3.5 力的分解 分层练习 -2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

3.5 力的分解 分层练习 分层一：基础夯实 一、单选题 1．滑雪圈是冬季滑雪场中常见的游乐项目之一，如图所示，人拉雪圈在水平地面上前行。雪圈质量为m，与地面之间的动摩擦因数为μ，绳子对雪圈的拉力为F，F与水平方向之间的夹角为θ，重力加速度为g。以水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系。把拉力F分解为x方向的分量Fx和y方向的分量Fy。则Fy的大小为（　　） A．Fsinθ B．Fcosθ C． D． 2．当直升机倾斜飞行时，螺旋桨产生的升力垂直于机身，升力与竖直方向的夹角为.现沿水平和竖直两个方向分解力，如图所示.下列说法中正确的是 A．水平分力大小为 B．水平分力大小为 C．竖直分力大小为 D．竖直分力大小为 3．如图所示，人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F，该力与水平方向的夹角为，则该力在竖直方向的分力大小为（　　） A． B． C．F D． 4．如图所示，把光滑斜面上物体的重力分解为、两个力。下列说法正确的是（　　） A．是斜面作用在物体上使物体下滑的力，是物体对斜面的压力 B．物体受到、、、共4个力作用 C．物体受到的合力为，方向沿斜面向下 D．、这2个力的作用效果和的作用效果有可能不相同 5．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 6．一个力F分解为两个力F1和F2，下列说法错误的是（　　） A．F是物体实际受到的力 B．物体同时受到F1、F2和F三个力的作用 C．F1、F2的共同作用效果与F相同 D．F1、F2和F满足平行四边形定则 7．如图所示，重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动滑下．以下说法正确的是 A．自卸车车厢倾角变大，车厢与石块间的正压力不变 B．自卸车车厢倾角变大，石块与车厢间的摩擦力不变 C．自卸车车厢倾角变大，石块与车厢间的动摩擦因数不变 D．石块开始下滑时，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力 8．如图所示，倾角为的楔形物块静置在水平地面上，其斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间没有摩擦，释放物块，物体沿斜面向下做匀加速运动，在小物块下滑的过程中，楔形物块始终保持静止，斜面对滑块的作用力为（　　） A． B． C． D．0 分层二：能力提升 二、多选题 9．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° 10．已知一个力的大小是30N，将此力分解为两个分力，这两个力的大小可能为（ ） A．10N、10N B．20N、40N C．200N、200N D．700N、720N 11．如图所示，轻质细绳和相交于O点，其A、B端是固定的，在O点用轻质细绳悬挂质量为m的物体，平衡时，水平，与水平方向的夹角为，已知细绳和能承受的最大拉力相同，和的拉力大小分别为和。则（　　）    A． B． C．与的合力大小为，方向竖直向上 D．增大物体的质量，最先断的是细绳 12．关于力的合成和分解，下列说法正确的是（　　） A．一个2 N的力和一个8 N的力合成得到的合力可能是8N B．力的合成遵循平行四边形定则，力的分解不遵循平行四边形定则 C．力的分解就是合力与分力的大小之差 D．一个力分解成两个力，任何一个分力都可能大于原来的力 三、填空题 13．如图所示，重20N的物块静止在倾斜的长木板上。按照重力作用的实际效果，可以将重力沿 方向和 方向进行分解。两个分力分别用F1、F2表示，请用作图法将重力G沿上述方向进行分解 。求得：F1= N，F2= N。 14．如图所示，为一直角劈形物体，将其卡于孔中，劈的斜边与直角边的夹角为60度。当用的力沿水平方向推劈时，劈的上侧面的推力大小为 ，下侧面产生的推力大小为 。 15．三个共点力，F1=5N，F2＝10N，F3＝15N，θ=60°，则它们的x轴分量的合力为 ，y轴分量的合力为 ，合力大小 ，方向与x轴正方向的夹角为 ． 四、解答题 16．如下图所示，表面光滑、质量不计，角度为的直角三角形尖劈，插在缝A、B之间，在尖劈背上加一压力，求尖劈对A、B侧压力. 17．取一根细线，将细线的一端系在右手中指上，另一端系上一个重物。取一支铅笔，一端顶在细线上的某一点，另一端置于右手掌心。说说掌心和中指有什么感觉？请根据你的感受在图中标出这两个分力的方向。操作时请注意安全，避免被笔尖刺伤、重物砸伤等。    18．科学地佩戴口罩，对于新冠肺炎、流感等呼吸道传染病具有预防作用，既保护自己，又有利于公众健康。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，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°，弹性绳涉及到的受力均在同一平面内，不计摩擦，已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求耳朵受到口罩带的作用力。 19．按下列两种情况把一个竖直向下的180 N的力F分解为两个分力。 （1）一个分力水平向右且等于240 N，求另一个分力的大小和方向; （2）一个分力在水平方向上，另一个分力与竖直方向的夹角为30°斜向下（如图所示），求两个分力的大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《3.5 力的分解 分层练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D C C B C B AC BCD 题号 11 12 答案 BCD AD 1．A 【详解】Fy的大小为 故选A。 2．C 【分析】合力与分力遵循平行四边形定则，根据平行四边形定则分解后根据几何关系列式求解即可． 【详解】将力F分解为两个相互垂直的分力，其中沿水平方向的分力大小为：Fx=Fsinθ．竖直分力大小为Fy=Fcosθ，故C正确，ABD错误；故选C. 【点睛】本题是已知合力和两个分力的方向，分解具有唯一性，作图后，根据几何关系求解． 3．D 【详解】沿水平方向和竖直方向将手掌对水的作用力分解，则该力在竖直方向的分力大小为 故选D。 4．C 【详解】A．是重力的沿斜面向下的分力，也叫使物体下滑的力，是使物体挤压斜面的力，大小等于物体对斜面的压力，故A错误； B．物体受到、共2个力作用，故B错误； C．物体受到的合力大小等于重力沿斜面向下的分力，即，方向沿斜面向下，故C正确； D．、与是等效替代关系，作用效果相同，故D错误。 故选C。 5．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C。 6．B 【详解】由力的等效性，把一个力F分解为两个力F1和F2，其中F是物体实际受到的力，与F1、F2的共同作用效果相同，遵循平行四边形定则。故ACD正确，与题意不符；B错误，与题意相符。 故选B。 7．C 【详解】由力的分解知识可知，车厢与石块间的正压力为，所以自卸车车厢倾角越大，车厢与石块间的正压力逐渐减小，故A错误；在下滑前，石块处于平衡状态，则有，所以自卸车车厢倾角越大，车厢与石块间的摩擦力逐渐增大，故B错误；石块与车厢的动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关，与倾角无关，故C正确；石块开始下滑时，处于非平衡状态，石块滑动后的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力，故D错误．故选C． 8．B 【详解】小物块与斜面之间没有摩擦，斜面对滑块的作用力即支持力，如图所示，支持力与重力的垂直斜面向下的分力等大反向 即 所以，斜面对滑块的作用力为。ACD错误，B正确。 故选B。 9．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。 10．BCD 【分析】根据两个分力的合力在两个分力之差与两个分力之和之间，，分析两个力的大小可能值。 【详解】A．10 N和10 N的合力范围是0N≤F≤20N，所以不可能是大小为30N分解得两个力，故A错误； B．20 N、40 N的合力范围是20N≤F≤60N，所以可能是大小为30N分解得两个力，故B正确； C．200 N、200 N的合力范围是0N≤F≤400N，所以可能是大小为30N分解得两个力，故C正确； D．700 N、720N的合力范围是20N≤F≤1420N，所以可能是大小为30N分解得两个力，故D正确。 故选BCD。 11．BCD 【详解】AB．以结点为研究对象，分析受力情况：三根细线的拉力，重物对点的拉力等于；作出力图如图：    由共点力平衡，结合正交分解法，得到方向： 方向 解得 故B正确，A错误； C．根据三力平衡条件，与的合力大小等于，方向竖直向上，故C正确； D．因，故增大物体的质量时，最先断的是细绳，故D正确； 故选BCD。 12．AD 【详解】A．2N和8N的合力范围 6N≤F合≤10N 所以合力可能为8N。故A正确； B．力的合成与分解都遵循平行四边形定则。故B错误； C．力的分解遵循平行四边形定则，不是合力与分力之差。故C错误； D．分力可能比合力大，可能比合力小，可能与合力相等。故D正确。 故选AD。 13． 平行木板 垂直木板 12 16 【详解】[1][2]按照重力作用的实际效果，可以将重力沿垂直木板方向和平行木板方向进行分解 [3]木板上物体的重力，按效果分解的力图如图 [4][5]经过长度测量，F1的长度约是单位长度的1.2倍，因此 同理，F2的长度约是单位长度的1.6倍，因此 14． 200N 【详解】[1] 直角劈形物体受推力F产生两个作用效果，对两个侧面产生垂直侧面的压力，按照效果将力F分解如图所示，则有劈的上侧面的推力大小为 [2]下侧面产生的推力大小为 15． 15N； ； ； ； 【详解】合力在x轴上的分量，合力在y轴上的分量为，合力，合力方向跟x轴正方向的夹角为，则有，解得 答案： 16．； 【详解】[1][2]．将F按照作用效果分解为图示两个方向，根据平行四边形定则如图所示 根据三角函数关系得： 17．掌心受到压力、手指受到拉力，   【详解】掌心受到压力、手指受到拉力，如图    18．，方向与x轴负方向成45°角 【详解】耳朵分别受到AB、ED段口罩带的拉力FAB、FED，且 FAB= FED =kx 将两力正交分解如图所示 FABx=FAB·cos 37° FABy=FAB·sin 37° FEDx= FED·cos 53° FEDy= FED·sin 53° 水平方向合力 Fx= FABx＋FEDx 竖直方向合力 Fy= FABy＋FEDy 解得 Fx=kx Fy=kx 耳朵受到口罩的作用力 方向与x轴负方向成45°角。 19．(1)300N；斜向左下方且与竖直方向的夹角为53°；(2)； 【详解】(1)力的分解示意图如图所示 则有： 设与的夹角为，则有： 解得： 即斜向左下方且与竖直方向的夹角为 (2)力的分解示意图如图所示 则有： 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $