1、力的分解A组基础落实练1把一个力分解为两个力时()A一个分力变大时,另一个分力一定要变小B两个分力不能同时变大C无论如何分解,两个分力不能同时小于这个力的一半D无论如何分解,两个分力不能同时等于这个力解析:由于两分力的大小与两分力的夹角有关,所以一个分力变大,另一个可变大,也可变小,故A、B项均错;当两个分力方向相同时,两个分力取最小值,此时FF1F2,显然F1、F2不能同时小于合力的一半,C项正确;当两个等大分力的夹角为120时,两个分力与合力大小相等,D项错答案:C2小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也推不动,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
2、后往中央一站,衣橱居然被推动了!下列说法中正确的是()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解析:由小明所受重力产生的效果,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,可知分力可远大于小明的重力,选项C正确答案:C3如图所示,在倾角为的斜面上放一质量为m的光滑小球,小球被竖直的木板挡住,则球对斜面的压力为()Amgcos BmgtanC. Dmg解析:质量为m的光滑小球被竖直木板挡住而静止于斜面上,其
3、重力产生两个分力:一是使小球压紧木板的分力F1,方向水平向左;二是使小球压紧斜面的分力F2,方向垂直斜面向下以重力mg为对角线,两分力F1、F2为邻边,画出力的平行四边形,如图所示由三角形的边角关系可得F2.答案:C4已知竖直平面内有一个大小为10 N的力作用于O点,该力与x轴正方向之间的夹角为30,与y轴正方向之间的夹角为60,现将它分解到x轴和y轴方向上,则()AFx5 N,Fy5 NBFx5 N,Fy5 NCFx5 N,Fy5 NDFx10 N,Fy10 N解析:画出坐标系及受力情况,如图所示已知两分力方向作出平行四边形由三角形关系得FxFcos305 N,FyFsin305 N故选项B
4、正确答案:B5.(多选)如图所示,用轻绳AO和OB将重为G的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静止状态,AO绳水平,OB绳与竖直方向的夹角为.则AO绳的拉力FA、OB绳的拉力FB的大小与G之间的关系为()AFAGtan BFACFB DFBGcos解析:结点O受到三个力作用FA、FB、FC,如图所示由水平方向和竖直方向,列方程得:FBcosFCGFBsinFA可解得:FAGtan,FB.答案:AC6举重运动中保持杠铃的平衡十分重要如图所示,若运动员举起1 800 N的杠铃后双臂保持106角,处于平衡状态,此时运动员双臂受力F右、F左分别为(sin530.8,cos530.6)()AF左1
5、500 NF右750 NBF左F右1 500 NCF左F右3 000 NDF左1 500 NF右300 N解析:杠铃的重力产生两个效果,分别作用在运动员的双臂上,根据对称性,杠铃对双臂的压力大小相等将重力G分解,如图所示,根据几何关系得 cos53,所以F1 500 N,故选项B正确答案:B7(多选)如图所示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,细绳的另一端系在直杆的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杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向AC细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B
6、指向AD所挂重物质量越大,细绳和杆对手的作用力也越大解析:重物所受重力的作用效果有两个,一是拉紧细绳,二是使杆压紧手掌,所以重力可分解为沿细绳方向的力F1和垂直于掌心方向的力F2,如图所示,由三角函数得F1,F2Gtan,故选项A、C、D正确答案:ACD8已知两个共点力F1和F2,大小都是10 N,它们之间的夹角60,试用正交分解法求它们的合力解析:应用正交分解法,如图所示,以O点为原点,以F1的方向为x轴的正方向,建立直角坐标系xOy,将F1、F2分别沿x轴、y轴正交分解为F1xF110 N,F1y0,F2xF2cos60 N5 N,F2yF2sin605 N,则x轴和y轴两个方向的代数和分
7、别为FxF1xF2x10 N5 N15 N,FyF1yF2y5 N,合力F10 N.设合力F与F1的夹角为,则tan,所以30.答案:10 N,方向与F1的夹角为30.B组能力提升练9已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30角,分力F2的大小为30 N则()AF1的大小是唯一的 BF2的方向是唯一的CF2有两个可能的方向 DF2可取任意方向解析:由于F230 NFsin3025 N,故由力的矢量三角形定则可知,F1可有两个值,F2有两个可能的方向,如图所示答案:C10如图中工人在推动一台割草机,施加的力大小为100 N,方向如图所示(1)画出100 N力的水平和竖直分
8、力(2)若割草机重300 N,则它作用在地面上向下的压力是多少?(3)如果工人对割草机施加的作用力与图中反向,力的大小不变,则它作用在地面上向下的压力是多少?解析:(1)由题图可知推力与水平方向成30角,它在水平方向和竖直方向的分力如图所示其中FxFcos3050N,FyFsin3050 N.(2)工人推力的竖直方向分力与割草机的重力产生压地面的效果,故FNGFy(30050) N350 N.(3)当工人施加的作用力反向时,地面的支持力FNGFy(30050) N250 N,所以作用在地面上向下的压力F250 N.答案:(1)见解析(2)350 N(3)250 N11有一个木箱质量m60 kg
9、,静止在水平地面上,工人推木箱,若动摩擦因数为0.3,最大静摩擦力等于滑动摩擦力求:(sin370.6,cos370.8,g取10 m/s2) (1)(2)(1)当沿水平方向推力F1150 N时,此木箱所受的摩擦力大小Ff1.(2)当与水平方向成37的斜向上的推力F2400 N时,此木箱所受的摩擦力大小Ff2.解析:(1)木箱保持静止,如图所示,水平方向二力平衡,则木箱受到静摩擦力为:Ff1F1150 N.(2)木箱滑动起来,受力如图所示,则木箱受到滑动摩擦力Ff2FN竖直方向:FNF2sin37mg由得滑动摩擦力:Ff2(mgF2sin37)0.3(60104000.6) N108 N答案:
10、(1)150 N(2)108 N12.一架歼击机,在5.0105 N推力作用下由静止开始起飞,飞行方向与水平方向成30角,飞行加速度为10 m/s2,如图所示求:(1)起飞20 s后,飞机距离地面的高度;(2)起飞20 s后,飞机在水平方向的分速度vx和竖直方向的分速度vy各是多大?(3)飞机起飞过程中受到的竖直向上的推力Fy和竖直向上的加速度各是多大?解析:(1)位移sat22 000 m,将s分解,如图所示,yssin301 000 m故高度为1 000 m.(2)速度vat200 m/s,vxvcos30100 m/s,vyvsin30100 m/s.(3)FyFsin302.5105 N,ayasin305.0 m/s2.答案:(1)1 000 m(2)100 m/s100 m/s(3)2.5105 N5.0 m/s2