. F2的方向与F1垂直时F2最小 27.某研究性学习小组为颈椎病人设计了一个牵引装置:如图,一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端挂着相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内。如果要增大手指所受的拉力,可采取的方法是(  ) A.只减小两滑轮间的距离 B.只增加重物的重量 C.只将手指向下移动 D.只将手指向上移动 28.将一个竖直向下的8N的力分解为两个力,其中一个分力方向水平,大小为6N,那么另一个分力可能为(  ) A.10N,方向斜向左下且与竖直方向夹角为37° B.8N,方向斜向左下且与竖直方向夹角为37° C.10N,方向斜向右下且与竖直方向夹角为37° D.8N,方向斜向右下且与竖直方向夹角为37° 29.已知力F的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2的大小为F,方向未知,则F1的大小可能是(  ) A.F B.F C.F D.F 30.把力F进行分解,下列的说法中正确的有 A.已知两个分力的方向,有唯一的解 B.已知两个分力的大小,有唯一的解 C.已知一个分力的大小与方向,有唯一的解 D.已知一个分力的大小与另一个分力的方向,有唯一的解 31.如图甲所示,一艘帆船正在沿着“之”字路线从A到B做无动力逆风行驶,这是帆船比赛中常见的场景。帆船“顶风逆行”的表现看似匪夷所思,其中的物理原理并不复杂。图乙为某帆船在静水中沿直线逆风行驶的示意图,MN为帆面(视为平面),风以一定角度吹向帆面时,会对帆面造成一个垂直于帆面的作用力F。F可以分解为两个力,其中沿着船体的分力使船前进,垂直于船体的分力与水施于龙骨(图丙)的横向阻力相平衡。已知风速一定时,风向与MN的夹角(为锐角)越大,风对帆的作用力越大。若帆船行驶过程中风速大小不变,下列说法正确的是(  )    A.保持MN与船体的夹角不变,当风向与MN的夹角变大(未超过90°)时,龙骨受到的横向阻力变大 B.若船头朝向和风向均不变,调整帆面使MN与船体的夹角略变小时,船一定会行驶得更快 C.若其他条件不变,风向突然变为图乙所示风向的反方向,船一定会行驶得更快 D.在风向不变的情况下,要使船沿“之”字路线行驶,需要每隔一段时间就调整船体以及帆面的方向 32.用绳AC和BC吊起一重物处于静止状态,如图所示.若AC能承受的最大拉力为150 N,BC能承受的最大拉力为105 N.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).那么,下列不正确的说法是(  ) A.当重物的重力为150 N时,AC、BC都不断,AC拉力比BC拉力小 B.当重物的重力为150 N时,AC、BC都不断,AC拉力比BC拉力大 C.当重物的重力为175 N时,AC不断、BC刚好断 D.当重物的重力为200 N时,AC断、BC不断 33.将一个力F分解为F1、F2两个分力。如果已知F1的大小和F2与F的夹角,且为锐角,则(  ) A.当F1>F时,有两组解 B.当F>F1>Fsin时,有两组解 C.当F1=Fsin时,有惟一解 D.当F1<Fsin时,无解 34.质量为m的物体放在倾角为的斜面上,它与斜面间的动摩擦因数为。在水平恒力F作用下,物体沿斜面匀速向上运动,如图所示,则以下关于物体受到的摩擦力大小表示错误的是(    ) A. B. C. D. 35.如图所示为荷兰科学家斯蒂文在17世纪初出版的《静力学原理》一书的封面,其中心所绘的图放大如图所示:在一个固定的三棱体上架着用细绳串起来的14个小球,小球的质量都是一样的,相邻小球之间的绳长也是一样的,不考虑摩擦力的影响,由静止释放这一串小球,则下列说法中正确的是(  ) A.下面的8个小球中,任何两个处于等高处的小球的受力情况都是对称的 B.三棱体左侧面上小球个数多于右侧面,因此这串小球将逆时针持续加速转动 C.三棱体右侧面陡一些,右侧面滑下的一个小球重力势能的减少量,大于左侧面同时上升的一个小球重力势能的增加量,因此这串小球将顺时针持续加速转动 D.三棱体左侧面上的所有小球的重力沿左侧面向下的分力,等于右侧面上的所有小球的重力沿右侧面向下的分力,因此这样架着的一串小球不会自己移动起来 三、实验题 36.(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,测得纸带上计数点的情况如图所示,A、B、C、D、E为选好的计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm,实验中使用的电源频率为50 Hz.由此可知:小车的加速度a= m/s2;打点计时器打下C点时,小车的瞬时速度 m/s.(结果均保留两位有效数字) (2)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如图甲所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验,在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下: ①a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是 N(图乙中所示),则弹簧秤b的读数可能为 N. ②簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数 、弹簧秤b的读数 (填“变大”“变小”或“不变”). 37.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 (1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是 ; (2)本实验采用的科学方法是 (填正确答案标号); A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法 (3)下列说法正确的是 (填正确答案标号)。 A.拉力F1和F2的大小必须相等 B.拉力F1和F2的夹角必须为 C.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应靠近木板且与木板面平行 D.同一次验证过程中O点位置应相同 38.为了较准确地测量某细线所能承受的最大拉力,甲、乙两位同学分别进行了如下实验. (1)甲同学操作如下: 如图a所示,将细线上端固定,在其下端不断增挂钩码,直至挂第4个钩码(每个钩码重为G)时,细线突然断裂,甲同学将3G记为细线所能承受的最大拉力 (2)乙同学操作如下: ①用刻度尺测出细线的长度l; ②按图b所示将细线左端固定,右手捏住细线另端,然后将3个钩码挂在细线上; ③捏住细线的右手沿水平刻度尺缓慢向右移动,直至细线断裂,测出此时细线两端的水平距离d. (3)若细线质量、伸长及细线与钩码间的摩擦均忽略不计,根据上述实验,请完成下列内容: ①测量结果较准确的是 (选填“甲”或“乙”)同学; ②乙同学的测量结果是 (用题中所给物理量的字母表示); ③在乙同学的实验中,当细线刚断时钩码两侧细线的夹角 (选填“>”、“=”或“<”)120°. 39.如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解。A、B为两个相同的双向力传感器,该类型传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。B固定不动并通过光滑铰链连接一直杆,A可沿固定的圆弧形轨道(圆心在O点)移动,A连接一不可伸长的轻绳,轻绳另一端系在杆右端O点构成支架,实验时始终保持杆在水平方向,取重力加速度大小g=10 m/s2,计算结果保留一位有效数字。操作步骤如下: ①测量轻绳与水平杆的夹角θ; ②对两个传感器进行调零; ③用另一根轻绳在O点悬挂一钩码,记录两个传感器的读数; ④取下钩码,移动A,改变θ角; ⑤重复上述实验步骤,得到的数据记录在表格中。 F1/N 2.001 1.155 … 1.156 2.002 F2/N -1.733 -0.578 … 0.579 1.734 θ 30° 60° … 120° 150° (1)根据表格数据可得,A对应的是表中力 (选填“F1”或“F2”),钩码质量为 kg。挂上钩码后,A沿固定轨道移动过程中轻绳AO上的力的最小值为 N。 (2)每次改变θ角后都要对传感器进行调零,此操作目的是 。 A.事先忘记调零 B.可以完全消除实验的误差 C.消除直杆自身重力对结果的影响 四、解答题 40.如图所示,一物体受四个力的作用:重力G=100N、与水平方向成37°角的拉力F=60N、水平地面的支持力FN=64N、水平地面的摩擦力f=16N,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求: (1)力F在竖直方向的分力和水平方向的分力; (2)物体所受到的合力大小及方向。 41.一质量为200kg的物体,置于倾角为30°的斜面上,求物体所受重力沿斜面和垂直斜面方向的分力。(取g=10m/s2) 42.如图所示,取一条细线,将细线的一端系在右手的中指上,另一端系上一个重物,用铅笔的一端顶住细线上的某点,铅笔的另一端置于右手掌心,保证铅笔水平,挂重物端的细线竖直向下,请实际做一做,说说掌心和中指有什么感觉,并分析其原因。 43.如图所示是汽车内常备的两种类型的“千斤顶”,是用于汽车换轮胎的顶升机。甲是“y形”的,乙是“菱形”的,顺时针摇动手柄,使螺旋杆转动,A、B间距离变小,重物G就被顶升起来,反之则可使G下落,若顶升的是汽车本身,便能进行换轮胎的操作了,若物重为G,AB与AC间的夹角为θ,求此时螺旋杆AB的拉力。    44.一位同学不幸因某次事故造成小腿受伤,在医院中用如图所示的装置进行牵引治疗。不计定滑轮的摩擦和绳子质量,则这个牵引装置对他脚的水平牵引力为多大?作用于脚和腿的向上的力为多大? 45.取两根长约15cm的硬木条,中间用铰链连接,做成“人”字形支架。再取两块硬木,加工成L形,如图所示。弯处钉上铁皮,下面装有小铁钩,另备一根细铁丝。 实验时,把铁丝分别拴在两个小木块的铁钩上,使放在L形木块铁皮上的“人”字形支架张角在160°以上。用一个手指在“人”字形木条的铰链处用力往下按,铁丝即被拉断。想想看并试一试,缩短细铁丝长度,使“人”字形支架张角约为90°时,用相同的力往下按,铁丝能被拉断吗?为什么? 46.一重为G的圆柱体工件放在V形槽中,槽顶角α=60°,槽的两侧面与水平方向的夹角相同,槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同,大小为μ。 (1)求圆柱体工件对的V形槽压力; (2)若μ=0.25,要沿圆柱体的轴线方向(如图甲所示)水平地把工件从槽中拉出来,人至少要施加多大的拉力; (3)现把整个装置倾斜,使圆柱体的轴线与水平方向成37°角,如图乙所示,且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等,发现圆柱体恰好能沿槽匀速下滑,求此时槽与工件接触处的动摩擦因数μ。 学科网(北京)股份有限公司 参考答案 1.C 【详解】小球重力产生两个效果,一是使绳子拉伸,二是使斜面受压,故应按此两个方向分解,分别是3和5,故选项C正确. 【点睛】将力进行分解时,一般要按照力的实际作用效果来分解或按需要正交分解,若要按照力的实际作用效果来分解,要看力产生的实际效果. 2.A 【详解】要使物体沿着OP方向做加速运动,合力必须沿着OP方向,根据三角形定则可知,合力的方向即沿着OP方向,分力F的大小方向也确定了, 由F做OP的垂线,如图所示:    此时的F′就是最小值,再由三角形的知识可以求得最小值为Fsinθ,故A正确,BCD错误. 3.B 【详解】因为垂直段最短,知当分力F2与分力F1垂直时,F2最小。如图 则 根据三角函数可知,F1的大小是,故B正确,ACD错误。 故选B。 4.B 【详解】依据力的作用效果将铁球对结点O的拉力分解如图所示 据平行四边形定则可得 FB>FA 又因为两绳承受的最大拉力相同,故当在球内不断注入铁砂时,BO绳受到的拉力先达到最大值,BO绳先断。 故选B。 5.C 【详解】A.重力产生了使物体下滑的效果及压斜面的效果;故两分力即图中所示;故A正确; B.重力产生了向两边拉绳的效果,故B正确; C.重力产生了向两墙壁的挤压的效果,故两分力应垂直于接触面;故C错误; D.重力产生了拉绳及挤压斜面的效果,故作图正确;故D正确; 本题选错误的;故选C。 6.A 【详解】当F2方向为西偏南30°与F1垂直时,F2取得最小值,如图 由三角形定则可求为 故选A。 7.C 【详解】沿光滑斜面下滑的物块受重力和斜面对物块的支持力作用。重力垂直斜面方向的分立与支持力相等,有 故选C。 8.C 【详解】A.根据平行四边形定则可知针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力不等,故A错误; B.设顶角为,则针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力 直侧面的推力 得 则针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力大,故B错误; C.由上述两式可知,若F一定,使用顶角越小的针尖,则两个侧面对瓶塞产生的推力就越大,故C正确; D.针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力 故D错误。 故选C。 9.D 【详解】AB.等效替代法,物理学研究术语,是科学研究中常用的方法之一,是在保证某种效果相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法,将复杂的问题简单化.等效替代的前提是在保证某种效果相同的前提下进行替代,否则不能等效替代。合力与分力是可以相互替代,所以力的合成与力的分解属于等效替代方法的应用,故AB正确,不符合题意; C.重心是物体所受重力的集中点,应用了等效替代的方法,故C正确,不符合题意; D.动摩擦因数与滑动摩擦力的求解有关,并没有用等效替代法,故D项错误,符合题意。 故选D。 10.B 【详解】A.F1不是物体对斜面的压力,而是物体紧压斜面的力,因为物体对斜面的压力的受力物体是斜面,而F1的受力体是物体.故A错误. B.F1不是物体对斜面的压力,但是F1与斜面对物体的支持力大小相等,方向相反,故B正确. C.F2不是物体受到的静摩擦力,而是使物体下滑的力,根据平衡条件得知:F2的大小等于物体受到的静摩擦力.故C错误. D.F2与斜面作用在物体上的静摩擦力都是作用在物体上的力,不是一对相互作用力,故D错误. 11.B 【详解】根据三角形定则知,当另一个分力F2与垂直时,才能构成矢量三角形,如图所示 则 故B正确,ACD错误。 故选B。 12.B 【详解】如图所示 AD.当时,根据平行四边形定则,有两解; 但是时,若,则有唯一解,故AD错误; B.当时,两分力和合力恰好构成直角三角形,且力F为斜边,有唯一解,故B正确; C.当时,分力和合力不能构成三角形,无解,故C错误。 故选B。 13.D 【详解】根据题意先将肌肉群对膝关节的作用力F沿大腿骨和小腿骨方向分解,然后再分解小腿骨方向的分力,设脚掌所受小腿骨沿竖直方向的力为FN,沿小腿方向的力为F1,可得 即 所以 故D正确. 14.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12N大于合力10N,所以分解的组数有一组解,如图,故C正确,A、B、D错误; 故选C. 15.C 【详解】A.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; B.随着夹角的变化,合力F与分力的关系为 则无论怎么改变分力与F的夹角,F不一定是最大的,故B错误; C.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; D.若F与F1的大小一定,另一分力F2的方向一定,则F2的大小有两种可能或一种可能或无解,故D错误。 故选C。 16.A 【详解】设脚掌对地面的弹力大小为N,根据对称性以及力的合成与分解可得    ① N在竖直方向的分量为    ② 联立①②解得    ③ 根据牛顿第三定律可知脚掌所受地面竖直向上的弹力大小为,故选A。 17.A 【详解】对小球受力分析如图所示 则拉力最小值 故选A。 18.B 【详解】耳朵分别受到段口罩带的拉力,且,将两力正交分解如图所示 水平方向的合力 竖直方向的合力 解得 耳朵受到口罩的作用力 方向与水平向左成角。 故选B。 19.C 【详解】A.绳子中的拉力大小为 物体A的重力沿斜面的分力为 所以物体A受到沿斜面向上的摩擦力,故A错误; B.逐渐增大C物体的质量,则绳子中的拉力增大,A物体将受到斜劈的静摩擦力的作用,并且随着C物体质量的增大先向上减小后反向增大,故B错误; C.设两侧的绳子与竖直方向的夹角为,则绳子中的拉力为 绳子对斜劈的拉力沿水平方向的分力为 将竖直杆向右移动少许,则变大,由上式可知也变大,,地面对斜劈的摩擦力变大,故C正确; D.设滑轮到杆的水平距离为d,、、D之间的这段绳子长度为L,细线与杆之间的夹角为,由于细线中的张力处处相等,所以细线与竖直方向的夹角也为,由几何关系可得 悬点D移动过程中,由于L和d不变,所以细线与杆之间的夹角也不变,由平行四边形定则可知 细线中的弹力不变,故D错误。 故选C。 20.AD 【详解】根据平行四边形定则可知,如果力的分解唯一的,则以合力F为邻边的平行四边形定则只有一个,或只能画出一个三角形,根据以上分析可知,已知一个力的大小和方向或已知两个力的方向,力F的分解是唯一的,故AD正确,BC错误. 故选AD. 21.CD 【详解】合力与分力满足的是平行四边形定则,平行四边形的对角线表示的是合力的大小和方向。两个分力的之差应小于10N,两个分力之和应大于10N;特殊情况下,如果两个分力的方向相同,则两个分力之和等于10N,如果两个分力的方向相反,两个分力之差等于10N,故AB错误,CD正确。 故选CD。 22.ABC 【详解】A.图中重力产生使物体下滑和挤下斜面的效果,A正确; B.图中拉力产生使物体沿水平方向前进和沿竖直方向提拉物体的效果,B正确; C.球的重力产生挤压墙壁和拉伸绳子的效果,C正确; D.球的重力产生挤压竖直挡板和斜面的效果,G1应与竖直挡板垂直,G2应与斜面垂直,D错误。 故选ABC。 23.AC 【详解】对尖劈进行受力分析如图,对压力进行分解如图 由几何知识得尖劈对A侧的压力 对B侧的压力 故选AC。 24.BC 【详解】D.绳子拉力始终等于物体重力,拉力大小不变,选项D错误; B.人向右走,绳与水平方向夹角θ变小,则绳拉人的水平方向分力FTcosθ,变大,则摩擦力 f=FTcosθ 变大,B正确; AC.拉力竖直向上的分力为FTsinθ变小,则人对地面压力 N=mg-FTsinθ 变大,则A错误,C正确。 故选BC。 25.AC 【详解】A.由平行四边形定则可知,合力可能大于、小于或等于任意一个分力,故A正确; B.两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,所以力的合成的平行四边形定则只适用于共点力,与两个分力共点的那条对角线所表示的力才是它们的合力,故B错误; C.根据平行四边形定则可知,若已知合力和两个分力的方向,分解结果是唯一的,故C正确; D.若两个力反向,两个力的夹角一定,只让其中的某个分力增大,则合力可能减小,故D错误; 故选AC。 26.CD 【详解】A.如果F2的方向与F平行,则F1的方向也与F平行,这显然不符合题意,所以可知F2的方向不可能与F平行.故A错误; BCD.当F2的方向与F1的方向垂直时,F2具有最小值F2min=Fsin30°=5N,所以F2的大小不可能小于5N.故B错误,CD正确. 27.ABC 【详解】对动滑轮受力分析,受重力、两个对称的拉力,拉力等于悬挂物体的重量mg,如图 三个力的合力为零,所以颈椎所受的拉力与两个拉力的合力大小相等,方向相反;夹角越小,合力越大;分力越大则合力越大;可知增大分力或减小夹角都可以。 A. 只减小两滑轮间的距离,两个拉力大小不变,夹角变小,故两拉力合力变大,故A正确; B. 增加重物的重力,两个拉力变大,动滑轮位置不变,则两拉力夹角不变,故合力变大,故B正确; C.其他的不变,只将手指向下移动,则两根绳子之间的夹角减小,两个拉力大小不变,夹角变小,故两拉力合力变大,故C正确; D. 其他的不变,只将手指向上移动,则两根绳子之间的夹角增大,两个拉力大小不变,夹角变大,故两拉力合力变小,故D错误。 故选ABC。 28.AC 【详解】知道合力F和一个分力F1的大小,F1方向可能向左,可能向右,有两解,如图所示 另一个分力的大小 方向斜向左下且与竖直方向夹角为37°或者方向斜向右下且与竖直方向夹角为37° 故选AC。 29.AC 【详解】根据题意作出矢量三角形如图所示 由于 F>Fsin30° 从图中可看出,F1有两个解,在直角三角形OAD中有 FOA=Fcos30°=F 在直角三角形ABD中有 FAB==F 由对称性可知 FAC=FAB=F 则分力 F1=F-F=F,F1′=F+F=F 故选AC。 30.AC 【详解】A.若已知两个分力的方向,有唯一的解,选项A正确; B.已知两个分力的大小,如果两分力与合力在同一条直线上,有唯一解,如果两个分力与合力不在同一条直线上,则有两组解,故B错误; C.已知一分力的大小和方向,如左图,有唯一解,故C正确;    D.已知一个分力的大小和另一个分力方向,如右图,有可能有2组解,故D错误; 故选AC. 【点睛】本题关键是根据平行四边形定则或三角形定则作图分析,用三角形定则来的更简洁、方便. 31.AD 【详解】A.当风向与MN的夹角变大(未超过90°)时,风对帆的作用力F变大,龙骨受到的横向阻力可表示为 可知变大,A正确; B.船前进的动力可表示为 若船头朝向和风向均不变,调整帆面使MN与船体的夹角略变小时,则F1变小,船不会行驶得更快,B错误; C.若其他条件不变,风向突然变为图乙所示风向的反方向,帆面受到的作用力与原来的F方向相反,沿着船体的分力与船行驶的方向相反,故船不会行驶得更快,C错误; D.在风向不变的情况下,要使船沿“之”字路线行驶,需要每隔一段时间就调整船体以及帆面的方向,以使沿着船体的分力始终与船的运动方向相同,如图所示,D正确。 故选AD。    32.ACD 【分析】对结点受力分析后,应用平衡条件求解出AC绳和BC绳上的拉力关系,根据两绳所能承受的最大拉力判断谁先断,按照最小的求解即可. 【详解】A、B项:取C点为研究对象进行受力分析如图所示: 当重物的重力为150N时,AC拉力为:T1=mgcos37°=120N<150N BC拉力为:T2=mgcos53°=90N<105N 即当重物的重力为150N时,AC、BC都不断,且AC拉力比BC拉力大,故A错误,B正确; C项:当重力为175N时,假设绳子不断时,AC拉力为:T1=mgcos37°=140N BC拉力为:T2=mgcos53°=175×0.6N=105N,所以BC绳刚好先断,BC断后AC要承担的拉力为175N会断,故C错误; D项:由前面分析可知当重物的重力为200N时,BC一定会断,BC断后AC要承担的拉力为200N最终也会断,故D错误. 本题选不正确的,故选ACD. 【点睛】本题为平衡条件的应用,正确受力分析、作出力图后根据临界条件列式,再进行判断即可. 33.BCD 【详解】    AB.如图甲所示,根据平行四边形定则可知,当F>F1>Fsin时,有两组解;如图乙所示,当时,只有一组解,故A错误,B正确; C.当F1=Fsin时,两分力相互垂直,与合力构成直角三角形,有唯一解,故C正确; D.当F1<Fsin时,分力和合力不能构成三角形,无解,故D正确。 故选BCD。 34.C 【详解】物体受力如图 在斜面方向上有 摩擦力 A正确。 在垂直于斜面方向上有 又 解得 B正确。 通过联立沿斜面、垂直斜面的平衡方程,消去后推导,最终得到 D 表达式正确。 故选C。 35.AD 【详解】A.以下面的8个小球整体为研究对象,如果它在一边的力超过另一边,它将向右或者向左滑动,由于串珠的循环性,将成为永动机,这不可能。整体必处于静止状态,下面两边各4个小球整体受力对称,因此两边任何两个处于等高处的小球的受力也必对称,选项A正确; BC.由上可知串珠整体必处于静止状态,否则,由于串珠的循环运动,将成为永动机,这不可能。选项BC错误; D.由于悬挂在下面的链条两边是对称的,这说明每一边的力是相等的,若下面部分的串珠被剪掉,斜面上的串珠会依然平衡,所以三棱体上左侧面所有小球的重力沿斜面的分力必等于右侧面所有小球的重力沿斜面的分力,选项D正确。 故选AD。 36. 0.34 0.44 3.00 4.00 变大 变大 【详解】(1)[1]相邻计数点间的时间间隔T=0.1s,由逐差法xCE-xAC=a(2T)2,小车的加速度 a=10-2m/s2=0.34m/s2 [2]打点计时器打下C点时,小车的瞬时速度 =m/s=0.44m/s (2)①[3]根据胡克定律可知弹簧的弹力 根据弹簧秤的读数方法可知,a的读数为3.00N. [4]两弹簧秤夹角为90°,则可知,b的读数为:. ②[5][6]若弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下,如图所示,则可知两弹簧秤的示数均变大. 37. F B CD 【详解】(1)[1]实验中是由平行四边形得出的,而是通过实验方法得出的,其方向一定与橡皮筋的方向相同,即方向一定沿AO方向的是; (2)[2]本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代法,故选B; (3)[3]A.拉力F1和F2的大小需要适中,但是不一定需要相等,故A错误; B.用两个测力计同时拉细绳时,夹角应适当大些,并不必等于90°,故B错误; C.为减小实验误差,测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行,故C正确; D.在同一次实验中,为了保证一个力的作用效果与两个力的作用效果相同,必须让结点O拉到同一位置,D正确。 38. 乙 > 【详解】① [1]甲同学的方案中钩码只能一个一个加,使得测量的细线拉力不连续,造成测量的不准确,所以乙同学的测量结果较准确. ②[2]当绳子断时,根据共点力平衡求出绳子的最大拉力.绳子与竖直方向夹角的正弦值为: sinθ=d/L 根据平衡有 2Fcosθ=G 解得最大拉力为 F= ③[3]根据共点力平衡得出细线上拉力的合力大小不变,大小等于物体重力3G,细线上的拉力大小大于3G,根据力的平行四边形定则,两侧细线的夹角大于120°。 39. F1 0.1 1 C 【详解】(1)[1]由题中表格数据可知,F1都是正值,传感器受到的都是拉力,因绳子只能提供拉力,故A对应的是F1; [2][3]当时,对点O受力分析有 解得 m=0.1 kg 当AO方向竖直时,拉力最小,则最小值为 F1=mg=1 N (2)[4]本实验中多次对传感器进行调零,是为了消除直杆自身重力对结果的影响。 故选C。 40.(1)竖直方向上,水平方向上;(2)合力大小,方向水平向右。 【详解】(1)力F在竖直方向的分力和水平方向的分力 (2)竖直方向上 水平方向上 物体所受到的合力大小 方向水平向右。 41.1000N,1732N 【详解】 将物体所受的重力沿斜面和垂直斜面方向进行分解,可分解为沿斜面方向的力和垂直斜面方向的力,则有 42.手指被拉、掌心被压的感觉,因为重物竖直向下拉细线的力会产生两个效果:沿着上边斜线方向斜向下拉紧细线,沿着水平方向向右压紧铅笔 【详解】手指被拉、掌心被压的感觉,因为重物竖直向下拉细线的力会产生两个效果:沿着上边斜线方向斜向下拉紧细线,沿着水平方向向右压紧铅笔。 43.“y形”和“菱形”千斤顶螺旋杆AB的拉力均为 【详解】对“y形”千斤顶,可建立一个简单的模型,如图甲所示    将重物对A处的压力G分解为拉螺旋杆的力F₁和压斜杆的力F,作平行四边形,由图可知 对“菱形”千斤顶,根据力的实际作用效果,确定分力的方向,对力G进行二次分解,如图乙所示,G作用在C点,可分解为两个分别为F的分力,F作用在A点,又可分解为F₁和F₂两个分力,其中F₁即对螺旋杆的拉力,由于ACBD是一个菱形,根据力的三角形与几何三角形相似可得 在C处可得 在A处可得 所以 即“y形”和“菱形”千斤顶螺旋杆AB的拉力均为。 44.;75N 【详解】绳上的拉力大小为 则水平方向的牵引力为 竖直方向的牵引力为 45.见解析 【详解】当用力向下压“人”字形木条时,把压力F沿支架方向分解,如图所示: 根据力分解有 故θ越大,越小,F1、F2越大,铁丝越容易被拉断; 当θ减小时,增大,则分力F1、F2减小,铁丝不易被拉断。 46.(1)G;(2)0.5G;(3)0.375 【详解】(1)由圆柱体重力产生的效果将重力进行分解如图所示, 由几何关系可得 F1=F2=G (2)分析圆柱体的受力可知,沿轴线方向受到拉力F、两个侧面对圆柱体的滑动摩擦力,由题给条件知 F=2f 由 f=μF1=0.25G 得 F=2f=0.5G (3)把整个装置倾斜,则重力沿压紧两侧的斜面的分力 匀速下滑,此时工件所受槽的摩擦力大小 f2=0.3G 由 f2=μ 得 学科网(北京)股份有限公司 $

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4.2 力的分解 同步练-2025-2026学年高一上学期物理鲁科版必修第一册
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