高中物理 第三章 第5节 力的分解同步练习 新人教版必修1

高中物理必修一第三章 第5节 力的分解同步练习
(满分60分 时间30分钟)
一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分。每小题只有一个选项正确)
1．图1中的四幅图展示了某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿势，其中手臂受力最
小的是( )

图1
解析：人体的重力可沿两手臂向下分解为使手臂张紧的两分力。由平行四边形可知，两
分力的夹角越大，分力就越大，要省力的话，两臂需平行，故B正确。
答案：B
2．如图2所示，一个物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用，若将它们
平移并首尾相接，三个力矢量组成了一个封闭三角形，则物体所受这三个力
的合力大小为( ) 图2
A．2F1 B．F2
C．2F3 D．0
解析：由矢量三角形定则可以看出，首尾相接的任意两个力的合力必与第三个力大小
相等、方向相反，所以这三个力的合力为零。
答案：D
3.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F
2

＝33F，但方向未知，则F 1的大小可能是( )

A.12 F B.32 F
C.233 F D.3 F
解析：如图所示，由于F22

有两个方向，F21和F22，对于F21利用几何关系可以求得F11＝33F，
对于F22利用几何关系得F12＝233F。所以只有C项正确。
答案：C
4.如图3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，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端悬挂不同重物，
并保持静止。以下有关本实验的感受，说法错误的是( )
图3
A．绳子是被拉伸的，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．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，绳和杆对手的作用力也越大
解析：物体重力的作用效果，一方面拉紧绳，另一方面使杆压紧手
掌，所以重力可分解为沿绳方向的力F1和垂直于掌心方向的力F2，如图

所示。由三角函数得F1＝Gcos θ，F2＝Gtan θ。综上所述只有B项错误。
答案：B
5．为了行车的方便与安全，上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路，这样做的主
要目的是( )
A．减小上山车辆受到的摩擦力
B．减小上山车辆的重力
C．减小上山车辆对路面的压力
D．减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力
解析：如图所示，重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体
压紧斜面的分力F2，则F1＝Gsin θ，F2＝Gcos θ，倾角θ减小，F1减小，
F
2
增大，同一座山，高度一定，把公路修成盘山公路时，使长度增加，则

路面的倾角减小，即减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力，可使行
车安全，故D正确，A、B、C错误。
答案：D
6.如图4中，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30°。
如把球O的重力按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为
( )
图4

A.12G，32G B.33G，3G

C.23G，22G D.22G，32G
解析：对球所受重力进行分解如图所示，由几何关系得
F1＝Gcos30°＝32G F2＝Gsin30°＝12G
答案：A
7．如图5所示，用两根承受的最大拉力相等，长度不等的细线AO、
BO
悬挂一个中空铁球，当在球内不断注入铁砂时，则( )

A．AO先被拉断 图5
B．BO先被拉断
C．AO、BO同时被拉断
D．条件不足，无法判断
解析：依据力的作用效果将重力分解如图所示，据图可知：FB＞FA。
又因为两绳承受能力相同，故当在球内不断注入铁砂时，BO绳先断，
选项B正确。
答案：B
8．如图6所示，将大拇指倾斜按在水平桌面上向前推(仍静止不动)，此推
力大小为80 N，方向斜向下，与水平方向成37°角，则大拇指对桌子的压力和
摩擦力分别多大( ) 图
6
A．64 N,48 N B．48 N,64 N
C．40 N,80 N D．80 N,80 N
解析：将推力F沿两个效果方向，即水平向右和竖直向下，分解如图，
则：F1＝Fcos 37°＝80×0.8 N＝64 N，
F2＝F
sin 37°＝80×0.6 N＝48 N，

即大拇指对桌子的压力FN＝F2＝48 N，
对桌子的摩擦力为Ff＝F1＝64 N。
答案：B
二、非选择题(本题共2小题，每小题10分，共20分，解答时应写出必要的文字说明、
方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)
9．如图7所示，楔形物体倾角为θ＝30°，放在水平地面上，轻质硬杆下端带有滑轮，
上端顶有重1 000 N的物体，硬杆只能沿滑槽上下滑动。不计一切摩擦，求作用于楔形物
体上的水平推力至少多大才能将重物顶起？

图7
解析：水平推力F有两个效果，垂直于斜面向上支持滑轮和垂直
于水平面压地面，如图所示，斜面对杆的支持力大小为FN＝Fsinθ，方向垂直于斜面斜向上。
要使轻杆顶起重物，则应使FNcos θ≥G，
即Fsin θ·cos θ≥G，

F≥G
tan θ＝1 00033 N。

答案：1 000 33 N
10．如图8所示，A、B两物体叠放在水平地面上，已知A、B的质量分别为mA＝10 kg，
mB＝20 kg，A、B之间，B
与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5。一轻绳一端

系住物体A，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为37°，今欲用外力将物
体B匀速向右拉出，求所加水平力F的大小。(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，
取g＝10 m/s2) 图
8
解析：分析A、B的受力如图所示，建立直角坐标系。

由题意知，A始终静止，故在x轴方向上有：
FTsin 37°＝F
fl
①

在y轴方向上有：
FTcos 37°＋FN1＝mAg
②

而Ff1＝μFN1 ③
联立①②③可得FN1＝60 N，Ff1＝30 N；
B匀速运动，则在x
轴方向上有：

F＝Ff1′＋F
f2
④

又Ff1′＝Ff1 ⑤
在y轴方向上有：FN2＝FN1′＋mBg ⑥
又FN1′＝FN1 ⑦
Ff2＝μF
N2
⑧

由④～⑧得F＝160 N。
答案：160 N