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2026-2027学年高中物理鲁科版必修一课时作业 4.2 力的分解
一、单选题
1．如图所示，质量为M的某中学生背靠在地铁车厢，发现车厢内有两个质量均为m的小球分别用细绳和固定的轻杆悬挂起来。系统稳定后，他用手机拍摄下某时刻的情景，发现细绳偏离竖直方向角度是，而固定的轻杆与竖直方向的夹角是，，重力加速度是g。下列说法正确的是( )
A.地铁一定在向右加速运动，加速度大小为
B.中学生受到的摩擦力一定向右
C.中学生受到地铁施加的作用力大小等于
D.细绳和轻杆对小球的作用力方向不同
2．如图所示，吊床用绳子拴在两棵树上等高位置，某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。设吊床两端绳中的拉力为，吊床对人的作用力为，则( )
A.坐着比躺着时大 B.坐着比躺着时小
C.坐着比躺着时大 D.坐着比躺着时小
3．如图所示，一物体受到恒力作用，同时受到从0开始增大的作用，两力之间的夹角不变，则随着从0开始增大，物体受到的合力( )

A.逐渐增大 B.先减小后增大
C.始终大于 D.始终小于
4．一物体放在粗糙水平地面上，它与地面间动摩擦因数为。第一次，用一个斜向上，与水平方向夹角为的能使其沿地面做匀速直线运动。第二次，用另一个斜向下，与水平方向夹角为的力也能使其沿地面做匀速直线运动。求为( )
A. B.
C. D.
5．帆船是人类的伟大发明之一，船员可以通过调节帆面的朝向让帆船逆风行驶，如图所示为帆船逆风行驶时的简化示意图，此时风力方向与帆面的夹角，航向与帆面的夹角，风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶。已知，则帆船在沿航向方向获得的动力为( )
A.200N B.400N C.600N D.800N
6．明朝谢肇制的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之曰：无烦也，我能正之”。游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力，则( )

A.若F一定，大时大 B.若F一定，小时大
C.若一定，F大时不变 D.若一定，F小时大
7．小明在放学回家的路上，看到人行道中间遗有一快递箱，其质量为30 kg，为了不影响行人通行，小明想把快递箱搬到路边，于是用竖直向上、的力去提箱子，重力加速度大小g取。此时箱子所受合外力大小为( )
A.100 N B.300 N C.200 N D.0
8．如图所示，一重力为G的物体静止在倾角为θ的斜面上，沿平行于斜面和垂直于斜面的两个方向分解重力G，这两个方向上的分力分别为和。则分力的大小为( )
A. B. C. D.G
9．如图所示，花式摩托艇表演中，摩托艇以速度v在海面上做匀速圆周运动，轨迹半径为r，摩托艇的质量为M，人的质量为m，重力加速度为g，空气阻力不计.下列说法正确的是( )
A.水对摩托艇的作用力方向始终指向圆心
B.水对摩托艇的作用力方向始终竖直向上
C.摩托艇对人的作用力大小为mg
D.摩托艇对人的作用力大小为
10．用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示.两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为和.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为，则( )
A. B.
C. D.
11．某品牌双肩书包在人体工学设计和舒适度提升方面进行了特别研究。如图所示为学生背上书包时的侧视图，书包与背部接触面竖直，两条长度相同的背带（图中仅展示了一条）分别跨过左、右肩部并连接到书包，确保两条背带的上（下）端连接点P与（Q与）等高，左、右肩部的背带平面平行且与背部平面垂直。在忽略背部与书包、肩部与背带之间的摩擦力，以及不考虑背带质量的情况下，若背上书包后，仅对两条背带增加相同长度，则( )
A.背部对书包的作用力大小变大
B.背部对书包的作用力大小先变大后变小
C.背带对肩部的作用力大小变小
D.背带对肩部的作用力大小先变小后变大
12．用一根长度为1 m的轻质细绳将一幅重力为10 N画框对称悬挂在墙壁上（如图甲所示），画框上两个挂钉间的距离为0.5 m，在某次调整画框位置时不小心使画框受到向下的拉力导致细绳断裂，工作人员在将细绳打结后重新对称悬挂（如图乙所示），忽略所有的摩擦，下列说法中正确的是( )
A.细绳的最大拉力可能为5 N
B.挂钉对细绳的弹力是由细绳的形变产生的
C.重新悬挂后细绳的张力变小
D.重新悬挂后细绳对画框的作用力不变
二、多选题
13．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、OB绳的拉力的大小与G之间的关系为( )
A. B.
C. D.
14．如图所示，在推力作用下，质量为m的物体沿水平面做加速度为a的匀加速直线运动。已知推力大小为F、方向与水平方向夹角为，物体与水平面间动摩擦因数为，重力加速度为g。关于物体的受力，下列说法正确的是( )
A.物体受到的合力大小为
B.物体受到的合力大小为
C.物体受到的摩擦力大小为
D.物体受到的摩擦力大小为
15．以下关于分力与合力关系的叙述中，正确的是( )
A.合力与分力同时作用于物体上
B.合力可能小于它的任意一个分力
C.两个分力大小一定，夹角越大，合力越大
D.合力的大小可能等于其中一个分力的大小
16．如图所示，将一个力F分解为两个力，其中一个力的方向与F的夹角为α，另一个分力的大小为，则关于力的分解正确的是( )
A.若时，有唯一解 B.若时，无解
C.若时，有唯一解 D.若时，有两个解
三、实验题
17．如图所示，某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解。为两个相同的双向力传感器，该类型传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负。B固定不动并通过光滑铰链连接一直杆，A可沿固定的圆弧形轨道（圆心在O点）移动，A连接一不可伸长的轻绳，轻绳另一端系在杆右端O点构成支架，实验时始终保持杆在水平方向，取重力加速度大小，计算结果保留一位有效数字。操作步骤如下：
①测量轻绳与水平杆的夹角θ；
②对两个传感器进行调零；
③用另一根轻绳在O点悬挂一钩码，记录两个传感器的读数；
④取下钩码，移动A，改变θ角；
⑤重复上述实验步骤，得到的数据记录在表格中。
2.001 1.155 … 1.156 2.002
-1.733 -0.578 … 0.579 1.734
θ 30° 60° … 120° 150°
（1）根据表格数据可得，A对应的是表中力______________________（选填“”或“”），钩码质量为___________kg。挂上钩码后，A沿固定轨道移动过程中轻绳AO上的力的最小值为___________N。
（2）每次改变θ角后都要对传感器进行调零，此操作目的是______________________。
A.事先忘记调零
B.可以完全消除实验的误差
C.消除直杆自身重力对结果的影响
18．小欧同学用如图所示的实验装置来“探索求合力的方法”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向右拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)某次实验中B的指针位置如图所示，其读数为__________N；
(2)下列不必要的实验要求是__________（请填写选项前对应的字母）
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应保持与木板平面平行
D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
四、计算题
19．图为“千斤顶”的示意图，已知它所顶重物的重为G，杆OA与杆OB所夹角为θ时，求：
（1）杆OB受到的是压力还是拉力，力多大；
（2）杆OA受到的是压力还是拉力，力多大。
20．晓明同学暑期期间在家里打扫卫生，在移动沙发时，当晓明作用在沙发上的推力大小为，方向斜向下与水平方向成α角，沙发刚好匀速运动.已知沙发的质量为，沙发与地面间的动摩擦因数为，重力加速度g取，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求：
（1）此时推力与水平方向的夹角α；
（2）改变推力的方向，仍匀速推动沙发，推力F的最小值.
21．重为40N的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为，若用斜向上的推力支撑住物体，物体处于静止状态，如图所示.这时物体受到的摩擦力是多少牛？要使物体匀速下滑，推力的方向不变，则大小应变为多大？()
参考答案
1．答案：C
解析：A.对小球受力分析如图所示
根据牛顿第二定律可知
可知
方向水平向右，因为列车可能向右加速，也可能向左减速，故A错误；
B.水平方向为中学生提供加速度的力是左侧车厢壁施加的弹力和摩擦力的合力，两者合力向右，但摩擦力不一定向右，故B错误；
C.中学生受到地铁施加的作用力与自身的重力作用，合力为，因此中学生受到地铁施加的作用力大小等于重力与的合力大小，为
故C正确；
D.由于两小球的质量和加速度均相同，它们的合力相同均为ma，则细绳和轻杆对小球的作用力大小均为
方向与竖直方向夹角均为，故D错误。
故选C。
2．答案：A
解析：AB.两根绳子拉力合力与重力大小相等，方向相反，坐着与躺着时相比，两根绳子的夹角较大，当合力一定时，夹角越小，分力越小，说明坐着比躺着时大，故A正确，B错误；
CD.吊床对人的作用力为，大小与重力相等，方向竖直向上，坐着与躺着时F2等大，故CD都错误。
选择A。
3．答案：B
解析：根据平行四边形定则，作出与的合力，如图所示
由图可知，随着从0开始增大，物体受到的合力先减小后增大，一开始合力小于，之后合力大于。故选B。
4．答案：B
解析：由于物体两次都做匀速直线运动，所以两次都处于平衡状态，合力为零，设物体的质量为m。
第一次，用一个斜向上，与水平方向夹角为的能使其沿地面做匀速直线运动，根据共点力平衡条件，有水平方向
竖直方向
其中，滑动摩擦力
联立解得
第二次，用另一个斜向下，与水平方向夹角为的力也能使其沿地面做匀速直线运动，根据共点力平衡条件，有水平方向
竖直方向
其中，滑动摩擦力
联立得
可得，故选B。
5．答案：C
解析：对风力F在沿着帆面和垂直于帆面方向进行分解，根据力的平行四边形法则可得其垂直于帆面的分力
再对垂直作用于帆面上的风力沿帆船航向方向和垂直航向方向进行分解，则帆船在沿航向方向获得的动力为
故选C。
6．答案：B
解析：根据力F的作用效果将力F分解为垂直于木楔两侧的力，如下图所示

则有
即
所以当F一定时，越小，越大；当一定时，F越大，越大。
故选B。
7．答案：D
解析：快递箱重力竖直向下，大小为，小明对快递箱竖直向上的作用力大小为，则小明不会把快递箱提起来，可知快递箱静止不动，所受合力大小为0，ABC错误，D正确。
8．答案：A
解析：分力的大小为
故选A。
9．答案：D
解析：以摩托艇和人为整体进行受力分析，受到重力和水的作用力，两个力的合力提供向心力，如图甲所示，则水对摩托艇的作用力方向既不是指向圆心也不是竖直向上，A、B错误；对人受力分析，如图乙所示，人受到的合力大小，根据力的合成得摩托艇对人的作用力大小为，故C错误，D正确.
10．答案：D
解析：对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知，， .解得， 由牛顿第三定律知，故D正确
11．答案：C
解析：设两条背带对肩部的作用力大小合为，两条背带对书包的作用力大小为，背部对书包的作用力大小为。不考虑背带与肩部的摩擦力，则背带上各处张力相等且与大小相等、方向相反。分析书包受力如图，若仅对两条背带增加相同长度，与竖直方向的夹角变小，与的大小均变小。
故选C。
12．答案：D
解析：设挂钉左右两侧细绳与竖直方向的夹角为θ，开始时根据平衡条件可得，由几何关系可知，解得，细绳的最大拉力不是5 N，故A错误；挂钉对细绳的弹力是由挂钉的形变产生的，故B错误；将细绳打结后重新对称悬挂，细绳长度变短，则θ变大，变小，细绳的张力变大，故C错误；重新悬挂后细绳对画框的作用力仍然等于画框的重力，所以细绳对画框的作用力不变，故D正确.
13．答案：AC
解析：对点O与重物整体进行受力分析如图所示
则有
，
故选AC。
14．答案：AD
解析：AB.由牛顿第二定律得，物体受到的合力大小为，故A正确、B错误；
CD.竖直方向上，由平衡条件得
水平方向上，由牛顿第二定律得
又
联立解得，
故C错误、D正确。
故选AD。
15．答案：BD
解析：A.合力与分力是等效替代的关系，不能同时作用在物体上，A错误；
B.合力可能大于分力，可以等于分力，也可以小于分力，B正确；
C.两个分力大小一定，夹角越大，合力越小，C错误；
D.合力可能大于分力，可以等于分力，也可以小于分力，D正确。
故选BD。
16．答案：AD
解析：若时，由几何关系，则有唯一解，故A正确；若时，由平行四边形定则，结合几何关系，则有唯一解，故B错误；若时，平行四边形定则，结合几何关系，则没有解，故C错误；若时，平行四边形定则，结合几何关系，则有两个解，故D正确.所以AD正确，BC错误.
17．答案：（1）；0.1；1
（2）C
解析：（1）由题中表格数据可知，都是正值，传感器受到的都是拉力，因绳子只能提供拉力，故A对应的是；
当时，对点O受力分析有
解得
当AO方向竖直时，拉力最小，则最小值为
（2）本实验中多次对传感器进行调零，是为了消除直杆自身重力对结果的影响。
故选C。
18．答案：(1)2.00
(2)D
解析：(1)由图中可以读出示数为。
(2)A.实验通过作出三个力的图示，来验证＂力的平行四边形定则＂，因此重物的重力必须要知道，故A正确；
B.弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零，故B正确；
C.拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故C正确；
D.当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验，故D错误。
19．答案：（1）压力，（2）拉力，
解析：（1）重物重力的效果分解如图所示
故杆OB受到的是压力, 由几何关系可得压力大小为
（2）由图可知杆OA受到的是拉力，其大小为
20．答案：（1）（2）100N
解析：（1）对沙发受力分析如图所示
由力的平衡条件在水平方向上有
竖直方向上有
又
解得
（2）设推力F斜向上与水平方向的夹角为θ时最小，竖直方向有
水平方向有
整理得
其中，即当时F最小，推力F的最小值为
21．答案：10N；43.5N
解析：对物体静止时受力分析并正交分解：
则：
在竖直方向上：
代入数据得：
物体能匀速下滑时.根据竖直方向的平衡，有
①
根据水平方向的平衡，有
②
又：
③
代入数据解得：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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