高中 | 力的分解 题目答案及解析

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必修1

第三章 相互作用

3.5 力的分解

力的分解

如图所示,将大小为$10\;\rm N$的力$F$分解为$F_{1}$$F_{2}$$F_{1}$$F$夹角为$30^\circ$且均沿水平方向,则$(\qquad)$

["

$F_{2}=8\\;\\rm N$时,空间中仅有两个$F_{1}$与它相对应

","

$F_{2}=15\\;\\rm N$时,在水平面内有两个$F_{1}$与它相对应

","

$F_{2}=5\\;\\rm N$时,$F_{1}$的大小为$5\\sqrt{2}\\;\\rm N$

","

$F_{2}\\lt 5\\;\\rm N$时,在水平面内有一个$F_{1}$与它相对应

"]
[["A"]]

$\rm CD$.根据矢量三角形法则,如图所示

$F_{2}$的方向与$F_{1}$垂直时$F_{2}$最小,最小值为$F_{2}=F\sin30{^\circ}=10 \times \dfrac{1}{2}\;\rm N=5\;\rm N$,当$F_{2}\lt 5\;\rm N$时,无解,

$F_{2}=5\;\rm N$时,$F_{1}$的值是$F_{1}=F\cos30{^\circ}$,解得$F=5\sqrt{3}\;\rm N$,故$\rm CD$错误;

$\rm AB$.根据$\rm CD$选项分析可知,当$F_{2}\gt 10\;\rm N$时,此时$F_{2}$只能处于图中$F_{2}$最小值右侧,故此时一个$F_{2}$只有一个$F_{1}$的值与它相对应,$5\;{\rm N}\lt F_{2}\lt 10\;\rm N$,空间中仅有两个$F_{1}$与它相对应,故$\rm B$错误,$\rm A$正确。

故选:$\rm A$

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