2024_2025学年高中物理练习15力的分解含解析新人教版必修1.docVIP

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力的分解

【基础全面练】(25分钟·60分)

一、选择题(本题共6小题，每题5分，共30分)

1.如图所示，在粗糙的水平面上放一质量为2kg的物体，现用F＝8N的力，斜向下推物体，力F与水平面成30°角，物体与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.5，g取10m/s2。则()

A．物体对水平面的压力为24N

B．物体所受的摩擦力为12N

C．物体加速度为6m/s2

D．物体将向右匀速运动

【解析】选A。

物体的受力如图所示：

在竖直方向，由共点力平衡条件和力的分解，可得：N＝mg＋Fsin30°

可得：N＝24N，

由作用力与反作用力知，物体对水平面的压力为N′＝N＝24N，故A正确；

物体的最大静摩擦力fmax＝μN′＝12N

Fcos30°＝8×eq\f(\r(3),2)N＝4eq\r(3)N

则Fcos30°fmax，

所以物体处于静止状态，所受的摩擦力为

f＝Fcos30°＝4eq\r(3)N，加速度为零，

故B、C、D错误。故选A。

2.如图所示，质量分别为mA和mB的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上。已知mA＝2mB，不计滑轮摩擦，现将如图斜面倾角由45°缓慢增大到50°，增大的过程中，系统始终保持静止。下列说法正确的是()

A．细绳对A的拉力将增大

B．A对斜面的压力将减小

C．A受到的静摩擦力不变

D．A受到的合力将增大

【解析】选B。先对B物体受力分析，受重力和拉力，依据共点力平衡条件，有T＝mBg①

再对物体A受力分析，受拉力T、重力mAg、支持力N，静摩擦力f可能没有，也有可能沿斜面对上，还有可能沿斜面对下，先假设沿斜面对上，如图

依据共点力平衡条件，有x方向T＋f－mAgsinθ＝0②y方向N－mAgcosθ＝0③由①式得，当θ由45°增加到50°时，

细绳对A的拉力不变，故A错误；

由③式得，当θ由45°增加到50°时，

斜面对物体A的支持力N将变小，由牛顿第三定律可知，

A对斜面的压力将减小，故B正确；

由②式得，当θ由45°增加到50°时，

斜面对物体A的静摩擦力肯定变大，故C错误；

物体A保持静止，合力始终为零，故D错误。故选B。

【加固训练】

一质量为m的铁球在水平推力F的作用下，静止在倾角为θ的斜面和竖直墙壁之间，铁球与斜面的接触点为A，推力F的作用线通过球心O，如图所示，假设斜面、墙壁均光滑。若水平推力缓慢增大，则在此过程中()

A．墙对铁球的作用力大小始终等于推力F

B．墙对铁球的作用力大小始终大于推力F

C．斜面对铁球的作用力缓慢增大

D．斜面对铁球的支持力大小始终等于eq\f(mg,cosθ)

【解析】选D。对铁球受力分析可知，它受推力F、重力G、墙壁的支持力N、斜面的支持力N′，如图：

依据共点力平衡条件，有：

水平方向：F－N′sinθ－N＝0，

竖直方向：N′cosθ＝mg，

解得：N′＝eq\f(mg,cosθ)，N＝F－mgtanθ。

当F增加时，墙壁对铁球的作用力不断变大，

为N＝F－mgtanθF；故A、B错误；

当F增加时，斜面对铁球的作用力保持eq\f(mg,cosθ)不变；故C错误，D正确。故选D。

3.某试验小组发觉：一个人干脆用力拉汽车，一般无法将汽车拉动；但用绳索把汽车与固定立柱拴紧，在绳索的中心用较小的、垂直于绳索的水平侧向力F就可以拉动汽车，汽车运动后F的方向保持不变，如图所示。若汽车在运动过程中所受摩擦力大小不变，下列说法正确的是()

A．汽车受到绳索的拉力大小等于F

B．汽车受到绳索的拉力大于立柱受到绳索的拉力

C．匀速拉动汽车的过程中所需拉力F为恒力

D．匀速拉动汽车的过程中所需拉力F渐渐变大

【解析】选D。同一根绳子上的拉力相等，汽车受到绳索的拉力等于立柱受到绳索的拉力，故B错误；由于绳子的夹角很大，所以拉力F在绳子方向上的两个等大分力大于F，所以汽车受到绳索的拉力大小大于F，故A错误；匀速拉动汽车的过程中，绳子的夹角越来越小，由于分力大小不变，所以所需拉力F渐渐变大，故C错误，D正确。

4．(2024·西安高一检测)如图甲、乙所示，倾角为θ的固定斜面上分别有一个滑块M，图甲中滑块上表面水平，图乙中滑块的上表面平行于斜面，在滑块M上分别有一个质量为m的物块，现在滑块M和物块m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是()

A.图甲中物块m受摩擦力，方向水平向左

B．图甲中滑块M受5个力

C．图乙中物块m受摩擦力，方向平行斜面对上

D．图乙中滑块M受6个力

【解析】选C。图甲中以物块m为探讨对象，则由于两个物体一起做匀速运动，所以物块m只受到重力与支持力的作用，水平方向没有