1、课时分层作业(十三)力的分解(建议用时:25分钟)考点一力的分解1(多选)已知合力的大小和方向,下列情况具有唯一解的是()A已知两个分力的方向,并且不在同一直线上B已知一个分力的大小和方向C已知一个分力的大小和另一个分力的方向D已知两个分力的大小AB已知合力的大小和方向以及两分力的方向,并且两分力方向不在同一直线上,这个力只能分解成一组分力,故A正确;已知合力和一个分力的大小和方向,只有一组解,故B正确;已知合力的大小和方向、一个分力的方向和另一个分力的大小,可能有一解,可能有两解,也可能无解,故C错误;已知合力的大小和方向以及两分力的大小,可能有一解,可能有两解,也可能无解,故D错误2(多选
2、)将一个5 N的力分解为两个分力,分力的大小可能()A都是0.5 NB分别是1 000 N和996 NC其中一个分力是5104 ND其中一个分力是0.1 NBCD两个分力方向相同时,合力最大,但两个分力不可能都小于2.5 N,A错;B中两力的合力范围为41 996 N,故可能;C、D中只给出一个分力的大小,所以不管该分力多大或多小,都有可能3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
3、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C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,可知分力远大于小明的重力,故选项C正确4如图所示F为已知恒力,其大小为10 N,将F分解为F1和F2两个分力,已知分力F1沿OA方向,OA跟F的夹角为30,则F2的大小()A一定小于10 NB最大等于10 NC最小等于5 ND无法确定C由题意可知,当如图所示时,F2的大小最小, 即为F2minFsin 30100.5 N5 N;则F2的大小大于或等于5 N即可,故C正确
4、,A、B、D错误5如图是剪式千斤顶,当摇动手把时,螺纹轴就能使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起当汽车刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0105 N,此时千斤顶两臂间的夹角为120,则下列判断正确的是 ()A此时两臂受到的压力大小均为5.0104 NB此时千斤顶对汽车的支持力为2.0105 NC若继续摇动手把,将汽车顶起,两臂受到的压力将增大D若继续摇动手把,将汽车顶起,两臂受到的压力将减小D汽车的压力有两个效果,分别沿120角的两臂方向挤压,所以将此压力沿120的两臂方向分解,如图所示F1cos F2cos F,F1F2,当120时,F1F2F1.0105 N,选项A、B错误;继续摇动手把,将
5、汽车顶起,减小,cos 增大,F1、F2均减小,选项C错误,选项D正确6(多选)如图所示,重20 N的物体放在粗糙的水平面上,用F8 N的力斜向下推物体F与水平面成30角,物体与平面间的动摩擦因数0.5,则物体()A对地面的压力为28 NB所受的摩擦力为4 NC所受的合力为5 ND所受的合力为0BD将力F分解如图,对地的压力为FNF2GFsin 30G24 N,又因F1Fcos 30FN,故受到的静摩擦力为fFcos 304 N,故物体所受合力为零,所以B、D项正确考点二力的正交分解法7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F11
6、0 N,F210 N,则物体所受的合力为()A大小等于10 NB大小等于10NC方向沿y轴正方向D方向沿y轴负方向A物体在x轴方向上的合力FxF2sin 4510 N,物体在y轴方向上的合力FyF1F2cos 450.则物体所受的合力F合10 N,方向为沿x轴正方向,故A正确,B、C、D错误所以选A.8(多选)如图所示,质量为m的物体受到推力F作用,沿水平方向做匀速直线运动,已知推力F与水平面的夹角为,物体与地面间的动摩擦因数为,则物体所受的摩擦力大小为 ()AFcos BmgCFD(mgFsin )AD对物体受力分析如图,因为物体做匀速运动,所以物体所受的合力为零,在水平方向有FfFcos
7、,选项A正确;再由FfFN,FNmgFsin 可知,Ff(mgFsin ),选项D正确,B、C错误9有一个木箱质量m60 kg,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:(sin 370.6,cos 370.8,g取10 m/s2)(1)当沿水平方向推力F1150 N时,此木箱所受的摩擦力大小f1;(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f2.解析(1)推力F1fmaxFN180 N,故木箱保持静止,如图所示,水平方向二力平衡,则木箱受到静摩擦力为f1F1150 N.(2)木箱滑动起来,受力如图所示,则木箱受到滑动摩
8、擦力f2FN竖直方向:FNF2 sin 37mg由得滑动摩擦力f2(mgF2sin 37)0.3(60104000.6) N108 N.答案(1)150 N(2)108 N(建议用时:15分钟)10如图所示,起重机将重为G的重物匀速吊起,此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60,则每根钢索中弹力大小为()A B C DD设每根钢索中的弹力大小为T,如图所示,将弹力分解,则4Tcos 60G,得T,故选项D正确11把一个已知力分解,要求其中一个分力F1跟F成30,而大小未知;另一个分力F2F,但方向未知,则F1的大小可能是()AF BF CF DFC如图所示,由于F2FF,所以F1的大小有两种情况,
9、根据F2F可知,F2有两个方向:F21和F22,对于F21利用几何关系可以求得F11F,对于F22利用几何关系得F12F,选项C正确12.如图所示,一名杂技演员在空中钢索上表演,如果钢索所承受的最大拉力是2 000 N,演员和平衡棒的总质量为80 kg,演员两侧的钢索最大成150夹角,钢索能安全使用吗?(cos 750.259,g取10 N/kg)解析对钢索上与人接触的点受力分析,如图所示其中FT1、FT2为两侧钢索对O点的拉力,且FT1FT2,FN为O点受到的人的压力,FT1和FT2合力FT的大小与FN大小相等,FN在数值上等于人和平衡棒的重力G.由几何关系得2FT1cos 75G,所以FT
10、1 N1 544 N,即FT12 000 N,钢索能安全使用答案见解析13重为40 N的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为0.4,若用斜向上的推力F50 N支撑住物体,物体处于静止状态,如图所示这时物体受到的摩擦力是多大?要使物体匀速下滑,推力的方向不变,则推力的大小应变为多大?(sin 370.6,cos 370.8)解析(1)对物体静止时受力分析并进行正交分解则:F1Fsin 3730 NF2Fcos 3740 N在竖直方向上:fF1mg,代入数据得:f10 N(2)物体能匀速下滑时,根据竖直方向的平衡,有mgFsin 37f0根据水平方向的平衡,有 NF2Fcos 37又:fN代入数据解得:F43.5 N答案10 N43.5 N