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1、人教版高中物理必修一 第3章 第4节第2课时 力的分解 一、单项选择题(共4小题;共16分)1. 减速带是交叉路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全。当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为 F,图中弹力 F 画法正确且分解合理的是 A. B. C. D. 2. 一个体操运动员在水平地面上做倒立动作,下列哪个图中沿每只手臂向下的力最大 A. B. C. D. 3. 2020 年的春节刚刚来临,国内多地发生新型冠状病毒肺炎疫情,许多医务工作者自愿放弃休假为抗击疫情奋战。在药物使用中就应用到很多物理原理。甲、乙两图分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的物理图样,针
2、尖的顶角很小,医生沿着注射器施加一个较小的力 F,针尖会对瓶塞产生很大的推力。现只分析如图乙的针尖倾斜侧面与直侧面对瓶塞产生的两个推力,则 A. 针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的B. 针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力小C. 若 F 一定,使用顶角越小的针尖,则两个侧面对瓶塞产生的推力就越大D. 针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力 FN=Fcos 4. 假期里,一位同学在厨房里协助妈妈做菜,对菜刀产生了兴趣。他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的顶角大(如图所示),他先后做出了几种猜想,其中合理的是 A. 刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了外形美观,跟使用功能
3、无关B. 在刀背上加上同样的力时,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、双项选择题(共2小题;共8分)5. 已知一个力 F=103N,可分解为两个分力 F1 和 F2,已知 F1 与 F 夹角为 30(如图所示),F2 的大小为 10N,则 F1 的大小可能是 A. 53NB. 103NC. 10ND. 20N 6. 如图所示,用绳跨过定滑轮牵引小船,设水的阻力不变,则在小船匀速靠岸的过程中 A. 绳子的拉力不断增大B. 绳子的拉力不变C. 船所受浮力增大D. 船所受浮力变
4、小 三、解答题(共1小题;共13分)7. 如图所示,用绳 AC 和 BC 吊起一个重 50N 的物体,两绳 AC 、 BC 与竖直方向的夹角分别为 30 和 45,求绳 AC 和 BC 对物体的拉力大小。(结果可保留根号)答案第一部分1. B【解析】减速带对车轮的弹力方向垂直于车轮与减速带的接触面,指向车轮,故A、C错误。按照力的作用效果,可以将 F 分解为水平方向和竖直方向的两个分力,水平方向的分力产生的效果是使汽车减速,竖直方向的分力产生的效果是使汽车向上运动,故B正确,D错误。2. D【解析】将重力沿两手臂的方向分解,合力一定时夹角越大分力越大,夹角越小分力越小,故选项D正确。3. C【
5、解析】将力 F 分解在垂直于针尖两个侧面的方向上如图所示,针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力大,故A、B错误。针尖在倾斜侧面上的推力 FN=Fsin,在直侧面上的推力 FN=Ftan,可知,若 F 一定,使用顶角越小的针尖,则两个侧面对瓶塞产生的推力就越大,故C正确,D错误。4. D【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 2,背宽为 d,侧面长为 l,如图甲所示。当在劈背施加压力 F 后,产生垂直侧面的两个分力 F1 、 F2,使用时依靠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,如图乙所示,在
6、这个力的平行四边形中,取其四分之一考虑(图中阴影部分),可得 F1=F2=F2sin;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 的值越小,F1 和 F2 越大;但是,刀刃的顶角减小时,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,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,A、B、C错误。第二部分5. C, D【解析】已知合力 F=103N,F1 与 F 夹角为 30,F2 的
7、大小为 10N,以 F 的箭头处为圆心,以 F2 的大小为半径作圆,则该圆与 F1 所在直线有 2 个交点,如图所示。 F1 的长度为 OA 时,由几何关系有 10sin30=103sinOAF,得出 OAF=120,则 OFA=18030120=30,所以 F1=F2=10N,故C正确。 F1 的长度为 OB 时,由几何关系有 10sin30=103sinOBF,得出 OBF=60,则 OFB=1803060=90,所以 F1=Fcos30=103N32=20N,故D正确。6. A, D【解析】对小船进行受力分析,因为小船做匀速直线运动,所以小船处于平衡状态,合力为零。设拉力与水平方向的夹角
8、为 ,有: Fcos=f Fsin+F浮=mg 船在匀速靠岸的过程中, 增大,阻力不变,绳子的拉力增大,所以船所受的浮力减小。故A、D正确,B、C错误。第三部分7. 50(31)N;25(62)N【解析】以 C 为原点建立直角坐标系,设 x 轴水平,y 轴竖直,在图上标出 FAC 和 FBC 在 x 轴和 y 轴上的分力,即 FACx=FACsin30=12FAC FACy=FACcos30=32FAC FBCx=FBCsin45=22FBC FBCy=FBCcos45=22FBC 在 x 轴上,FACx 与 FBCx 大小相等,即 12FAC=22FBC 在 y 轴上,FACy 与 FBCy 的合力与重力大小相等,即 32FAC+22FBC=50N 由两式解得绳 BC 的拉力 FBC=25(62)N 绳 AC 的拉力 FAC=50(31)N。第6页(共6 页)