【精编习题】第5章力的合成分解章练习——计算题部分
力的合成与分解经典例题
力的合成与分解练习一、计算题1. 如图所示,一轻质三角形框架B处悬挂一定滑轮(质量可忽略不计)。
一体重为500N的人通过跨定滑轮的轻绳匀速提起一重为300N的物体。
(1)此时人对地面的压力是多大?(2)轻绳BD所受的力是多大?(3)斜杆BC所受的力是多大?2. 如图所示,倾角θ=37°、斜面长为1m的斜面体放在水平面上.将一质量为2kg的小物块从斜面顶部由静止释放,1s后到达底端,斜面体始终保持静止.重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)小物块沿斜面下滑的加速度和到达底端时速度的大小;(2)小物块与斜面之间的动摩擦因数;(3)小物块运动过程中,水平面对斜面体的摩擦力大小和方向.3. 右图所示,ABC为一直角劈形物体,将其卡于孔中,劈的斜面AB=10cm,直角边AC=2cm.当用F=100N 的力沿水平方向推劈时,求劈的上侧面和下侧面产生的推力.4. 用细绳AC和BC吊一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,如图,已知:物体重力为100N,求:(1)绳AC的弹力;(2)绳BC的弹力.5. 如图所示,在倾角α为37o的斜面上,一质量为m=10kg的光滑小球被竖直的木板挡住,处于静止状态,求:(1)斜面对小球的支持力为多大?(2)挡板对小球的支持力为多大?6. (12分)两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图放置,M与水平面的滑动摩擦因数为μ.OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°,m重20N.M、m均处于静止状态.求:(1)OA、OB对O点的拉力的大小;(2)M受到的静摩擦力.(可以用分式表示)7. 如图,水平细杆上套一环A,环A与球B间用一不可伸长轻质绳相连,质量分别为M A=0.4kg和M B=0.3kg,由于B球受到水平风力作用,使环A与球B相对静止一起向右匀速运动。
高中物理《力的合成和分解》练习题
高中物理《力的合成和分解》练习题1.力的合成【例1】物体受到互相垂直的两个力F 1、F 2的作用,若两力大小分别为53N 、5 N ,求这两个力的合力.2222215)35(+=+=F F F N=10 N 合力的方向与F 1的夹角θ为:3335512===F F tg θ θ=30° 【例2】如图甲所示,物体受到大小相等的两个拉力的作用,每个拉力均为200 N ,两力之间的夹角为60°,求这两个拉力的合力.320030cos 21== F F N=346 N合力与F 1、F 2的夹角均为30°.2.力的分解力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边/两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果来分解。
【例3】将放在斜面上质量为m 的物体的重力mg 分解为下滑力F 1和对斜面的压力F 2,这种说法正确吗?解析:从力的性质上看,F 2是属于重力的分力,而物体对斜面的压力属于弹力,所以这种说法不正确。
【例4】将一个力分解为两个互相垂直的力,有几种分法?解析:有无数种分法,只要在表示这个力的有向线段的一段任意画一条直线,在有向线段的另一端向这条直线做垂线,就是一种方法。
如图所示。
(3)几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向,求两个分力的大小时,有唯一解。
②已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。
③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解不惟一。
④已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求这个分力的方向和另一个分力的大小时,其分解方法可能惟一,也可能不惟一。
(4)用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律:①当已知合力F 的大小、方向及一个分力F 1的方向时,另一个分力F 2取最小值的条件是两分力垂直。
如图所示,F 2的最小值为:F 2min =F sin α②当已知合力F 的方向及一个分力F 1的大小、方向时,另一个分力F 2取最小值的条件是:所求分力F 2与合力F 垂直,如图所示,F 2的最小值为:F 2min =F 1sin α③当已知合力F 的大小及一个分力F 1的大小时,另一个分力F 2取最小值的条件是:已知大小的分力F 1与合力F 同方向,F 2的最小值为|F -F 1|(5)正交分解法:把一个力分解成两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法。
力的合成与分解习题及答案
力的合成与分解习题及答案力的合成与分解习题及答案力是物体之间相互作用的结果,它可以改变物体的状态或形状。
在物理学中,力的合成与分解是一个重要的概念。
通过合成与分解力的练习,我们可以更好地理解力的性质和作用。
下面将介绍一些常见的力的合成与分解习题及答案。
习题一:有两个力F1和F2,它们的大小分别为10N和15N,方向分别为东和北。
求合力的大小和方向。
解答:首先,我们可以将F1和F2的大小和方向用向量表示,F1的向量表示为10N东,F2的向量表示为15N北。
接下来,我们可以将这两个向量相加,得到合力的向量。
根据向量相加的规则,我们可以将F1向东的分量与F2向北的分量相加,得到合力向东北方向的分量。
然后,我们可以使用勾股定理求得合力的大小,即√(F1^2 + F2^2) = √(10^2 + 15^2) ≈ 18.03N。
最后,我们可以使用反正切函数求得合力的方向,即θ = arctan(F2/F1) = arctan(15/10) ≈ 56.31°。
因此,合力的大小约为18.03N,方向为东北方向。
习题二:有一个力F,大小为20N,方向为东北。
将力F分解为两个力F1和F2,使得F1与F2的方向分别为东和北。
解答:首先,我们可以将F的大小和方向用向量表示,F的向量表示为20N东北。
接下来,我们需要将F分解为两个力F1和F2,使得它们的方向分别为东和北。
根据三角函数的性质,我们可以得到F1的大小为F*cosθ,F2的大小为F*sinθ。
其中,θ为F向量与东方向的夹角。
根据题目中给出的方向,我们可以计算出θ = arctan(F2/F1) = arctan(1/1) = 45°。
因此,F1的大小为20N*cos45° ≈14.14N,F2的大小为20N*sin45° ≈ 14.14N。
最后,我们得到了两个力F1和F2的大小和方向,F1的大小约为14.14N,方向为东,F2的大小约为14.14N,方向为北。
力的合成力的分解练习题
力的合成力的分解练习题Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT力的合成与分解练习一、选择题1、如图所示,水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10 kg的重物,∠CBA=30°,则滑轮受到绳子的作用力为(g取10 N/kg)( )A.50N B.50N C.100 D.100N2、作用于O点的五个恒力的矢量图的末端跟O点恰好构成一个正六边形,如图所示。
这五个恒力的合力是最大恒力的()A.2倍 B.3倍 C.4倍 D.5倍3、如图所示,轻绳一端系在质量为m的物块A上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上.现用水平力F拉住绳子上一点O,使物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置,但圆环仍保持在原来位置不动。
在这一过程中,环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是A.F1保持不变,F2逐渐增大 B.F1保持不变,F2逐渐减小C.F1逐渐增大,F2保持不变 D.F1逐渐减小,F2保持不变4、有两个共点力F1、F2,其大小均为8N,这两个力的合力的大小不可能的是A 0B 8NC 15ND 18N5、做引体向上时,两臂与横杠的夹角为多少度时最省力()A. 0°B. 30°C. 90°D. 180°6、如图所示,木块在推力F作用下向右做匀速直线运动,则下列说法中正确的有()A.物体一定受摩擦力作用B.物体所受摩擦力与推力的合力一定为零C.物体所受摩擦力与推力的合力的方向不一定竖直向下D.物体所受摩擦力与推力的合力的方向一定水平向右7、如图所示,是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图象,则这两个力的大小分别是( )A.1 N和4 N B.2 N和3 N C.1 N和5 N D.2 N和4 N8、(2012全国上海物理卷)已知两个共点力的合力为50N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30N,则()的大小是唯一的的方向是唯一的有两个可能的方向可取任意方向9、如图所示,轻绳AO和BO共同吊起质量为m的重物,AO与BO垂直,BO与竖直方向的夹角为θ,OC连接重物,则( )A.AO所受的拉力大小为mg sinθB.AO所受的拉力大小为C.BO所受的拉力大小为mg cosθD.BO所受的拉力大小为10、如图所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直.杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重为G的物体.BO段细线与天花板的夹角为θ=30°.系统保持静止,不计一切摩擦.下列说法正确的是( )A.细线BO对天花板的拉力大小是G/2B.a杆对滑轮的作用力大小是G/2C.a杆和细线对滑轮的合力大小是G D.a杆对滑轮的作用力大小是G11、已知一个力的大小为100 N,它的一个分力F1的大小为60 N,则另一个分力F2的大小( ) A.一定是40 N B.一定是80 NC.不能大于100 N D.不能小于40 N12、如图为航空员在进行体能训练的示意图,航空员双手握紧转筒上的AB两点在竖起面内顺时针转动。
(精品)高一物理《力的合成与分解》练习题
高一物理《力的合成与分解》练习题高一物理《力的合成与分解》练习题一、选择题1.关于合力的下列说法,正确的是 [ ]A.几个力的合力就是这几个力的代数和B.几个力的合力一定大于这几个力中的任何一个力C.几个力的合力可能小于这几个力中最小的力D.几个力的合力可能大于这几个力中最大的力2.5N和7N的两个力的合力可能是 [ ]A.3N B.13N C.2.5N D.10N3.用两根绳子吊起—重物,使重物保持静止,若逐渐增大两绳之间的夹角,则两绳对重物的拉力的合力变化情况是[ ]A.不变 B.减小C.增大 D.无法确定4.某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若F4的方向沿逆时针方向转过90°角,但其大小保持不变,其余三个力的大小和方向均保持不变,此时物体受到的合力的大小为 [ ]5.有三个力,F1=2N,F2=5N,F3=8N,则 [ ]A.F1可能是F2和F3的合力 B.F2可能是F1和F3的合力C.F3可能是F1和F2的合力 D.上述说法都不对6.如图1所示,细绳AO和BO受到的拉力分别为FA ,FB。
当改变悬点A的位置,使α增大时,则 [ ]A.FA ,FB都增加,且FA>FBB.FA,FB都增加,且FA<FBC.FA 增加,FB减小,且FA>FBD.FA减小,FB增加,且FA<FB7.三个共点力F1,F2,F3。
其中F1=1N,方向正西,F2=1N,方向正北,若三力的合力是2N,方向正北,则F3应是 [ ]二、填空题9.两个力的合力最大值是10N,最小值是2N,这两个力的大小是______和______。
10.F1、F2、F3是作用在一个物体上的共点力,物体处于静止,撤去F3后,物体所受合力的大小为______,方向是______。
11.有三个共点力,它们的大小分别是2N,5N,8N,它们合力的最大值为______,最小值为______。
12.把一个力F分解成相等的两个分力,则两个分力的大小可在______和______的范围内变化,越大时,两分力越大.13.三个共点力,F1=5N,F2=10N,F3=15N,θ=60°,如图2所示,则它们的x轴分量的合力为______,y轴分量的合力为______,合力大小______,方向与x轴正方向的夹角为______。
力的合成与分解大量练习题:大题
力的合成与分解大量练习题:大题IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】1.力的合成【例1】物体受到互相垂直的两个力F 1、F 2的作用,若两力大小分别为53N 、5N ,求这两个力的合力.2222215)35(+=+=F F F N=10N合力的方向与F 1的夹角θ为:3335512===F F tg θθ=30° 【例2】如图甲所示,物体受到大小相等的两个拉力的作用,每个拉力均为200N ,两力之间的夹角为60°,求这两个拉力的合力.320030cos 21== F F N=346N合力与F 1、F 2的夹角均为30°. 2.力的分解力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边/两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果来分解。
【例3】将放在斜面上质量为m 的物体的重力mg 分解为下滑力F 1和对斜面的压力F 2,这种说法正确吗?解析:从力的性质上看,F 2是属于重力的分力,而物体对斜面的压力属于弹力,所以这种说法不正确。
【例4】将一个力分解为两个互相垂直的力,有几种分法?解析:有无数种分法,只要在表示这个力的有向线段的一段任意画一条直线,在有向线段的另一端向这条直线做垂线,就是一种方法。
如图所示。
(3)几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向,求两个分力的大小时,有唯一解。
②已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。
③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解不惟一。
④已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求这个分力的方向和另一个分力的大小时,其分解方法可能惟一,也可能不惟一。
(4)用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律:①当已知合力F的大小、方向及一个分力F 1的方向时,另一个分力F 2取最小值的条件是两分力垂直。
力的合成分解章练习——计算题部分
′1、两个共点力的夹角为90,如果这两个力成某一角度θ时,,求这两个力的大小。
2、如图所示,接触面均光滑,球处于静止,球的重力为G =50N ,用力的分解法求:球对斜面的压力和球对竖直挡板的压力?3、如图,船在宽12m 的河中央直线行驶,拉船的绳到岸边长10m ,两根绳子的拉力大小均为1000N ,则绳子对船拉力的合力大小为多少?4、如图,均匀光滑的小球放在光滑的斜面与木板之间,木板在从竖直位置慢慢转至水平位置的过程中,小球对斜面的压力是怎样变化的?小球对板的压力是怎样变化的?5.如图所示,绳子AB 能承受的最大拉力为100N ,用它悬挂一个重50N的物体,现在其中点O 施加一个水平拉力F AO 段与竖直方向间的夹角是多大?此时水平拉力F 的大小为多少?6.如图所示,两根相同的橡皮绳OA 、OB ,开始夹角为0º,在O 点处打结吊一重G =50 N 的物体后,结点O 刚好位于圆心。
(1)将A 、B 分别沿圆周向两边移至A ′、B ′,使∠AOA ′=∠BOB ′=60°。
欲使结点仍在圆心处,则此时结点处应挂多重的物体?(2)若将橡皮绳换成无明显弹性的轻绳,结点仍在圆心O ,在结点处仍挂重G =50 N 的重物,并保持左侧轻绳在OA '不动,缓慢将右侧轻绳从OB '沿圆周移动,当右侧轻绳移动到什么位置时右侧轻绳中的拉力最小?最小值是多少?7、如图所示,质量为m 的球,被垂直于斜面的挡板挡住静止在与水平成30°角的斜面上,求挡板和斜面对球的弹力.8.用劲度系数为k =1000N /m 的两根轻弹簧用如图所示的方法将一重物吊起,经测量弹簧A 所在的直线与竖直方向夹角为30°,而且比原长伸长了l =10 cm ,弹簧B 所在的直线水平.求:①所吊重物的重力是多少?②弹簧B 比原长伸长了多少?9.如图所示:三根完全相同的绳子在O 点打结将重物吊起,已知AO 绳与竖直方向有一定夹角,OB 绳呈水平状态,OC 下端系重物,现在逐渐增加被吊重物的重量,判断哪根绳子先断.10.如图所示,一辆汽车陷入泥淖,为了将它拖出,司机用一条长41m 的绳一端系于车前钩,另一端系于距车40m 处的一棵大树上,然后在绳之中点用900N 的力F 向垂直于车与大树联线方向拉绳,将车拖出,试求汽车所受拉力的大小。
力的合成与分解综合试题附答案
力的合成与分解专题练习一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得6分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.)1.有两个共点力,F1=2 N,F2=4 N,它们的合力大小可能是( B )A.1 NB.5 NC.7 ND.9 N2.关于几个力与其合力的说法不正确的是( B )A.合力的作用效果跟原来那几个力共同作用的效果相同B.合力与原来那几个力同时作用在物体上C.合力的作用可以代替那几个力的作用D.求几个力的合力遵循平行四边形定则3.大小分别是5 N、7 N、9 N的三个力的合力F的大小范围是( B )A.2 N≤F≤20 NB.3 N≤F≤21 NC.2≤F≤21 ND.0≤F≤21 N4.下列关于矢量和标量的说法不正确的是( C )A. 既有大小又有方向的物理量叫矢量B. 矢量求和用平行四边形定则,标量求和用代数法C. 矢量的大小可以直接相加,矢量的方向应遵循平行四边形定则D. 只用大小就能完整描述的物理量是标量5.两个共点力F1和F2,其合力为F,则下列说法正确的是(BD )A.合力一定大于任一分力B.合力有可能小于某一分力C.分力F1增大,而F2不变,且它们的夹角不变时,合力F一定增大D.当两分力的大小不变时,增大两分力间的夹角,合力一定减小6.如图所示,质量为10 kg的物体在水平面上向右运动,此时物体还受到一个向左、大小为20 N的水平推力,物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2,则物体水平方向受的合力是( C )A.20 N,水平向左B.19.6 N,水平向左C.39.6 N,水平向左D.0.4 N,水平向左7.将一个已知力分解,下列哪种情况它的两个分力是唯一的(A D )A.已知一个分力的大小和方向B.已知一个分力的大小和另一个分力的方向C.已知两个分力的大小D.已知两个分力的方向,并且不在一条直线上8.将一个力F分解为两个不等于零的分力,下列情况中,哪种分解法是不可能的( D )A.两个分力之一垂直于FB.两个分力与F都在同一条直线上C.一个分力的大小与F大小相同D.一个分力与F相同9.将已知力F分解为F1、F2两个分力,如果已知F1的大小及F2与F的夹角θ,且θ<90°,则下列说法正确的是(BD )A.当F1<Fsinθ时,F2一定有两个解B.当F>F1>Fsinθ时,F2一定有两个解C.当F1<Fsinθ时,F2有唯一解D.当F1<Fsinθ时,F2无解10.物体处在斜面上(静止或运动)时,通常把物体受的重力分解为两个分力,关于这个分解,下列说法不正确的是( B )A.重力分解为使物体下滑的分力和对斜面的压力B.重力分解为使物体下滑的分力和水平方向的分力C.重力垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力D.重力分解为平行于斜面使物体下滑的分力和垂直于斜面使物体压紧斜面的分力11. 已知合力F和它的一个分力夹角为30°,则它的另一个分力大小可能是( BCD )A. 小于F / 2B. 等于F / 2C. 在F / 2与F之间D. 大于或等于F12.如图所示.有五个力作用于一点P,构成一个正六边形的两个邻边和三条对角线,设F3=10N,则这五个力的合力大小为( C )A.10(2+2)N B.20NC.30N D.0二、计算题(本题共3小题,每小题20分,共60分。
练习5力的合成与分解
练习(五):力的合成与公分解一、选择题1.如图所示,一重为8 N的球固定在AB杆的上端,今用测力计水平拉球,使杆发生弯曲,此时测力计的示数为6 N,则AB杆对球作用力的大小为( )A.6 NB.8 NC.10 ND.12 N2.(2012·淄博模拟)如图所示,滑轮固定在天花板上,物块A、B用跨过滑轮不可伸长的轻细绳相连接,物块B静止在水平地面上.如用F f和F N分别表示水平地面对物块B的摩擦力和支持力,那么若将物块B向左移动一小段距离,物块B仍静止在水平地面上,则F f和F N的大小变化情况是( )A.F f、F N都增大B.F f、F N都减小C.F f增大,F N减小D.F f减小,F N增大3.如图所示,用一根长为l的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧,小球A处于静止,对小球施加的最小的力是( )A.3mgB.3mg C.12mg D.3mg4.如图所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态,则该力可能为图中的( )A.F1B.F2C.F3D.F45.如图所示,一根轻弹簧上端固定在O点,下端拴一个钢球P,球处于静止状态,现对球施加一个方向向右的外力F,使球缓慢偏移,在移动中的每一时刻,都可以认为钢球处于平衡状态,若外力F方向始终水平,移动中弹簧与竖直方向的夹角θ<90°,且弹簧的伸长量不超过弹性限度,则图中给出的弹簧伸长量x与cosθ的函数关系图象中,最接近的是( )6.如图所示,用水平力F推静止在斜面上的物块,当力F由零开始逐渐增大到某一值而物块仍保持静止状态,则物块( )A.所受合力逐渐增大B.所受斜面摩擦力可能变为零C.所受斜面弹力逐渐增大D.所受斜面作用力逐渐变小7.如图所示,轻杆BC一端用铰链固定于墙上,另一端有一小滑轮C,重物系一绳经C固定在墙上的A点,滑轮与绳的质量及摩擦均不计,若将绳一端从A点沿墙稍向上移,系统再次平衡后,则( )A.绳的拉力增大B.轻杆受到的压力减小C.绳的拉力不变D.轻杆受的压力不变8.如图甲所示,在圆柱体上放一物块P,圆柱体绕水平轴O缓慢转动,从A转至A′的过程,物块与圆柱体保持相对静止,则图乙反映的是该过程中( )A.重力随时间变化的规律B.支持力随时间变化的规律C.摩擦力随时间变化的规律D.合外力随时间变化的规律二、计算题9.(12分)如图所示,两滑块放在光滑的水平面上,中间用一细线相连,轻杆OA、OB搁在滑块上,且可绕铰链O自由转动,两杆长度相等,夹角为θ,当竖直向下的力F作用在铰链上时,滑块间细线的张力为多大?10.(16分)如图所示,AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体,若保持AC绳的方向不变,AC与竖直方向的夹角为60°,改变BC绳的方向,试求:(1)物体能达到平衡时,θ角的取值范围.(2)θ在0~90°的范围内,求BC绳上拉力的最大值和最小值.高考题组1.(2013·重庆理综·1)如图14所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为() 图14A.G B.G sin θC.G cos θD.G tan θ2.(2012·山东理综·17)如图15所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动,在O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止.F f表示木块与挡板间摩擦力的大小,F N表示木块与挡板间正压力的大小.若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且O1、O2始终等高,则() 图15A.F f变小B.F f不变C.F N变小D.F N变大模拟题组3.已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30 N.则() A.F1的大小是唯一的B.F2的方向是唯一的C.F 2有两个可能的方向D.F2可取任意方向4.如图16所示,重力为G的小球用轻绳悬于O点,用力F拉住小球,使轻绳保持偏离竖直方向60°角且不变,当F与竖直方向的夹角为θ时F最小,则θ、F的值分别为() 图16A.0°,G B.30°,32G C.60°,G D.90°,12G答案解析1.【解析】选C.球受竖直向下的重力、测力计水平向右的拉力和杆的弹力作用,重力和拉力的合力与杆的弹力等大、反向,故AB 杆对球作用力的大小为2222G F 86 N 10 N +=+=,C 正确.2.【解析】选B.细绳对物块B 的拉力F 等于物块A 的重力mg ,物块B 向左移动一小段距离,细绳与水平方向的夹角θ增大,据平衡条件知f N F mgcos ,F =θ= B m g mgsin -θ,故随着θ增大F f 、F N 都减小,故B 正确.3.【解析】选C.将mg 在沿绳方向与施加的力的反方向分解,如图所示,所以施加的力与F 1等大反向即可使小球静止,故min 1F mgsin30mg 2=︒=,故C 正确. 【变式备选】如图所示,结点O 在三个力作用下平衡,保持θ不变,将B 点向上移,则BO 绳的拉力将( )A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小【解析】选C.结点O 在三个力作用下平衡,受力如图(甲)所示,根据平衡条件可知,这三个力必构成一个闭合的三角形,如图(乙)所示,由题意知,OC 绳的拉力F 3大小和方向都不变,OA 绳的拉力F 1方向不变,只有OB 绳的拉力F 2大小和方向都在变化,变化情况如图(丙)所示,则当OA ⊥OB 时,OB 绳的拉力F 2最小,故C 项正确.4.【解析】选B 、C.由于小球B 处于静止状态,且细线OB 沿竖直方向,因此细线AB 无弹力,对小球A受力分析,由于它受力平衡,并根据小球A 受到的细线的拉力和重力的方向可知,施加给小球A 的力F 可能沿F 2或F 3的方向,故选B 、C.5.【解析】选D.由于小球在移动的每一时刻都处于平衡状态,利用平衡条件可得mgkx cos =θ,故x-cos θ图象应为双曲线的一支,故D 正确.6.【解析】选B 、C.物块仍保持静止状态,所受合力仍为零,A 错误;当水平力F 沿斜面向上的分力与重力沿斜面向下的分力大小相等时,物块所受斜面摩擦力为零,B 正确;物块所受斜面弹力大小等于F 垂直斜面向下的分力与重力垂直斜面向下分力之和,F 增大,物块所受斜面弹力也增大,C 正确;物块所受斜面作用力大小等于其重力与水平力F 的合力,F 增大,物块所受斜面作用力也增大,D 错误.7.【解析】选B 、C.当系统平衡时,绳的拉力始终等于重物的重力,故绳的拉力不变,A 错误,C 正确;若将绳的上端从A 点沿墙稍向上移,平衡时AC 与CD 两段绳的夹角变大,因绳的拉力不变,故两段绳的拉力的合力变小,绳对轻杆的压力减小,B 正确,D 错误. 8.【解题指南】解答本题可按如下思路分析:【解析】选B.在圆柱体缓慢转动的过程中,物块P 的重力是定值,不随时间发生变化,A 错误;物块P 受三个力的作用,竖直向下的重力mg ,沿半径指向外的支持力F N ,沿切线方向的静摩擦力F f ,因圆柱体缓慢移动,所以物块P 在任意位置所受合力为零,D 错误;对三力正交分解,设重力mg 与支持力F N 方向所夹锐角为θ,则F N =mgcosθ,F f =mgsin θ,从A 转至A ′的过程中,θ先减小后增大,所以F N 先增大后减小,F f 先减小后增大,B 正确,C 错误.9.【解题指南】解答本题时要注意以下三点: (1)将力F 根据实际作用效果分解.(2)再将轻杆的作用力按实际效果分解. (3)由二力平衡计算细线的张力.【解析】把竖直向下的力F 沿两杆OA 、OB 方向分解,如图甲所示,可求出作用于滑块上斜向下的力为:12F F F 2cos2θ==(4分)斜向下的压力F 1将产生两个效果:竖直向下压滑块的力F 1″和沿水平方向推滑块的力F 1′,因此,将F 1沿竖直方向和水平方向分解,如图乙所示,考虑到滑块未受摩擦力,细线上的张力等于F 1的水平方向上的分力F 1′,即:111F Fcos Fsin 22πθθ'-== (5分)解得:1F F tan 22θ'=(3分)答案:F tan 22θ10.【解析】(1)改变BC 绳的方向时,AC 绳的拉力F TA 方向不变,两绳拉力的合力F 与物体的重力平衡,重力大小和方向保持不变,如图所示,经分析可知,θ最小为0°,此时F TA =0;且θ必须小于120°,否则两绳的合力不可能竖直向上,所以θ角的取值范围是0°≤θ<120°.(8分)(2)θ在0~90°的范围内, 当θ=90°时,F TB 最大,max F mgtan603mg =︒=(4分)当两绳垂直时,即θ=30°时,F TB 最小,min 3F mgsin60mg 2=︒=(4分)答案:(1)0°≤θ<120°(2) 33mg mg2【总结提升】三种特殊的平衡问题(1)动态平衡问题:通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢的变化,而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态.(2)临界问题:当某物理量变化时,会引起其他几个物理量的变化,从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”,在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等文字叙述.(3)极值问题:平衡状态物体的极值,一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题.高考题组1、答案 A 2、答案BD 模拟题组3、答案 C4、答案 B。
力的合成与分解练习及答案
力的合成与分解一.选择题1. 用手握瓶子,瓶子静止在手中,下列说法正确的是A BC D .手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子所受的重力 2.一物体受绳的拉力作用由静止开始运动,先做加速运动,后做匀速运动,再做减速运动,则下列说法中正确的是 ( ) A. 加速运动时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力 B. 减速运动时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力C. 只有匀速运动时,绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等D. 不管物体如何运动,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等4.在机场和海港,常用输送带运送旅客和行李、货物。
如图2所示,a 为水平输送带,b 为倾斜输送带。
当行李箱随输送带一起匀速运动时,下列几种判断中正确的是 ( )A . a 、b 两种情形中的行李箱都受到两个力作用B . a 、b 两种情形中的行李箱都受到三个力作用C .情形a 中的行李箱受到两个力作用,情形 b 中的行李箱受到三个力作用D .情形a 中的行李箱受到三个力作用,情形 b 中的行李箱受到四个力作用5. 如图3所示,物体与水平面间的滑动摩擦力大小为20N ,在向右运动的过程中,还受到一个方向向左的大小为15N 的拉力作用,则物体受到的合力为( )A. 5 N ,向右B. 5N ,向左C. 35 N ,向右D. 35 N ,向左6. 如图4所示,在竖直光滑墙上用细线悬挂一重为G 的小球,悬线与竖直方向成角,将重力G 沿细线方向和垂直于墙的方向分解为和,则它们的大小应为: ( ) A. B.a b图2 vC. D.7. 用如图5所示的四种方法悬挂一个镜框,绳中所受拉力最小的是 ( )8. 如图6所示,小明要在客厅里挂一幅质量为1.0kg 的画(含画框),画框背面有两个相距1.0m 、位置固定的挂钩,他将轻质细绳两端分别固定在两个挂钩上,把画对称地挂在竖直墙壁的光滑钉子上,挂好后整条细绳呈绷紧状态。
设细绳能够承受最大拉力为10N ,g=10m/s 2,则细绳至少需要多长才不至于断掉( ) A .1.16m B .1.55m C .2.00m D .3.55m11.如图7所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m 的小球,小球和斜坡及挡板间均无摩擦,当档板绕O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,则有: ( )A .斜面对球的支持力逐渐增大B .斜面对球的支持力逐渐减小C .档板对小球的弹力先减小后增大D .档板对小球的弹力先增大后减小三、本题共5个小题,每空4分,共28分。
力的合成和分解练习题及答案
32222215)35(++F F 3353②当已知合力F 的方向及一个分力F 1的大小、方向时,另一个分力F 2取最小值的条件是:所求分力F 2与合力F 垂直,如图所示,F 2的最小值为:F 2min =F 1sin α③当已知合力F 的大小及一个分力F 1的大小时,另一个分力F 2取最小值的条件是:已知大小的分力F 1与合力F 同方向,F 2的最小值为|F -F 1|(5)正交分解法:把一个力分解成两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法。
把一个力分解成两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法。
用正交分解法求合力的步骤:用正交分解法求合力的步骤:①首先建立平面直角坐标系,并确定正方向①首先建立平面直角坐标系,并确定正方向②把各个力向x 轴、y 轴上投影,但应注意的是:与确定的正方向相同的力为正,与确定的正方向相反的为负,这样,就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向反的为负,这样,就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向③求在x 轴上的各分力的代数和F x 合和在y 轴上的各分力的代数和F y 合④求合力的大小④求合力的大小 22)()(合合y x F F F +=合力的方向:tan α=合合合x y F F (α为合力F 与x 轴的夹角)轴的夹角)【例5】质量为m 的木块在推力F 作用下,在水平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为µ,那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个? A .µmg B.µ(mg+Fsin mg+Fsinθθ) C.µ(mg+Fsin mg+Fsinθθ) D.F cos θ B、D答案是正确的.B、D答案是正确的.小结:(1)在分析同一个问题时,合矢量和分矢量不能同时使用。
也就是说,在分析问题时,考虑了合矢量就不能再考虑分矢量;考虑了分矢量就不能再考虑合矢量。
了合矢量就不能再考虑分矢量;考虑了分矢量就不能再考虑合矢量。
力的合成与分解练习题(有详解答案)
力的合成与分解练习题(有详解答案)题目一两个力 $\vec{F}_1$ 和 $\vec{F}_2$ 作用在同一物体上,$\vec{F}_1$ 的大小为 $5N$,$\vec{F}_2$ 的大小为 $3N$,$\vec{F}_1$ 和 $\vec{F}_2$ 的夹角为 $60$°,求合力的大小和方向。
解答根据力的合成定理,两个力的合力可以通过将它们相加得到。
首先,根据三角函数的性质,我们可以将 $\vec{F}_1$ 和$\vec{F}_2$ 分解为它们在夹角方向上的分力。
假设$\vec{F}_{1x}$ 和 $\vec{F}_{1y}$ 是 $\vec{F}_1$ 在 $x$ 轴和$y$ 轴上的分力,$\vec{F}_{2x}$ 和 $\vec{F}_{2y}$ 是$\vec{F}_2$ 在 $x$ 轴和 $y$ 轴上的分力,则:$\vec{F}_{1x} = \vec{F}_1 \cdot \cos 60$°$\vec{F}_{1y} = \vec{F}_1 \cdot \sin 60$°$\vec{F}_{2x} = \vec{F}_2 \cdot \cos 60$°$\vec{F}_{2y} = \vec{F}_2 \cdot \sin 60$°将数值代入计算得:$\vec{F}_{1x} = 5N \cdot \cos 60$°$\vec{F}_{1y} = 5N \cdot \sin 60$°$\vec{F}_{2x} = 3N \cdot \cos 60$°$\vec{F}_{2y} = 3N \cdot \sin 60$°接下来,我们可以计算合力的分力。
合力的 $x$ 分力等于$\vec{F}_{1x} + \vec{F}_{2x}$,合力的 $y$ 分力等于$\vec{F}_{1y} + \vec{F}_{2y}$。
高中物理力的合成与分解计算题专题训练含答案
高中物理力的合成与分解计算题专题训练含答案姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、计算题(共20题)1、两个共点力的夹角为90º时,它们的合力大小为N,如果这两个力成某一角度θ时,它们的合力与其中的一个分力垂直,且大小为N,求这两个力的大小。
2、三个共点力的大小分别为F1=8N,F2=8N,F3=16N三个方向的夹角如下图所示,试计算这三个的合力的大小。
3、有两个大小不变的共点力F1、F2(已知F1>F2),当它们同方向时,合力为7N;当它们反向时,合力为1N,求:(1)F1、F2的大小;(2)用作图法求出当两力垂直时的合力大小。
4、(12分)如图所示,把一个物体放在倾角为θ=30o的斜面上,物体受到大小为20N,方向竖直向下的重力作用,但它并不能竖直下落.从力的作用效果看,重力可以分解为两个分力.(1)用作图法求出两个分力的大小;(2)用计算法求出两个分力的大小.5、如图3-4-13所示,两个人共同用力将一块牌匾拉上墙头.其中一人用了450 N的拉力,另一人用了600 N的拉力.如果这两个人所用拉力的夹角是90°,求它们的合力.图3-4-136、在电线杆的两侧用钢丝绳把它固定在地上,如图3-4-14所示.如果钢丝绳与地面的夹角∠A=∠B=60°,每根钢丝绳的拉力都是300 N,求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.图3-4-147、如图3-4-15所示,一条小船在河中向正东方向行驶,船上挂起一风帆,帆受侧向风作用,风力大小F1为100 N,方向为东偏南30°,为了使船受到的合力能恰沿正东方向,岸上一人用一根绳子拉船,绳子取向与河岸垂直,求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小.图3-4-158、用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图3-17所示,已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则ac绳和bc绳中的拉力分别为多大?图3-179、甲、乙两人分别在两岸用绳拉小船在河流中行驶,已知甲的拉力大小为800 N,方向与航向夹角为30°.要保持小船能在河流正中间沿直线行驶.图3-19(1)乙怎样用力最小?(2)其最小的力为多大?(3)此时小船受到两人拉力的合力为多大?10、两个共点力,当它们同方向时合力的大小为7 N,当它们反方向时合力的大小为1 N,问当它们互相垂直时合力的大小是多少牛?11、如图所示,两根相同的橡皮条,OA、OB开始夹角为0,在O点处打结吊一重50 N的物体后,结点O刚好位于圆心.今将A、B分别沿圆周向两边移到A′、B′,使∠AOA′=∠BOB′=60°.欲使结点仍在圆心处,则此时结点处应挂多重的物体?12、如图所示,一条小船在河中向正东方向行驶,船上挂起一风帆,帆受侧向风作用,风力大小为100 N,方向为东偏南30°,为了使船受到的合力能恰沿正东方向,岸上一人用一根绳子拉船,绳子取向与河岸垂直,求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力的大小.13、如右图所示(俯视图),在水平地面上放一质量为1 kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2,已知F1=3 N,F2=4 N,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 N/kg,则:(1)木块受到的摩擦力为多少?(2)若将F2顺时针转90°,此时木块受的合力大小为多少?14、两个共点力F1和F2的大小不变,它们的合力F与两个力F1与F2之间的夹角θ的关系如下图所示,则合力F大小的变化范围是多少?15、如图所示,在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1,F2,已知F1=3.0 N,F2=4.0 N,g取10 N/kg,则木块受到的摩擦力为多少?若将F2顺时针转90°,此时木块在水平方向上受的合力大小为多少?16、两个共点力F1和F2的大小不变,它们的合力F与两个力F1与F2之间的夹角θ的关系如下图所示,则合力F大小的变化范围是多少?17、如下图所示,水平电线AB对电线杆的拉力是300 N,斜牵引索BC对电线杆的拉力是500 N,这时电线杆正好和水平地面垂直.如果电线杆自重800 N,那么电线杆对地面的压力是多大?18、甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO′方向航行,甲用1000 N的力拉绳子,方向如图(a)所示,要使船沿OO′方向行驶,乙的拉力至少应多大?方向如何?19、在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根带有绳套的细绳实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.(1)实验中两次拉伸橡皮条,以下注意事项正确的是BD(填字母代号).A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是BD(填字母代号).A.两细绳必须等长B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧示数之差应尽可能大D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远.(3)在课外活动小组进行研究性学习的过程中,某研究小组设计了一个实验来验证力的平行四边形定则,其设计方案为:用三根相同的橡皮条、四个图钉、一把直尺和一支铅笔、三张白纸、平木板来验证力的平行四边形定则.其实验的五个主要步骤如下,请你补充完该研究小组的实验步骤:①将三根橡皮条的一端都栓在一个图钉0上,将这三根橡皮条的另一端分别栓上图钉A、B、C,注意此时四个图钉均未固定在木板上。
力的合成与分解经典例题
以下是一个关于力的合成与分解的经典例题:
题目:一个人通过细绳用恒力F竖直向上拉起一个质量为m的物体,当物体上升到离地高度h时,拉力F突然消失,物体恰好能继续上升高度h,然后落到地面。
已知重力加速度为g,求物体在最高点时的速度。
解法一:整体分析法
当拉力消失后,物体继续上升的过程是竖直上抛运动,可看成一种匀减速直线运动。
由匀变速直线运动的规律可得:
ℎ=v02 2g
解得:
v0=√2gℎ
解法二:分段分析法
上升过程:由牛顿第二定律可得:
F - mg =ma
当拉力消失后,物体只受重力作用,加速度为g。
物体从速度为零开始以加速度g上升h,由速度公式可得:
v0=gt
联立可得:
v0=√2gℎ
解法三:动能定理法
物体从开始上升到最高点的过程中,由动能定理可得:
Fs =mgh
其中,s = 2h,代入可得:
Fs = mgh
由动能定理可得:
1
2
mv02=mgℎ
解得:
v0=√2gℎ。
力的合成与分解练习题
力的合成与分解练习题力是物体之间相互作用的表现,研究力的合成与分解对于解决力的共施和共存问题具有重要意义。
本文将通过练习题的形式探讨力的合成与分解的原理和应用。
练习题一:已知一力F1=20N,另一力F2=30N,两力的夹角θ=60°,求合力F。
解析:根据力的合成原理,合力F可以通过两力的矢量和得到。
将F1和F2画成向量表示,在平面上按照夹角θ的大小放置,得到F1和F2的合力F。
利用三角函数的关系式可以计算出合力F的大小。
F = √(F1² + F2² + 2F1F2cosθ)代入已知数据:F = √(20² + 30² + 2×20×30×cos60°)= √(400 + 900 + 1200)= √(2500)= 50N练习题二:已知一力F=40N,将此力分解为F1和F2两力,使得F1与F2的夹角θ=30°,求F1和F2的大小。
解析:根据力的分解原理,力F可以分解为两个垂直方向的力F1和F2。
以F为斜边,在平面上画一条角为θ的直线,将F分解成F1和F2,利用三角函数的关系式可以计算出F1和F2的大小。
F1 = F × cosθ= 40 × cos30°= 40 × √3/2≈ 34.64NF2 = F × sinθ= 40 × sin30°= 40 × 1/2= 20N练习题三:已知一力F1=60N,另一力F2=80N,两力的夹角θ=120°,求合力F 和合力方向与F1的夹角α。
解析:根据力的合成原理,合力F可以通过两力的矢量和得到。
将F1和F2画成向量表示,在平面上按照夹角θ的大小放置,得到F1和F2的合力F。
利用三角函数的关系式可以计算出合力F的大小。
F = √(F1² + F2² + 2F1F2cosθ)代入已知数据:F = √(60² + 80² + 2×60×80×cos120°)= √(3600 + 6400 - 9600)= √(4000)= 20√5N根据三角函数的关系式,可以计算出合力方向与F1的夹角α。
初一物理力的合成与分解练习题及答案
初一物理力的合成与分解练习题及答案力是物理学中一个重要的概念,指物体产生运动或变形的原因。
在力的作用下,物体可以发生合成和分解的现象。
本文将提供一些关于初一物理力的合成与分解的练习题及答案,帮助初学者更好地理解这一概念。
练习题1:小明在平直光滑的地面上推一辆质量为10千克的手推车,推力大小为20牛。
问:手推车受到了多大的摩擦力?解答:根据牛顿第一定律,物体静止或匀速运动时,合外力的合力为零。
即推力与摩擦力的和等于零,所以摩擦力的大小为20牛。
练习题2:小明和小华同时向东方拉一根绳子,小明向东方施加的力为12牛,小华向东方施加的力为8牛。
求合力的大小和方向。
解答:根据力的合成定律,合力的大小等于两个力的矢量和。
所以合力的大小为12牛 + 8牛 = 20牛。
方向由大力决定,所以合力的方向是向东方。
练习题3:一辆质量为1000千克的小轿车,向东方行驶,车速为30米/秒。
在小轿车上施加一个向西方的制动力,大小为500牛。
问:小轿车的加速度是多少?解答:根据牛顿第二定律,力的大小与物体的质量和加速度成正比。
所以根据 F = m * a,可得 500 = 1000 * a,解得加速度 a = 0.5 米/秒²。
练习题4:一辆质量为2000千克的货物被两辆火车进行拉动。
火车甲向东方施加的力为6000牛,火车乙向东方施加的力为4000牛。
问:货物的加速度是多少?解答:货物受到的合力等于火车甲和火车乙的合力。
所以合力的大小为6000牛 + 4000牛 = 10000牛。
根据 F = m * a,可得 10000 = 2000 * a,解得加速度 a = 5 米/秒²。
练习题5:一人力拖拉机拉动一块质量为500千克的石头向右移动,拖拉机对石头施加的力为2000牛,向右偏上方斜向右上方推石头施加的力为1800牛。
问:石头的合加速度为多少?解答:根据力的合成定律,合力的大小等于两个力的矢量和。
所以合力的大小为2000牛 + 1800牛 = 3800牛。
5 力的合成与分解习题
5 力的合成与分解A 卷一、选择题1、如图所示,木块m放在斜面上静止不动,当斜面与水平之间的夹角增大一些,m仍然相对斜面静止,则木块对斜面的压力F N和摩擦力F f的大小变化情况是()A.F N和F f都增大B.F N减小,F f增大 C.F N增大,F f减小D.F N和F f都减小2、以下说法中正确的是()A.2N的力可分解为6N和3N的两个分力 B.10N的力可分解为5N和4N的两个分力C.2N的力可分解为6N和5N的两个分力 D.10N的力可分解为10N和10N的两个分力3、跳伞运动员打开伞后经过一段时间,将在空中保持匀速降落,如图所示.已知运动员和他身上装备的总重量为G1,圆顶形降落伞伞面的重量为G2,有8条相同的拉线一端与飞行员相连(拉线重量不计),另一端均匀分布在伞面边缘上(图中没有把拉线都画出来),每根拉线和竖直方向都成30°角.那么每根拉线上的拉力大小为()A.B.C.D.4、如图所示,两物体A、B通过跨过定滑轮的轻绳相连,物体B静止于水平地面上,不计滑轮处的摩擦力,则下列说法中正确的是()A.绳对B的拉力大小等于A的重力大小 B.B对地面的压力一定不为零C.B受到地面的摩擦力可能为零 D.A的重力一定小于B的重力5、用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示,已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则ac绳和bc绳中的拉力分别为()A. B.C. D.6、一根质量可不计的细线,能够承受的最大拉力为F。
现把重量为G=F的重物通过光滑的重力不计的小钩挂在这根细线上,两手握住细线的两端,开始时两手并拢,然后沿水平方向缓慢地分开,为了不使细线被拉断,两段细线之间的夹角不能大于()A.60°B.90° C.120° D.150°7、两个相同的小球A和B,质量均为m,用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O,并用长度相同的细线连接A、B两小球,然后,用一水平方向的力F作用在小球A上,此时三根细线均处于直接状态,且OB细线恰好处于竖直方向,如图所示.如果不考虑小球的大小,两小球均处于静止状态,则力F的大小为()A.0 B.Mg C.D.8、两绳相交,绳与绳、绳与天花板间的夹角如图所示.现用一力F作用于交点A,F与右绳间的夹角为α.保持F的大小不变,改变α角的大小,忽略绳本身的重力,则在下述哪种情况下,两绳所受的拉力相等()A.α=150°B.α=135° C.α=120°D.α=90°二、综合题9、在研究两个共点力合成的实验中得到如图中所示的合力F与两个分力夹角θ的关系图线,试根据图线,求:(1)这两个分力的大小分别为多大?(2)这两个分力的合力大小的范围.10、如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m A、m B,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板.开始时系统处于静止状态。
《力的合成与分解》习题及参考答案
力的合成与分解1.下列关于合力和分力之间的关系的说法中正确的是( )A .合力就是分力的代数和B .合力总比某一分力大C .分力与合力的方向总是不一致的D .合力的大小可能等于某一分力的大小2.下列关于分力和合力的说法正确的是( )A .分力与合力同时作用在物体上B .分力同时作用在物体上时产生的效果与合力单独作用在物体上时产生的效果相同C .合力总是大于分力D .合力F 的大小随分力F 1、F 2间夹角的增大而减小,合力可能大于、等于或小于任一分力3.如右图所示,两个共点力F 1、F 2的大小一定,夹角θ是变化的,合力为F .在θ角从0逐渐增大到180°的过程中,合力F 的大小变化情况( )A .从最小逐渐增加B .从最大逐渐减小到零C .从最大逐渐减小D .先增大后减小4.两个夹角为θ的共点力的合力为F ,如果它们之间的夹角固定不变,使其中一个力增大,则( )A .合力F 一定增大B .合力F 的大小可能不变C .合力F 可能增大,也可能减小D .当0°<θ<90°时,合力F 一定减小5.两个共点力的大小为F 1=15 N ,F 2=8 N ,它们的合力不可能等于( )A .9 NB .25 NC .8 ND .21 N6.如右图所示,质量为10 kg 的物体静止在平面直角坐标系xOy 的坐标原点,某时刻只受到F 1和F 2的作用,且F 1=10 N ,F 2=10 2 N ,则物体所受的合力( )A .方向沿y 轴正方向B .方向沿y 轴负方向C .大小等于10 ND .大小等于10 2 N7.如右图所示,AB 、AC 两光滑斜面互相垂直,AC 与水平方向成30°角.若把球O 的重力按照其作用效果分解为两个力,则两个分力的大小分别为( )A.G 2,32GB.33G ,3GC.22G,22G D.22G,32G8.如右图所示,水平地面上的物体受重力G和水平作用力F,物体保持静止,现在作用力F保持大小不变,方向沿逆时针方向缓缓转过180°,而物体始终保持静止,则在这个过程中,物体对地面的正压力N的大小和地面给物体的摩擦力f的大小的变化情况是()A.f不变B.f先变小后变大C.N先变小后变大D.N先变大后变小9.如右图所示,质量为m的木块在与水平方向成θ角的推力F作用下,在水平地面上做匀速直线运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力为()A.μmg B.μ(mg+F sin θ)C.μ(mg-F sin θ) D.F cos θ10.物体受到三个力的作用,其中两个力的大小分别为5 N和7 N,这三个力的合力最大值为21 N,则第三个力的大小为多少?这三个力的合力最小值为多少?11.如右图所示,用三根轻绳将质量为m的物体悬挂在空中,已知ac和bc与竖直方向夹角分别为60°和30°,则ac绳和bc绳中的拉力分别为多少?12.如右图所示,在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2,已知F1=3.0 N,F2=4.0 N,g取10 N/kg,则木块受到的摩擦力为多少?若将F2顺时针转90°,此时木块在水平方向上受的合力大小为多少?参考答案一、选择题二、计算题10、9 N 011、mg F ac 21= mg F bc 23= 12、当李小鹏用一只手支撑自己时,由二力平衡可知,手臂的作用力为F =mg =56×10 N =560 N 当李小鹏用两只手支撑自己时,两手臂的作用力F 1和F 2的合力为F ,如右图所示,则有F=2F 1cos 30°解得F 1=F 2cos 30°=5602×32N≈323.3 N. 【答案】 N 33560。
力的合成与分解练习题
力的合成与分解练习题力的合成与分解练习题力是物体之间相互作用的结果,是物体运动和变形的原因。
在物理学中,力的合成与分解是一个重要的概念和技巧。
通过合成与分解力,我们可以更好地理解和解决力的问题。
下面,我们来进行一些力的合成与分解的练习题。
1. 合成力的练习题假设有两个力F1和F2,它们的大小分别为10N和5N,方向分别为向右和向上。
请问这两个力的合成力是多少,方向是什么?解答:首先,我们可以将这两个力用矢量图表示出来。
把F1表示为向右的箭头,长度为10个单位;把F2表示为向上的箭头,长度为5个单位。
然后,我们可以通过三角形法则或平行四边形法则来求解合成力。
使用三角形法则,我们将F1和F2的起点连接起来,得到一个三角形。
我们可以通过测量三角形的边长和角度来求解合成力。
根据三角函数的定义,我们可以得到合成力的大小为√(10^2 + 5^2) ≈ 11.18N。
根据三角函数的性质,我们可以得到合成力的方向为向右上方,与水平方向的夹角为arctan(5/10) ≈26.57°。
使用平行四边形法则,我们将F1和F2的起点连接起来,得到一个平行四边形。
我们可以通过测量平行四边形的对角线和角度来求解合成力。
根据平行四边形的性质,我们可以得到合成力的大小为√(10^2 + 5^2 + 2 × 10 × 5 × cos(90°)) ≈ 11.18N。
根据平行四边形的性质,我们可以得到合成力的方向为向右上方,与水平方向的夹角为arccos((10 × cos(90°))/11.18) ≈ 26.57°。
2. 分解力的练习题假设有一个力F,大小为15N,方向为向上。
请问如何将这个力分解为水平方向和竖直方向的两个力?解答:首先,我们可以将这个力用矢量图表示出来。
把F表示为向上的箭头,长度为15个单位。
然后,我们可以通过三角形法则或平行四边形法则来求解分解力。
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′1、两个共点力的夹角为90,如果这两个力成某一角度θ时,,求这两个力的大小。
2、如图所示,接触面均光滑,球处于静止,球的重力为G =50N ,用力的分解法求:球对斜面的压力和球对竖直挡板的压力?3、如图,船在宽12m 的河中央直线行驶,拉船的绳到岸边长10m ,两根绳子的拉力大小均为1000N ,则绳子对船拉力的合力大小为多少?4、如图,均匀光滑的小球放在光滑的斜面与木板之间,木板在从竖直位置慢慢转至水平位置的过程中,小球对斜面的压力是怎样变化的?小球对板的压力是怎样变化的?5.如图所示,绳子AB 能承受的最大拉力为100N ,用它悬挂一个重50N的物体,现在其中点O 施加一个水平拉力F AO 段与竖直方向间的夹角是多大?此时水平拉力F 的大小为多少?6.如图所示,两根相同的橡皮绳OA 、OB ,开始夹角为0º,在O 点处打结吊一重G =50 N 的物体后,结点O 刚好位于圆心。
(1)将A 、B 分别沿圆周向两边移至A ′、B ′,使∠AOA ′=∠BOB ′=60°。
欲使结点仍在圆心处,则此时结点处应挂多重的物体?(2)若将橡皮绳换成无明显弹性的轻绳,结点仍在圆心O ,在结点处仍挂重G =50 N 的重物,并保持左侧轻绳在OA '不动,缓慢将右侧轻绳从OB '沿圆周移动,当右侧轻绳移动到什么位置时右侧轻绳中的拉力最小?最小值是多少?7、如图所示,质量为m 的球,被垂直于斜面的挡板挡住静止在与水平成30°角的斜面上,求挡板和斜面对球的弹力.8.用劲度系数为k =1000N /m 的两根轻弹簧用如图所示的方法将一重物吊起,经测量弹簧A 所在的直线与竖直方向夹角为30°,而且比原长伸长了l =10 cm ,弹簧B 所在的直线水平.求:①所吊重物的重力是多少?②弹簧B 比原长伸长了多少?9.如图所示:三根完全相同的绳子在O 点打结将重物吊起,已知AO 绳与竖直方向有一定夹角,OB 绳呈水平状态,OC 下端系重物,现在逐渐增加被吊重物的重量,判断哪根绳子先断.10.如图所示,一辆汽车陷入泥淖,为了将它拖出,司机用一条长41m 的绳一端系于车前钩,另一端系于距车40m 处的一棵大树上,然后在绳之中点用900N 的力F 向垂直于车与大树联线方向拉绳,将车拖出,试求汽车所受拉力的大小。
11.一个物体受到三个共点力作用,处于静止状态,若将其中大小等于F 1的力的大小保持不变,而改变它的方向,求: (1)物体受到的合力大小变化范围;(21,则力F 1要旋转多大角度。
12.如图所示,轻绳OA 一端系在天花板上,与竖直线夹角37°,轻绳OB 水平,一端系在墙上,O 点处挂一重为40N 的物体. (1)求AO 、BO 的拉力各为多大?(2)若AO 、BO 、CO 所能承受的最大拉力均为100N ,则所吊重物不能超过多大?13.如图所示,物体m 与天花板间的动摩擦因数为μ,当力F 与水平方向间夹角为θ时,物件沿天花板匀速运动,则力F 的大小为多少?14.重力G =40N 的物体,与竖直墙壁间的动摩擦因数μ=13,若用斜向上的F =50N 的推力托住物体,使物体处于静止,如图13所示,求这时物体受到的摩擦力是多大?要使物体能匀速下滑,推力F 的大小应变为多大?(sin53º=0.8,cos53º=0.6)15.如图所示,顶角︒=60θ的等腰劈,今有力100=F N ,作用于劈背上将物体劈开,求F 的分力的大小.16.质量为m 的木箱在推力F 作用下,在水平地面上做直线运动,如图所示,已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,求物体受到的滑动摩擦力应为多大?17.如图所示,重力G =100N 的物体置于水平面上,给物体施加一个与水平面成︒=30θ的拉力F ,F =20N ,受到力F 作用后物体仍然处于静止状态.求:①物体受到的支持力. ②物体受到的摩擦力.18.用细绳AC 和BC 吊一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,如图4-10所示.绳AC 能承受最大拉力为150 N ,绳BC 能承受最大拉力为100 N ,求物体最大重力不应超过多少?图1319.如图4-11所示,A 、B 两物体重均为G =100 N .A 拴在绕过定滑轮O 1的细绳一端,B 吊在动滑轮O 2上.整个装置静止不动.两个滑轮和细绳的重及摩擦不计.求绕过动滑轮O 2的两细绳间的夹角α.20.质量为9.8 kg 的木块放在水平地面上,在大小为30 N ,方向与水平成37°斜向上拉力作用下恰好沿水平地面匀速滑动.若改用水平拉力,使该木块在水平地面上仍匀速滑动,水平拉力应为多大?(取sin37°=0.6,cos37°=0.8.g 取10 m/s 2) 21、.重为50N 的物体放在水平面上,今用10N 的水平力推物体,恰使其匀速运动;若用与水平方向成37°角斜向下的力F 推物体(如图所示),为恰使其匀速运动,求力F 的大小。
(已知sin 370.6=,cos370.8=)22、如图所示,用与水平方向成θ角的推力F 将重为G 的物体压在竖直墙上,使之沿墙竖直向上做匀速直线运动。
已知θ=37°,F =10N ,G = 4.0 N , 取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
求: (1)物体受到墙对它的弹力; (2)物体受到墙对它的摩擦力; (3)物体与墙之间的摩擦因素。
23、.如图所示,物体质量m=1kg ,用一水平力F 通过滑轮使它匀速上升,这时悬挂定滑轮的细绳OA 与竖直方向的夹角为α,不计绳的质量及滑轮摩擦。
求:(g 取10m/s2) (1)F 为多大?(2)α为多大?(3)OA 对滑轮的拉力为多大?*1.水平地板上安放着一个小型吊杆,钢绳AB 与水平面的夹角︒=30α,轻杆BC 与水平面的夹角︒=45β,钢绳和杆的重力均可忽略不计.轻杆的下端C 点用铰链固定,上端B 处用细绳悬挂了一个轻质光滑滑轮,用绳通过此滑轮拉起重物G 向上做匀速运动时,此绳两段间夹角︒=60θ(如图所示).若重物的重力3102⨯=G N ,试计算钢绳AB 的拉力和轻杆 BC 对铰链的压力各是多少?图4-11*2.如图14所示,小球的质量为2kg ,两根轻绳AB 和AC 的一端连接于竖直墙上,另一端系于小球上,AC 绳水平。
在小球上另施加一个方向与水平线成θ=60º角的拉力F ,若要使绳子都能伸直,求拉力F 的大小范围。
*3.如图所示,一个重G=100N 的粗细均匀的圆柱体,放在张角为60°的V 型槽上,V 型槽的角平分线沿竖直方向。
若圆柱体与V 型槽两侧接触面间的动摩擦因数µ=0.25,则沿圆柱轴线方向的水平拉力F 为多大时,圆柱将沿槽做匀速直线运动。
*4.如图所示,质量为m 的物体静止于光滑的水平面上,水平力F 作用于O 点,现要使合力沿着与F 成θ角的O O '方向斜向上,那么必须同时加一个力F ',试在θθsin cos mg F >的条件下求出F '的最小值,并指出F '的方向.*5.如图,光滑圆柱体半径为R ,在圆心O 的正上方h R +处有一定滑轮,通过定滑轮用细绳拉一质量为m 的小球由A 点(OA 水平)沿圆柱缓慢运动到B 点。
求:(1)此过程中,该球对圆柱体的压力。
(2)分析此过程中,绳对球的拉力F 如何变化。
图14参考答案:1.【解析】设两分力大小分别为F 1、F 2,且F 2为其中较大的分力,根据题意有 F 12+F 22=2 F 22-F 12=)2解得:F 1=1N ,F 2=3N 。
2.【解析】如图所示,球对斜面的压力为 F N1=cos 45G=502N 。
对竖直挡板的压力为 F N2=G tan45º=50N 。
3.1600N4.变小;先变小后变大5.【解析】在缓慢向右拉动的过程中,OB 段绳承受的拉力等于物重G =50N ,不会断裂;当OA 段绳与竖直方向的夹角增大到θ时,承受的拉力达到最大F m =100N 时断裂。
断裂前有F 与F m 的合力大小等于G ,如右图。
则 F m cos θ=G解得:cos θ=0.5,θ=60º 此时水平拉力F 的大小为 F =F m sin θ=G tan θ=N 。
6.【解析】(1)设OA 、OB 并排吊起重物时,橡皮条产生的弹力均为F ,则它们的合力为2F ,与G 平衡,所以 2F =G ,F =2G=25 N 。
当A ′O 、B ′O 夹角为120°时,橡皮条伸长不变,故F 仍为25 N ,它们互成120°角,合力的大小等于F ,即应挂G '=25 N 的重物即可。
(2)以结点O 为对象,受三个力作用,重物对结点向下的拉力G ,大小和方向都不变;左侧轻绳OA '的拉力F OA ,其方向保持不变;右侧轻绳OB '的拉力拉力F OB 。
缓慢移动时三力平衡。
由矢量三角形可知,当右侧轻绳移动到与左侧轻绳垂直时,右侧轻绳中的拉力最小,此时右侧轻绳与水平方向的夹角为θ=60º。
由矢量直角三角形可知,拉力的最小值为: F min =G sin60。
7.挡板对小球的弹力为2mg .斜面对小球的弹力为m g 23.N2Fmin8.①350N , ②5cm 9.绳OA 先断10.【解析】如图所示,力F 向垂直于车与大树联线方向拉绳时,可求出 x =4.5m设汽车所受拉力的大小为F T ,则有 2F T ×4.520.5=F 解得:F T =2050N 。
11.【解析】(1)当F 1改变至方向相反时,三力的合力最大值为2F 1,所以: 0≤F 合≤2F 1(2)如图所示,设F 1转过α角时,F 合1,另两个力的合力F 1′与原F 1大小相等,方向相反,设F 1与F 1′夹角为β。
1=2F 1cos 2β所以:cos2β即:β=60º 所以α=120º12.(1) 50N 30N (2)75N 13.θθcos sin -u umg14.【解析】把力F 沿竖直方向和垂直墙壁方向分解,如图(a)所示。
F 1=F sin53º=40N F 2=F cos53º=30N由于F 1大小恰等于物体的重力G ,竖直方向物体所受合力已经为零,静摩擦力为零,原来处于静止状态仍静止。
要使物体能匀速下滑,推力F 必须减少到F ',使竖直方向达到新的受力平衡,设摩擦力为F f ,这时物体受力情况如图(b)所示。
根据竖直方向的平衡,有 G -F 'sin53º-F f =0 根据水平方向的平衡,有 F N =F 2'=F 'cos53º 又F f =μF N代入数据解得:F '=40N ,这就是说物体若保持匀速下滑,推力应为40N 。