微专题10 力的效果分解法和正交分解法 跟踪练习-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

微专题10 力的效果分解法和正交分解法 跟踪练习 基础强化练 1、 选择题: 考点一　按效果分解力 1．如图，将F沿水平和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为(　　) A．Fsin θ B．Fcos θ C. D. 2.如图，静止在斜面上的重物的重力可以分解为沿斜面方向向下的分力F1和垂直于斜面方向的分力F2，关于这两个分力，下列说法正确的是(　　) A．F1作用在物体上，F2作用在斜面上 B．F2的性质是弹力 C．F2就是物体对斜面的正压力 D．F1和F2是与物体的重力等效的力，实际存在的就是重力 3.小明想推动家里的衣橱，但使出了很大力气也推不动，他便想了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法正确的是(　　) A．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱 B．这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大 C．这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力 D．这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力 4.如图所示为斧头劈柴的剖面图，BC边为斧头背，AB、AC边为斧头的两刃面．要使斧头更容易劈开木柴，需要(　　) A．BC边短一些，AB边也短一些 B．BC边长一些，AB边短一些 C．BC边短一些，AB边长一些 D．BC边长一些，AB边也长一些 考点二　力的正交分解 5.如图所示，物块m静止于一斜面上，斜面固定．若将斜面的倾角θ稍微增大一些，物块m仍静止在斜面上，则(　　) A．斜面对物块的摩擦力变小 B．斜面对物块的摩擦力变大 C．斜面对物块的支持力变大 D．物块所受的合外力变大 6.(多选)如图所示，质量为m的物体放在水平桌面上，在与水平方向成θ角的拉力F作用下保持静止，已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ，下列判断正确的是(　　) A．物体对地面的压力为mg B．物体受到地面的支持力为mg－Fsin θ C．物体受到的摩擦力为F D．物体受到的摩擦力为Fcos θ 考点三　力的分解的讨论 7.如图所示，将一个已知力F分解为F1和F2，已知F＝10 N，F1与F的夹角为37°，则F2的大小不可能是(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(　　) A．4 N B．6 N C．10 N D．100 N 8．将力F分解成F1和F2，若已知F1的大小以及F2与F的夹角θ(θ为锐角)，则错误的是(　　) A．当F1<Fsin θ时，无解 B．当F1＝Fsin θ时，有一解 C．当F<F1时，有一解 D．当F1>Fsin θ时，有两解 能力综合练 一、选择题: 9.如图所示，轻杆OB左端用铰链与墙连接，与竖直方向的夹角为θ，右端用轻绳与墙连接，轻绳OA水平，质量为m的物体悬挂在O点，设轻绳OA和轻杆OB作用于O点的弹力分别为F1和F2，以下结果正确的是(　　) A．F1＝mgsin θ B．F1＝ C．F2＝mgcos θ D．F2＝ 10.如图所示，将绳子的一端系在汽车上，另一端系在等高的树干上，两端点间绳长为10 m．用300 N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m，不考虑绳子的重力和绳子的伸长量，则绳子作用在汽车上的力的大小为(　　) A．1 500 N B．6 000 N C．300 N D．1 500 N 11．如图所示是扩张机的原理示意图，A、B为活动铰链，C为固定铰链，在A处作用一水平力F，滑块就以比F大得多的压力向上顶物体D，已知图中2l＝1.0 m，b＝0.05 m，F＝400 N，滑块与左壁接触，接触面光滑，则D受到向上顶的力为(滑块和杆的重力不计)(　　) A．3 000 N B．2 000 N C．1 000 N D．500 N 二、计算题: 12.如图所示，用绳AB和BC吊起一重物P处于静止状态，AB绳与水平面间的夹角为53°，BC绳与水平面的夹角为37°.求：当所挂重物质量为10 kg时，AB绳、BC绳上的拉力各为多大？(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)． 13.如图所示，在水平地面上用绳子拉一质量m＝46 kg的箱子，绳子与地面的夹角为37°，拉力F＝100 N时箱子恰好匀速移动．g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求： (1)箱子所受的摩擦力大小； (2)地面和箱子之间的动摩擦因数． 参考答案： 1.答案　A解析　将F按作用效果分解为水平方向和竖直方向的分力，根据平行四边形定则，竖直方向上的分力为Fsin θ，故A正确，B、C、D错误． 2.答案　D解析　物体受重力、支持力与摩擦力．而F1、F2是重力的两个分力，实际不存在，物体实际受到的就是重力，作用在物体上，所以A错误，D正确； F2是使物体紧压斜面的分力，不是物体对斜面的正压力，根据平衡条件，F2与斜面对物体的支持力相等，所以B、C错误． 3.答案　C解析　由小明所受重力产生的效果分解，小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力，由于两个木板夹角接近180°，根据平行四边形定则，可知分力远大于小明的重力，选项C正确． 4.答案　C解析　如图所示，斧头对木柴的作用力按力的作用效果可分解为对木柴两端的两个压力，两压力大小相等、与斧头的AB、AC边相互垂直，由几何关系可知，当BC边短一些，AB边长一些时，两力之间的夹角更大，则在合力不变的情况下两分力更大，即斧头更容易劈开木柴，C正确，A、B、D错误． 5.答案　B解析　物块m静止不动，受力平衡，可对物块受力分析：重力mg、支持力FN和摩擦力Ff，将重力G沿平行斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡条件得知：FN＝mgcos θ Ff＝mgsin θ 则知，θ稍微增大一些，FN变小，Ff变大，故A、C错误，B正确；物块m始终静止在斜面上，合力始终为零，故D错误． 6.答案　BD解析　对物体受力分析，如图所示： 物体对地面的压力与地面对物体的支持力是作用力与反作用力，而支持力FN＝mg－F·sin θ，故A错误，B正确； 物体受到的摩擦力为Ff＝Fcos θ，故C错误，D正确． 7.答案　A解析　根据力的合成与分解，只有当F2与F1垂直时，F2最小，此时F2＝Fsin 37°＝10×0.6 N＝6 N，所以不可能是4 N，故选A. 8.答案　D解析　F1<Fsin θ时，分力和合力不能构成三角形，无解，故A正确． 当F1＝Fsin θ时，两分力和合力恰好构成三角形，有唯一解，故B正确． 当F>F1>Fsin θ时，根据平行四边形定则，有两组解；若F1>F，只有一组解，故C正确，D错误． 9.答案　D解析　mg可分解为沿绳向外的分力和沿杆斜向下的分力，如图所示， 则F1＝mgtan θ，F2＝，故选D. 10.答案　A解析　由题意可知绳子与水平方向夹角的正弦值为sin α＝＝0.1，所以绳子的作用力为F绳＝＝1 500 N，A项正确，B、C、D项错误． 11.答案　B解析　将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解，作出力的分解图如图甲所示．则有2F1cos α＝F，则得F1＝F2＝ 再将F1按作用效果分解为FN和FN′，作出力的分解图如图乙所示． 则有FN＝F1sin α， 联立得FN＝ 根据几何知识得tan α＝＝10 得FN＝5F＝2 000 N，故选项B正确． 12.答案　80 N　60 N 解析　结点B受到三根绳子的拉力处于平衡状态，BP绳的拉力等于重物的重力mg，如图所示，根据力的分解可得： FAB＝mgcos 37°＝10×10×0.8 N＝80 N FBC＝mgsin 37°＝10×10×0.6 N＝60 N. 13.答案　(1)80 N　(2)0.2 解析　(1)以箱子为研究对象，受力分析如图， 水平方向所受合力为零：Fcos 37°－Ff＝0 代入数据解得：Ff＝80 N (2)竖直方向所受合力为零：FN＋Fsin 37°－mg＝0 代入数据解得：FN＝400 N 由Ff＝μFN 可得：μ＝＝0.2. 学科网（北京）股份有限公司 $