4.2 力的分解 同步练习-2026-2027学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

**基本信息** 高中物理新授课同步练，聚焦“力的分解”，通过“基础过关+能力提升”分层设计，实现从概念理解到综合应用的梯度巩固，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础过关|力的分解法则、正交分解、简单平衡问题|选择题（6题）聚焦平行四边形定则应用，计算题（2题）强化分解方法规范，夯实物理观念| |能力提升|动态分力分析、生活情境应用、多力合成|选择题（3题）结合拉链、菜刀等生活实例，计算题（2题）涉及多力平衡与运动状态分析，深化科学思维|

第2节 力的分解 同步练习 基础过关 一、选择题 1.在图中，要将力F沿两条虚线分解成两个力，则A、B、C、D四个图中，可以分解的是(　　) 2.如图所示，质量为10 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，则物体的合力(　　) 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 3.如图所示为吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2，则(　　) A.坐着比躺着时F1大 B.躺着比坐着时F1大 C.坐着比躺着时F2大 D.躺着比坐着时F2大 4.在图中，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30°角。若把球O的重力按照其作用效果分解，则两个分力的大小为 (　　) A.G，G B.G，G C.G，G D.G，G 5. (2025·重庆一中模拟)如图所示，静止在水平桌面上厚度不计的圆柱形玻璃杯中放有两个半径相同的玻璃球A和B，每个玻璃球的重力为G。已知玻璃杯的底部直径是玻璃球半径的3倍，玻璃球A对玻璃杯侧壁的压力大小为F1，玻璃球A对玻璃球B的压力大小为F2，不计一切摩擦。下列说法正确的是(　　) A.F1=G，F2=G B.F1=G，F2=G C.F1=G，F2=G D.F1=G，F2=G 6. (多选)如图所示的是李强同学设计的一个小实验。他将细绳的一端系在手指上，细绳的一另端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”。在杆的A端悬挂不同的重物，并保持静止。通过实验会感受到(　　) A.细绳是被拉伸的，杆是被压缩的 B.杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C指向A C.细绳对手指施加作用力的方向沿绳由B指向A D.所挂重物质量越大，细绳和杆对手的作用力也越大 二．计算题： 7.如图所示，光滑斜面的倾角为θ，有两个相同的小球，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面，则两挡板受到小球压力的大小之比为多少？斜面受到两小球压力的大小之比为多少？ 8.如图所示，已知电灯的重力为G＝10 N，AO绳与顶板间的夹角为θ＝45°，BO绳水平。 (1)请按力的实际作用效果将OC绳对O点的拉力加以分解，并作出示意图。 (2)AO绳所受的拉力和BO绳所受的拉力分别为多大？ 能力提升 一、选择题 9.小物块P沿光滑半圆曲面下滑，从A点下滑到最低点B的过程中，其重力G的切向分量为G1，如图所示，G1的大小变化情况正确的是(　　) A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 10.生活中的物理知识无处不在，如图所示是我们衣服上的的拉链的一部分，在把拉链拉开的时候，我们可以看到有一个三角形的东西在两链中间运动，使很难直接分开的拉链很容易拉开，关于其中的物理原理，以下说法中正确的是 (　　) A.拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力 B.拉开拉链时，三角形的物体只是为了将拉链分开并没有增大分开拉链的力 C.拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力，但合上拉链时减小了合上的力 D.以上说法均不正确 11.假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣。他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，如图所示，菜刀横截面为等腰三角形，刀刃前部的横截面顶角较小，后部的顶角较大，他先后做出过几个猜想，其中合理的是(　　) A.刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关 B.在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关 C.在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大 D.在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大 二．计算题： 12.两个大人和一个小孩拉一条船沿河岸前进。两个大人对船的拉力分别是F1和F2，其大小和方向如图所示。今欲使船沿河中心线行驶，求小孩对船施加的最小拉力的大小和方向。 13.如图所示，物体的质量m＝4.4 kg，用与竖直方向成θ＝37°的斜向右上方的推力把该物体压在竖直墙壁上，并使它沿墙壁在竖直方向上做匀速直线运动。物体与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.5，取重力加速度g＝10 N/kg，求推力F的大小。(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 参考答案： 1.解析　根据平行四边形定则可知，分力的方向沿平行四边形的两个邻边的方向，合力的方向沿对角线的方向，所以图A中的力F可以沿两条虚线分解成两个力，故A正确，D错误；根据平行四边形定则可知，若两个分力的方向相反，是不可能画出平行四边形的，故B、C错误。答案　A 2.解析　正交分解如图，故物体的合力为10 N，方向沿x轴正向。 答案　C 3.解析　设绳与竖直方向间的夹角为θ，对吊床受力分析并根据平衡条件可得，F1＝，因为坐着比躺着时θ大，所以坐着比躺着时F1大，A正确，B错误；对人受力分析，无论他是坐着还是躺着，均可以认为他只受到重力G和吊床对他的作用力F2的作用，二力平衡，所以F2的大小等于重力，即坐着与躺着时F2一样大，C、D错误。答案　A 4.解析　对球所受重力进行分解如图所示，由几何关系得F1＝Gsin 60°＝G，F2＝Gsin 30°＝G，A正确。 答案　A 5.答案　A解析　设两玻璃球A、B的球心连线与竖直方向的夹角为θ，如图甲所示，由几何关系可知sin θ=，θ=30°，将玻璃球A的重力进行分解，如图乙所示 可得玻璃球A对玻璃杯侧壁的压力大小为F1=Gtan θ=G，玻璃球A对玻璃球B的压力大小为F2==G，故A正确。 6.解析　物体对结点A的拉力产生两个作用效果：使绳拉伸，使杆压缩，故B错误，A、C、D正确。答案　ACD 7.解析　球1所受的重力有两个作用效果。第一，使小球欲沿水平方向推开挡板；第二，使小球压紧斜面。因此，力的分解如图甲所示。由此得两个分力的大小分别为F1＝Gtan θ，F2＝。 球2所受重力G有两个作用效果。第一，使小球垂直挤压挡板；第二，使小球压紧斜面。因此力的分解如图乙所示，由此可得两个分力的大小分别为 F3＝Gsin θ，F4＝Gcos θ。 所以挡板A、B所受压力之比为＝， 斜面所受两个小球的压力之比为＝。 答案　　 8.解析　(1)OC绳的拉力产生了两个效果，一是沿着AO的方向向下拉紧AO的分力T1，另一个是沿着BO绳的方向向左拉紧BO绳的分力T2。画出平行四边形，如图所示。 (2)因为电灯处于静止状态，根据二力平衡的条件，可判断OC绳的拉力大小等于电灯的重力，因此由几何关系得 T1＝＝10 N，T2＝＝10 N。 答案　(1)见解析图　(2)10 N　10 N 9.解析　设物块与圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，则G1＝Gsin θ，则随着物块的下滑，θ减小，sin θ减小，故G1逐渐减小，故选B。答案　B 10.解析　拉开拉链时，三角形的物体在两链间运动，手的拉力在三角形的物体上产生了两个分力，如图甲所示，在α角很小的情况下，F1＝F2＞F，即分力大于手的拉力，所以很难直接分开的拉链可以很容易地被三角形物体分开。 合上拉链时，手的拉力在三角形物体上产生了拉拉链的两个分力，如图乙所示，根据边角关系，仍有F1＝F2＞F，即增大了合上的力。所以，只有A正确。答案　A 11.解析　把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角劈，设顶角为2θ，背宽为d，侧面长为l，如图乙所示。 当在劈背施加压力F后，产生垂直侧面的两个分力F1、F2，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体。由对称性知，这两个分力大小相等(F1＝F2)，因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图丙所示。在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑(图中阴影部分)，根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，由关系式，得F1＝F2＝，由此可见，刀背上加上一定的压力F时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sin θ的值越小，F1和F2越大。但是，刀刃的顶角越小时，刀刃的强度会减小，碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂，实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要，所以做成前部较薄，后部较厚。使用时，用前部切一些软的物品(如鱼、肉、蔬菜、水果等)，用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品，俗话说：“前切后劈”，指的就是这个意思。故D正确。 答案　D 12.解析　根据题意建立如图所示的直角坐标系。 F1y＝F1sin 60°＝200 N F2y＝F2sin 30°＝160 N 所以小孩最小拉力的大小为 F＝F1y－F2y＝(200－160)N＝186.4 N 方向为垂直于河中心线指向F2一侧。 答案　186.4 N，垂直于河中心线指向F2一侧 13.解析　若物体向上做匀速直线运动，则受力如图甲所示。 Fcos θ＝mg＋f Fsin θ＝N f＝μN 故推力F＝＝ N＝88 N 若物体向下做匀速直线运动，受力如图乙所示。 Fcos θ＋f′＝mg Fsin θ＝N f′＝μN 故推力F＝＝ N＝40 N。 答案　88 N和40 N 学科网（北京）股份有限公司 $