第3章 第5节 分层训练 能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理必修一同步教参(教科版)
题组1 对力的分解的理解
1.关于力的分解,下列叙述正确的是( )
A.已知两个分力的方向,不能得到唯一的合力
B.分力一定小于合力
C.10 N的力不可以分解为16 N和6 N的两个分力
D.10 N的力可以分解为12 N和1 N的两个分力
解析:选A。已知两个分力的方向,则作出的平行四边形不止一个,所以不能得到唯一的合力,故A正确;由平行四边形定则可知,两个力的合力可以比分力大,也可以比分力小,也可以等于分力,故B错误;16 N、6 N的合力范围是10 N≤F≤22 N,所以10 N的力可以分解为16 N和6 N的两个分力,故C错误;12 N、1 N的合力范围是11 N≤F≤13 N,所以10 N的力不可以分解为12 N和1 N的两个分力,故D错误。
2.一个8 N的力可以分解为以下哪两个力( )
A.6 N和15 N B.1 N和10 N
C.3 N和4 N D.8 N和5 N
解析:选D。6 N和15 N的合力最小值为9 N,故A错误;1 N和10 N的合力最小值为9 N,故B错误;3 N和4 N的合力最大值为7 N,故C错误;8 N和5 N的合力大小范围是3~13 N,故D正确。
3.
有两个大小恒定的力,它们的合力大小F与两力之间夹角θ的关系如图所示,则这两个力的大小分别是( )
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A.6 N和3 N B.9 N和3 N
C.9 N和6 N D.12 N和6 N
解析:选B。设两个力大小分别为F1、F2,由题图得到,当两力夹角为0°时,F1+F2=12 N,当两力夹角为180°时,F1-F2=6 N,联立解得F1=9 N,F2=3 N,故B正确,A、C、D错误。
题组2 力的效果分解法
4.如图所示,一个半径为r、重为G的光滑均匀球,用长度为r的细绳挂在竖直光滑的墙壁上,将重力沿绳子方向和垂直墙壁方向进行分解,则这两个分力的大小分别是( )
A.G, B.2G,G
C.G,
D.
G,
解析:选D。由题意可知,细绳与墙的夹角为30°,将重力沿绳子方向和垂直墙壁方向进行分解,如图所示,G1==
G,G2=G tan 30°=
G,故D正确。
5.如图所示,AB、AC两光滑斜面互相垂直,AC与水平面成30°。如把球O所受的重力按照其作用效果分解,则两个分力的大小分别为( )
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A.G,
G B.
G,
G
C.G,
G D.
G,
G
解析:选A。对球所受重力进行分解,如图所示。由几何关系得G1=G sin 60°=G,G2=G sin 30°=
G,A正确。
题组3 力的正交分解法
6.在同一平面内有三个力,它们的大小和方向如图所示。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则这三个力的合力大小为( )
A.5 N B. N
C. N D.7 N
解析:选A。由题意建立坐标系,根据平行四边形定则,如图所示,先将斜向下方的力正交分解,则x方向上的合力大小为Fx=11 N-10 N·cos 37°=3 N,y方向上的合力大小为Fy=10 N-10 N·sin 37°=4 N,这三个力的合力大小为F==5 N,故A正确。
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