szw35力的分解习题课---20110929
34章节习题课力的分解
例、物体叠放在水平桌面上,水平力为 Fb=5 N、Fc=10 N,分别作用于物体B、C 上,A、B和C仍保持静止.则A与B、B与C、 C与桌面间的静摩擦力的大小分别为多少?
章节习题课
力的分解
怎样把陷在泥坑里的汽车拉出来?
STS科学、技术、社会
用一根结实的绳子,把它的两端分别拴住汽车和 大树,然后在绳子的中央用力拉绳子,一面不断收紧 绕在树上的绳子,并在车轮下面填进石块或木板,这 样就可以用较小的力逐步把汽车拉出泥坑。你能解释 其中的道理吗?
F
例、有一个力大小为100N,将它分解为 两个力,已知它的一个分力方向与该力 方向的夹角为30°。那么,它的另一个 50 分力的最小值是 N,与该力的分析
请按力的作用效果对下列各力 进行分解。
F1
F2 G
G
例、如图所示,电灯的重力为G,AO绳与 顶板间的夹角为45°,BO绳水平,则 AO绳所受的拉力和BO绳所受的拉力分 别为多少?
拓展:如果保持A、O位置不变,当 B点逐渐向上移动到O点的正上方时, AO、BO绳的拉力大小是如何变化 的?
《3.5 力的分解》课件
例6.已知放在斜面上的物体所受重力为G,斜面 倾角为θ,重力G 产生怎样的作用效果?
θ
G
桑植县贺龙中学
例6.已知放在斜面上的物体所受重力为G,斜面 倾角为θ,重力G 产生怎样的作用效果?
θ
G
沿水平方向 挤压挡板
桑植县贺龙中学
例6.已知放在斜面上的物体所受重力为G,斜面 倾角为θ,重力G 产生怎样的作用效果?
例5.可自由转动的轻杆AC 和BC ,BC 杆水 平。在它们的连接处C点施加一个竖直向下 的力F,F 的作用效果怎样?
A
θ
C
F
F1
B
桑植县贺龙中学
例5.可自由转动的轻杆AC 和BC ,BC 杆水 平。在它们的连接处C点施加一个竖直向下 的力F,F 的作用效果怎样?
A
θ
C
F
F1
B
桑植县贺龙中学
例5.可自由转动的轻杆AC 和BC ,BC 杆水 平。在它们的连接处C点施加一个竖直向下 的力F,F 的作用效果怎样?
F1
θ
θ
G
F2
桑植县贺龙中学
例2.已知放在斜面上的物体所受重力为G,斜 面倾角为θ,重力G 产生怎样的作用效果?
F1
θ
θ
G
F2
桑植县贺龙中学
例3.用两根轻绳将物体悬挂起来。已知物体重 力为G,轻绳AO与水平方向夹角为θ,AOB为直 角,重力G 产生怎样的作用效果?
B
O
θ
A
桑植县贺龙中学
例3.用两根轻绳将物体悬挂起来。已知物体重 力为G,轻绳AO与水平方向夹角为θ,AOB为直 角,重力G 产生怎样的作用效果?
例7.已知放在斜面上的物体所受重力为G,斜 面倾角为θ,重力G 产生怎样的作用效果?
课时作业4:3.5 力的分解
第8讲 力的分解题组一 力的分解1.若将一个力F 分解为两个力F 1、F 2,则下列说法正确的是( ) A.F 是物体实际受到的力 B.F 1、F 2不是物体实际受到的力 C.物体同时受到F 、F 1、F 2三个力的作用 D.F 1、F 2共同作用的效果与F 相同 答案 ABD2.把一个力分解为两个力时,下列说法中正确的是( ) A.一个分力变大时,另一个分力一定会变小 B.两个分力可以同时变大C.不论如何分解,两个分力不能同时小于这个力的一半D.不论如何分解,两个分力不能同时大于这个力的两倍解析 设把一个力F 分解为F 1、F 2两个分力,当F 1、F 2在一条直线上且方向相反时,则有F =F 1-F 2,当F 1变大时,F 2也变大,A 错,B 对.F 1、F 2可以同时大于F 的2倍,D 错.当将F 沿一条直线分解为两个方向相同的力F 1、F 2时,则有F =F 1+F 2,可知F 1、F 2不可能同时小于12F ,C 对.答案 BC3.一个力的大小为30 N ,将此力分解为两个分力,这两个分力的大小不可能是( ) A.10 N 、10 N B.20 N 、40 N C.200 N 、200 ND.700 N 、720 N解析 合力的大小小于两分力大小之和,大于两分力大小之差,只有A 不可能. 答案 A4.如图1所示,质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为( )图1A.32mg 和12mg B.12mg 和32mg C. 12mg 和12μmg D.32mg 和32μmg解析 根据重力mg 的作用效果,可分解为沿斜面向下的分力F 1和使三棱柱压紧斜面的力F 2,根据几何关系得F 1=mg sin 30°=12mg ,F 2=mg cos 30°=32mg ,因为,F 1与三棱柱所受静摩擦力大小相等,F 2与斜面对三棱柱的支持力相等,因此,可知A 正确. 答案 A5.小明想推动家里的衣橱,但使出了最大力气也推不动,他便想了个妙招,如图2所示,用A 、B 两块木板,搭成一个底角较小的“人”字形架,然后往中央一站,衣橱被推动了.下列说法中正确的是( )图2A.这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱B.这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大C.这有可能,A 板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D.这有可能,A 板对衣橱的推力不可能大于小明的重力 解析 如图所示:小明的重力可以分解成沿A 板、B 板两个方向的力,由于底角较小,所以A 板、B 板方向的力会很大.A 板对衣橱的力可以分解成水平方向和垂直方向的力,而水平方向的力有可能大于小明的重力,故选C. 答案 C6.如图3所示,光滑斜面的倾角为θ,有两个相同的小球1、2,分别用光滑挡板A 、B 挡住.挡板A 沿竖直方向,挡板B 垂直斜面.试求:图3(1)分别将小球所受的重力按效果进行分解; (2)球1对挡板和斜面的压力大小;(3)球2对挡板和斜面的压力大小.解析 球1所受重力按效果分解如图甲所示,F 1=G tan θ,F 2=Gcos θ,球2所受重力按效果分解如图乙所示,F 3=G sin θ,F 4=G cos θ.答案 (1)见解析图 (2)G tan θGcos θ(3)G sin θ G cos θ 题组二 有限制条件的力的分解7.已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角,F 1大小未知,如图4所示,则另一个分力F 2的最小值为( )图4A.F 2B.33F C.FD.无法判断解析 由力的三角形知识可知,当力F 2与力F 1垂直时,F 2为最小值,故F 2=F sin 30°=F2.答案 A8.将一个有确定方向的力F =10 N 分解成两个分力,已知一个分力有确定的方向,与F 成30°角,另一个分力的大小为6 N ,则在分解时( ) A.有无数组解 B.有两组解 C.有唯一解D.无解解析 设方向已知的分力为F 1,如图所示,则F 2的最小值F 2min =F sin 30°=5 N.而5 N<F 2<10 N ,F 1、F 2和F 可构成如图所示的两个矢量三角形,故此时有两组解,B 正确.答案 B题组三 力的正交分解9.已知竖直平面内有一个大小为10 N 的力作用于O 点,该力与x 轴正方向之间的夹角为30°,与y 轴正方向之间的夹角为60°,现将它分解到x 轴和y 轴方向上,则( ) A.F x =5 N ,F y =5 NB.F x =5 3 N ,F y =5 NC.F x =5 N ,F y =5 3 ND.F x =10 N ,F y =10 N解析 画出直角坐标系及受力情况,如图所示,已知两分力方向,作出平行四边形.由三角形关系得F x =F cos 30°=5 3 N ,F y =F sin 30°=5 N.故B 正确.答案 B10.如图5所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F ,当它们滑动时,受到的摩擦力大小是( )图5A.甲、乙、丙所受摩擦力相同B.甲受到的摩擦力最大C.乙受到的摩擦力最大D.丙受到的摩擦力最大解析 题图中三个物体对地面的压力分别为F N 甲=mg -F sin θ,F N 乙=mg +F sin θ,F N 丙=mg ,因它们均相对地面滑动,由F =μF N 知,F f 乙>F f 丙>F f 甲,故C 正确. 答案 C11.如图6所示,重力为500 N 的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重力为200 N 的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止.不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力的大小.图6解析 人与物体静止,所受合力为零,对物体受力分析得,绳的拉力F 1=G 物=200 N ; 对人受力分析,人受重力G 人、拉力F 1、支持力F N 、摩擦力F f ,可将绳的拉力F 1正交分解, 如图所示.根据平衡方程可得:水平方向:F f =F 1x =F 1cos 60°=200×12N =100 N竖直方向:F N =G 人-F 1sin 60°=(500-200×32) N ≈326.8 N. 答案 326.8 N 100 N12.如图7所示,一质量为m 的物块在固定斜面上受平行斜面向上的拉力F 的作用而匀速向上运动,斜面的倾角为30°,物块与斜面间的动摩擦因数μ=32,则拉力F 的大小为多少?图7解析 物块受力分析如图所示,沿斜面向上为x 轴正方向,垂直斜面向上为y 轴正方向建立直角坐标系,将重力沿x 轴及y 轴分解,因物块处于平衡状态,由共点力的平衡条件可知: 平行于斜面方向:F -mg sin θ-F f =0; 垂直于斜面方向:F N -mg cos θ=0; 其中F f =μF N ;由以上三式解得:F =mg sin θ+μmg cos θ=mg (12+32×32)=54mg .答案 54mg。
力的分解 每课一练
3-5 力的分解 课后作业(人教版必修1)时间:45分钟 满分:100分一、单项选择题(每小题6分,共30分)1.如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m 的照相机.三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30°角,则每根支架中承受的压力大小为( )A.13 mg B.23 mg C.36mg D.239mg2.为了行车方便与安全,高大的桥要造很长的引桥,其主要目的是( )A .增大过桥车辆受的摩擦力B .减小过桥车辆的重力C .增大过桥车辆的重力平行于引桥面向上的分力D .减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力3.上图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A,B点等高,O为结点,轻绳AO,BO长度相等,拉力分别为F A,F B,灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是()A.F A一定小于GB.F A与F B大小相等C.F A与F B是一对平衡力D.F A与F B大小之和等于G4.如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1,F2和F3三力作用下保持静止.下列判断正确的是()A.F1>F2>F3B.F3>F1>F2C.F2>F3>F1D.F3>F2>F15.如下图所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g.若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为()A.mg2sinα B.mg2cosαC.12mg tan α D.12mg cot α 二、多项选择题(每小题6分,共18分)6.将一个5 N 的力分解为两个分力,分力的大小可能是( ) A .都是5 NB .分别是1 000 N 和996 NC .其中一个分力可以是5×104 ND .其中一个分力可以是0.1 N7.如图所示,将光滑斜面上物体的重力mg 分解为F 1,F 2两个力,下列结论正确的是( )A .F 1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F 2是物体对斜面的正压力B .物体受mg ,F N ,F 1,F 2四个力作用C .物体只受重力mg 和弹力F N 的作用D .力F N ,F 1,F 2三个力的作用效果跟mg ,F N 两个力的作用效果相同8.质量为m 的物体,置于粗糙的水平面上,用一与水平方向夹角为α的力F 恰使物体匀速前进,以下说法中正确的是( )A .物体所受的摩擦力大小等于F cos αB .物体所受的重力、支持力、摩擦力的合力与F 等值反向C .物体所受的摩擦力与F 的合力大小为F sin αD.地面对物体的支持力与重力的合力大小为F cosα,方向竖直向下三、非选择题(共52分)9.(8分)如图所示,三个共点力F1=5 N,F2=10 N,F3=15 N,θ=60°,它们的合力沿x轴分量F x为______N,y轴分量F y为______N,合力的大小为________N,合力方向跟x轴正方向夹角为________.10.(8分)如下图所示,气球重10 N,空气对其浮力为16 N.由于受水平方向的风力的影响,系气球的绳子与水平面成θ=60°角.由此可知,绳子的拉力大小为________N,水平方向的风力大小为________N.答案课后作业1.D本题考查力的平衡,意在考查考生受力分析的能力.题中每根支架对照相机的作用力F沿每根支架向上,这三个力的合力等于照相机的重力,所以有3F cos30°=mg,得F=mg3cos30°=239mg,故选项D正确.2.D高大的桥要造很长的引桥,主要是为了减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力,以利于车辆顺利上坡.3.B本题考查共点力作用下物体的平衡、二力合成的平行四边形定则,意在考查考生受力分析的能力和理解推理能力.A,B等高,且两绳AO,BO长度相等,由平衡条件可知F A,F B大小相等,它们的合力大小等于G,而F A与G的大小关系不能确定,故B正确.4.B结合P受力如下图所示.根据平行四边形定则可知F3>F1>F2,故正确选项为B.5.A对楔形石块受力分析,如图所示两侧面所受弹力的合力和重力平衡,依三角形关系可知sinα=mg2F弹,F弹=mg2sinα.6.ABCD A中两个5 N的力的合力范围为0~10 N,故可能;B中两合力范围为4~1996 N,故可能;C,D 中只给出一个力的大小,所以不管该分力有多大或多小,都可能,且另一个分力还有无数个解.7.CD合力与分力的作用效果相同,分力可以等效替代合力的作用,但分力与合力不能同时存在,故B错,C,D正确;力分解时不改变力的性质,不改变施力物体和受力物体,题目中F2的受力物体仍是斜面上的物体,F2是使物体压紧斜面的力,故A错误.8.ABC物体受力如图,在水平方向平衡F cosα=F f,在竖直方向平衡F sinα+F N=mg,解得F f=F cosα,F N=mg-F sinα,则A正确;根据平衡特点,物体受四力平衡,其中三个力与第四个力一定等大反向,B正确;其中两个力合力与其余两个力合力等大反向,F N 与mg合力为mg-F N=F sinα方向向下,则F与F f合力大小为F sinα方向竖直向上,D错;C正确.9.155310330°10.432 3解析:如图所示:在竖直方向上浮力与重力的合力为F上=6 N;F上与F风的合力等于绳子的拉力.∴F拉=F上cos30°=233×6 N=4 3 N,F风=12F拉=2 3 N.11.(12分)如图所示,锅炉被安装在等高的混凝土地基A,B上,∠AOB=90°,锅炉重2×104 N,使接触处受到压力.试求A,B两处受到的压力.12.(12分)如下图所示,用绳子AC和BC悬一重力为100 N的物体,绳子AC和BC与天花板的夹角分别为30°和60°,求每条绳子的拉力分别是多少?13.(12分)如下图所示,重力为500 N的人通过定滑轮的轻绳牵引重为200 N的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止,不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力.答案11.1.41×104 N解析:2F N cos45°=G.12.50 N50 3 N.解析:将悬挂重物所受重力按两作用效果分解得F1=G sin30°=50 N,F2=G cos30°=50 3 N13.100(5-3) N100 N解析:如下图所示,将绳的张力正交分解得水平分力F x=F cos60°=200×12N=100 N,竖直分力F y=F sin60°=200×32N=100 3 N,在x轴上,与F x=100 N平衡,即摩擦力F′=100 N. 在y轴上,由三力平衡得地面对人的支持力,F N=G-F y=(500-1003) N=100(5-3) N.。
高中物理35力的分解练习新人教版必修1
3.5 力的分解(10分钟,10分)1.一个力分解为两个分力,下列情况中,不能使力的分解结果唯一的有( )A.已知两个分力的方向B.已知两个分力的大小C.已知一个分力的大小和另一个分力的方向D.已知一个分力的大小和方向【答案】BC【解析】一个力分解为两个分力,按照平行四边形定则,即已知平行四边形的对角线,肯定平行四边形的两个邻边.力的分解通常有下面几种组合:①已知两个分力的方向,肯定两分力的大小,有唯一解;②已知两个分力的大小,肯定两个分力的方向,这种情况必需先看两分力大小与合力是不是知足|F1-F2|≤F≤F1+F2,若不知足这个关系则无解,知足这个关系时有两解;③已知一个分力的大小和另一个分力的方向,肯定一个分力的方向和另一个分力的大小,这种情况可能无解、两解或一解;④已知一个分力的大小和方向,肯定另一个分力的大小和方向,这种情况有唯一解.所以不能使力的分解结果唯一的选项有BC.2.已知竖直平面内有一个大小为10 N的力作用于O点,该力与x轴正方向之间的夹角为30°,与y轴正方向之间的夹角为60°,现将它分解到x、y轴方向上,则( ) A.F x=5 N,F y=5 NB.F x=5 3 N,F y=5 NC.F x=5 N,F y=5 3 ND.F x=10 N,F y=10 N【答案】B【解析】画出坐标系及受力情况,如图所示,已知两分力方向,成立平行四边形.由三角形关系得F x=F cos30°=5 3 N,F y=F sin30°=5 N.3.如图所示,静止在斜面上的重物,其重力可分解为沿斜面向下的分力F1和垂直斜面向下的分力F2.关于这两个分力,下列说法中正确的是( )A.F1作用在物体上,F2作用在斜面上B.F2的性质是弹力C.F2就是物体对斜面的正压力D.F1和F2是物体重力的等效替代,实际存在的就是重力【答案】D【解析】F1、F2仅是重力的两个分力,这两个力可以替代重力的效果,所以D选项正确;物体对斜面的正压力跟F2大小相等、方向相同,但二者作用在不同物体上,不是同一个力,所以ABC 错误.4.如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m 的小球,小球被竖直的木板挡住,则球对挡板的压力是( )A .mg cos αB .mg tan α D .mg 【答案】B【解析】如右图所示,小球的重力mg 的两个分力与F N1、F N2大小相等,方向相反,故F N1=mg tan α,球对挡板的压力F ′N1=F N1=mg tan α.(20分钟,30分)知识点一力的分解1.把一个力分解为两个分力时( )A .一个分力变大时,另一个分力必然要变小B .两个分力不能同时变大C .无论如何分解,两个分力不能同时小于这个力的一半D .无论如何分解,两个分力不能同时大于这个力的2倍 【答案】C【解析】设把一个力F 分解为F 1、F 2两个分力,当F 1、F 2在一条直线上且方向相反时,则有F =|F 1-F 2|,当F 1变大时,F 2也变大,A 、B 错.F 1、F 2可以同时大于F 的2倍,D 错.当将F 沿一条直线分解为两个方向相同的力F 1、F 2时,则有F =F 1+F 2,可知F 1、F 2不可能同时小于12F ,C 对.2.倾角为30°的斜面体放在水平地面上,在斜面上放一个质量为5 kg 的小物块,处于静止状态.若在小物块上再作用一个竖直向上的力F ,F =4 N .如图所示,则地面对斜面体的支持力N 、小物块受到的摩擦力f 的转变情况是(g 取10 m/s 2)( )A .N 减少了4 NB .N 的减少量小于4 NC .f 减少了4 ND .f 的减少量小于4 N 【答案】AD【解析】设小物块的质量为m ,斜面体的质量为M ,未加F 之前,对小物块受力分析可知沿斜面方向所受摩擦力f =mg sin30°=25 N ,加F 后受摩擦力f ′=(mg -F )sin30°=23 N ,所以Δf =25 N -23 N =2 N<4 N ,D 项对;对小物块和斜面体组成的系统受力分析,未加F 之前,N =(M +m )g ,加上F 后N ′=(M +m )g -F ,则N 的减少量等于4 N ,A 项对.3.把一个已知力分解,要求其中一个分力F 1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( )F F F F【答案】C【解析】如图所示,由于F 2<F 2=33F <F ,所以F 1的大小有两种情况,按照F 2=33F 可知F 2有两个方向,F 21和F 22,对于F 21利用几何关系可以求得F 11=33F ,对于F 22利用几何关系得F 12=233F .所以只有C 项正确.4.如图所示,用相同的弹簧测力计将同一个重物(质量为m ),别离按甲、乙、丙三种方式悬挂起来,读数别离是F 1、F 2、F 3、F 4,已知θ=30°,则有( )A .F 4最大B .F 3=F 2C .F 2最大D .F 1比其他各读数都小 【答案】C【解析】对于题图甲,将重力mg 沿两个弹簧测力计方向分解得:F 1=mg tan θ,F 2cos θ=mg ,对于题图乙,将重力mg 沿两个弹簧测力计方向分解得:2F 3cos θ=mg ,而F 4=mg ,由此可知选项ABD 错误,选项C 正确.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ac 和bc 与竖直方向的夹角别离为30°和60°,则ac 绳和bc 绳中的拉力别离为( )mg ,12mg mg ,32mgmg ,12mg mg ,12mg【答案】A【解析】对结点c 作出受力示用意如图所示.c 点受三个力mg 、T a 、T b 作用,将重力mg沿bc 和ac 方向进行分解,由二力平衡条件及平行四边形定则可得:F a =mg cos30°=32mg=T a ,F b =mg cos60°=12mg =T b .所以选项A 正确.6.在一些救援行动中,千斤顶发挥了很大作用.如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就可以迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起.当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为×105N ,此时千斤顶两臂间的夹角为120°,则下列判断正确的是( )A .此时两臂受到的压力大小均为×105NB .此时千斤顶对汽车的支持力为×105NC .若继续摇动把手使两臂靠拢,两臂受到的压力将增大D .若继续摇动把手使两臂靠拢,两臂受到的压力将减小 【答案】ABD 【解析】按照力的平行四边形定则可知千斤顶所受的压力与两臂的分力相等;若继续摇动把手使两臂靠拢,两臂间的夹角减小,则两臂所受的分力在合力不变的情况下将减小.故选项A 、B 、D 正确.7.一个物体受三个力作用,已知一个力是F 1=80 N ,指向东偏北30°的方向;一个力F 2=40 N ,指向西北方向;一个力为F 3=20 N ,指向南方,求三个力的合力大小.【答案】 N【解析】画出物体受力示用意,取向东方向为x 轴正方向,向北方向为y 轴正方向,成立直角坐标系,如图所示.将F 1、F 2进行正交分解.由图可知:F 1x =F 1c os30°,F 1y =F 1sin30° F 2x =-F 2cos45°,F 2y =F 2sin45°则,x 轴的合力F x =F 1x -F 2x =(403-202) N =41 N y 轴的合力xF y =F 1y +F 2y -F 3=(40+202-20) N = N ,最终,三个力的合力F =F 2x +F 2y =错误! N = N.知识点二矢量相加的法则8.如图所示,F1、F2合力方向竖直向下,若维持F1的大小和方向都不变,维持F2的大小不变,而将F2的方向在竖直平面内转过60°角,合力的方向仍竖直向下,则下列说法正确的是( )A.F1必然大于F2B.F1可能小于F2C.F2的方向与水平面成30°角D.F1的方向与F2的方向成60°角【答案】AC【解析】由于合力始终向下,可知F2与F′2的水平分力相同,故F2与F′2关于水平方向对称,所以F2与水平方向成30°角,设F1与竖直方向成α.对各力进行分解可得:F1sinα=F2cos30°,F1cosα>F2sin30°,解得F1>F2.选项AC正确.9.以下说法中正确的是( )A.2 N的力可以分解成6 N和3 N的两个分力B.10 N的力可以分解成5 N和4 N的两个分力C.2 N的力可以分解成6 N和5 N的两个分力D.10 N的力可以分解成10 N和10 N的两个分力【答案】CD【解析】该题可以反过来使劲的合成做.例如A项,6 N和3 N的两个力的合力范围3~9 N,不可能是2 N,所以2 N的力也就不能分解成6 N和3 N的两个力,其他选项同理.10.质量为m的木块,在推力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动,如图所示.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的值应为( ) A.μmg B.μ(mg+F sinθ)C.μ(mg-F sinθ) D.F cosθ【答案】BD【解析】木块做匀速直线运动时受到四个力的作用:重力mg、推力F、支持力N和摩擦力f,规定水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,成立直角坐标系,如图所示.由于木块做匀速直线运动,所以在x轴上向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡),在y 轴上,向上的力等于向下的力(竖直方向二力平衡),即f=F cosθ,N=mg+F sinθ,又因为f=μN,所以有f=μ(mg+F sinθ),所以BD正确.11.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.必然是40 N B.必然是80 NC.不能大于100 N D.不能小于40 N【答案】D【解析】由于F1+F2≥F≥F1-F2,故40 N≤F2≤160 N,故D正确.12.将一个有肯定方向的力F=10 N分解成两个分力,已知一个分力有肯定的方向,与F成30°夹角,另一个分力的大小为6 N,则在分解时( )A.有无数组解 B.有两组解C.有唯一解 D.无解【答案】B【解析】设方向已知的分力为F1,如图所示,则F2的最小值F2小=F sin30°=5 N.而5 N<F2<10 N,F1、F2和F可组成如图所示的两个矢量三角形,故此时有两组解,B正确.课后作业时间:45分钟满分:80分班级________ 姓名________ 分数________一、选择题1.关于力的分解,下列叙述中正确的是( )A.8 N的力可以分解为两个8 N的分力B.8 N的力可以分解为两个4 N的分力C.8 N的力可以分解为13 N和6 N的两个分力D.8 N的力可以分解为16 N和7 N的两个分力【答案】ABC【解析】按照合力和分力的大小关系可知,只要合力F合的大小与两分力F1、F2的大小关系知足|F1-F2|≤F合≤F1+F2均是可能的,16 N和7 N的两个力的合力范围为9 N≤F 合′≤23 N,故D不正确,比较可知,A、B、C都可.2.吊床用绳索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.设吊床两头系绳中的拉力为F1、吊床对该人的作使劲为F2,则( ) A.坐着比躺着时F1大B.躺着比坐着时F1大C.坐着比躺着时F2大D.躺着比坐着时F2大【答案】B【解析】设绳索与水平方向的夹角为θ,在竖直方向上由平衡条件有2F1sinθ=G⇒F1=G2sinθ,因躺着时比坐着时绳索水平方向的夹角小一些,所以躺着时拉力大,故选项B正确,选项A错;两种情况下吊床对该人的作使劲大小均为人的重力,所以选项CD错.3.如图所示,起重机将重为G的重物匀速吊起,此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60°,则每根钢索中弹力大小为( )【答案】D【解析】设每根钢索中的弹力大小为T,如图所示,将弹力分解,则4T cos60°=G,得T =G2,故选项D 正确.4.将一个力F 分解为两个分力F 1、F 2,下列情况不可能的是( ) A .F 1或F 2垂直于FB .F 1、F 2都与F 在同一直线上C .F 1或F 2的大小等于FD .F 1、F 2的大小和方向都与F 相同 【答案】D【解析】一个力F 可以分解成无数对分力,分力的大小和方向都是不肯定的,F 1和F 2可以与F 在同一直线上,可是不可能同时大小也都与F 相同,因为两力合力的最大值为两力之和.5.架在A 、B 两根晾衣杆之间的均匀铁丝在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应,铁丝呈现如图所示的两种形状.下列说法中正确的是( )A .夏日铁丝对晾衣杆的拉力较大B .冬季铁丝对晾衣杆的拉力较大C .夏日晾衣杆对地面的压力较大D .冬季晾衣杆对地面的压力较大 【答案】B【解析】无论是冬季仍是夏日,铁丝的重力G 必然,即F 合必然,两分力F A 、F B 随它们间夹角θ的增大而增大,故铁丝在冬季(θ角大)对晾衣杆的拉力较大.选项B 正确.6.如图所示,A 、B 两球完全相同,质量均为m ,用两根等长的细线悬挂在O 点,两球之间连着一根轻质弹簧,静止不动时,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的弹力为( )A .2mg tan θB .mg tan θC .2mg tan θ2D .mg tan θ2【答案】D【解析】A 球受力如图所示,则F T cos θ2=mg ,F =F T sin θ2故弹簧弹力F =mg tan θ2,D正确.7.体育器材室里,篮球摆放在如图所示的球架上.已知球架的宽度为d ,每一个篮球的质量为m ,直径为D ,不计球与球架之间的摩擦,则每一个篮球对一侧球架的压力大小为( )mg【答案】C【解析】篮球受力如图所示,设球架对篮球的弹力与竖直方向的夹角为θ,由正交分解法和二力平衡得F1=F2=mg2cosθ,而cosθ=D2-d2D,则F1=F2=mgD2D2-d2,选项C正确.8.水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端固定在墙上,另一端跨过滑轮后挂着一质量为m=10 kg的物体,并与横梁夹角为30°,如图所示,g=10 m/s2,则滑轮受到的作使劲为( )A.50 NB.50 3 NC.100 ND.100 3 N【答案】C【解析】滑轮受到绳索的作使劲应为图中两段绳索中拉力F1和F2的合力,因同一根绳索张力处处相等,都等于物体的重力,即F1=F2=mg=100 N,利用平行四边形定则作图,可知合力F=100 N,所以滑轮受绳的作使劲为100 N,方向与水平方向成30°斜向下.9.叠罗汉是一种二人以上层层叠成各类造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技.如图所示为六人叠成的三层静态造型,假设每一个人的重量均为G,下面五人的背部均呈水平状态,则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为( ) A.0.875G B.0.75GC.1.25G D.1.5G【答案】C【解析】上面的人的两只脚别离给中间的人的作使劲为0.5G,中间的左、右边的人的每一只脚给最底层的人的作使劲为(0.5G+G)/2,故最底层的正中间的人背部受到的作使劲为0.5G+G=1.5G,则其每一只脚对地面的压力为(1.5G+G)/2=1.25G,C对.10.滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动.如图所示,一个小孩正在滑梯上匀速下滑,则( )A.小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等B.小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等C.小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小不相等D.小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等【答案】D【解析】小孩在滑梯上受力如图所示,设滑梯斜面倾角为θ,则F N=mg cosθ,F f=mg sinθ,所以AB错误;小孩受重力、弹力和摩擦力三个力作用,由力的分解和二力平衡可知选项D正确.二、非选择题11.一人通过箱带拉着一个旅行箱前进,拉力是12 N,箱带与水平面夹角是30°,则拉力的水平分力为________N,竖直分力为________N.【答案】6 3 6【解析】斜向上的拉力产生水平方向和竖直方向的两个效果,把拉力向两个方向分解,则可以求出,水平方向的分力F1=F cos30°=6 3 N;竖直方向的分力F2=F sin30°=6 N.12.如图所示,滑腻斜面的倾角为θ,有两个相同的小球1和2,别离用滑腻挡板A、B挡住,挡板A沿竖直方向,挡板B垂直于斜面,则两挡板受到小球的压力大小之比为________,斜面受到两个小球的压力大小之比为________.【答案】1cosθ1cos2θ【解析】球1重力分解如图(a)所示,F1=G tanθ,F2=Gcosθ;球2重力分解如图(b)所示,F1′=G sinθ,F2′=G cosθ.所以挡板A、B所受压力大小之比:F1F1′=G tanθG sinθ=1cosθ.斜面受两小球压力大小之比:F2F2′=GcosθG cosθ=1cos2θ.13.质量为m的木块放在倾角为θ的斜面上时,恰好能匀速下滑.现用水平力F推动木块,如图所示,使木块恰好沿斜面向上做匀速运动.若斜面始终维持静止,求水平推力F 的大小.【解】由木块恰好匀速下滑,易患μ=tan θ.又木块受力如图所示.按照正交分解法和力的平衡条件知在x 、y 方向上的合力别离为零,则有:F cos θ-mg sin θ-μN =0,N -F sin θ-mg cos θ=0.解以上两式可得:F =mg sin θ+μcos θcos θ-μsin θ,即F =mg sin θ+tan θcos θcos θ-tan θsin θ.14.如图所示,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?【答案】1 00033N【解析】水平推力F 有两个效果,垂直于斜面向上支撑滑轮和垂直于水平面压地面,斜面对杆的支撑力大小为F N =Fsin θ,方向垂直于斜面斜向上.要使轻杆顶起重物,则应使F N cos θ≥G ,即F sin θ·cos θ≥G ,F ≥G tan θ=1 00033 N.。
力的分解练习题及答案详解
力的分解练习题及答案详解1.已知合力的大小和方向求两个分力时,下列说法中正确的是( )A.若已知两个分力的方向,分解是唯一的B.若已知一个分力的大小和方向,分解是唯一的C.若已知一个分力的大小及另一个分力的方向,分解是唯一的D.此合力有可能分解成两个与合力等大的分力2.如右图所示,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( )(A.2F1B.F2C.2F3D.03.如右图所示,光滑斜面上的物体的重力分解为F1、F2两个力,下列说法正确的是( )A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的压力B.物体受到重力mg、F N、F1、F2四个力的作用C.物体只受到重力mg和斜面支持力F N的作用D.F N、F1、F2三个力的作用效果与mg、F N两个力的作用效果相同}4.已知力F的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2的大小为33F,方向未知.则F1的大小可能是( )F FF F5.如下图所示,两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上,下列关于小球受力的说法,正确的是( )A.小球的重力在乙种情况下不产生对斜面的作用效果B.小球均受重力、压紧斜面的力、压紧挡板的力和斜面弹力、挡板弹力C.小球受到挡板的作用力的大小、方向均相同%D.撤去挡板,小球所受合力方向将沿斜面向下6.如右图所示,挑水时,水桶上绳子的状况分别为a、b、c三种,则绳子在哪种情况下更容易断( )A.a B.b C.c D.以上说法都不对7.已知两个分力的大小为F1、F2,它们的合力大小为F,下列说法中不正确的是( )A.不可能出现F<F1同时F<F2的情况B.不可能出现F>F1同时F>F2的情况C.不可能出现F<F1+F2的情况¥D.不可能出现F>F1+F2的情况8.已知力F的一个分力F1跟F成30°角,F1大小未知,如右图所示,则另一个分力F2的最小值为( )C.F D.无法判断9.质量为m的木块,在与水平方向夹角为θ的推力F作用下,沿水平地面做匀速运动,如右图所示,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应为( )A.μmg B.μ(mg+F sin θ)$C.μ(mg-F sin θ) D.F cos θ10.如右图所示,质量为m的物体A以一定初速度v沿粗糙斜面上滑,物体A在上滑过程中受到的力有( )A.向上的冲力、重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力B.重力、斜面的支持力和下滑力C.重力、对斜面的正压力和沿斜面向下的摩擦力D.重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力11.如右图所示,重为500 N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200 N的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止,不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力.(12.如右图所示,ABC为一直角劈形物体,将其卡于孔中,劈的斜面AB=10 cm,直角边AC=2 cm.当用F=100 N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.力的分解练习题解析;1.解析:已知两个分力的方向,或一个分力的大小和方向.根据平行四边形定则,只能画一个平行四边形,分解是唯一的,故A、B正确;如果将合力分解时两个分力夹角120°且合力在其角平分线上,则两个分力与合力等大,故D正确;若已知一个分力F1的大小和另一个分力F2的方向,设F2与F夹角为θ,若F1<F sin θ,则无解,故C错误.答案:ABD2.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.X k b 1 . c o m答案:D3.解析:F1、F2两个力是mg的两个分力,其作用效果与重力mg等效,F1的作用是使物体沿斜面下滑,F2的作用是使物体压紧斜面;物体只受重力mg和斜面对物体的支持力F N的作用.综上所述,选项C、D正确.答案: CD4.答案:AC。
课时作业32:3.5 力的分解
第5节力的分解1.自卸车常用来进行土方、砂石、散料等的装卸运输工作。
如图1所示,当自卸车的车厢从水平倾斜到一定角度时,车厢上的货物如集装箱就会自动滑下。
下列说法正确的是()图1A.车厢倾斜角度越大,集装箱对车厢的压力越大B.车厢倾斜角度越大,集装箱与车厢的动摩擦因数越小C.集装箱静止在倾斜车厢上时,受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力D.集装箱开始下滑时,受到的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力解析由力的分解知识可知,集装箱对车厢的正压力为F N=G cos θ,所以,车厢倾角越大,正压力越小,故A错误;集装箱与车厢的动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关,与倾角无关,故B错误;根据共点力平衡,集装箱静止在倾斜车厢上时,受到的摩擦力等于重力沿斜面方向的分力,故C错误;集装箱开始下滑时,受到的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力,故D正确。
答案D2.如图2所示,将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列结论正确的是()图2A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的正压力B.物体受mg、F N、F1、F2四个力作用C.物体只受重力mg和弹力F N的作用D.F N、F1、F2三个力的作用效果跟mg、F N两个力的作用效果不相同解析F1、F2都作用在物体上,施力物体都是地球,A错;斜面光滑,所以物体只受重力mg和弹力F N的作用,故C正确;F1、F2是重力的两个分力,它们是等效替代的关系,效果相同,不能说物体受4个力的作用,所以B、D错误。
答案C3.如图3所示为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。
设吊床两端系绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2,则()图3A.坐着比躺着时F1大B.躺着比坐着时F1大C.坐着比躺着时F2大D.躺着比坐着时F2大解析设绳与竖直方向间的夹角为θ,对吊床受力分析并根据平衡条件可得,F1=G2cos θ,因为坐着比躺着时θ大,所以坐着比躺着时F1大,A正确,B错误;对人受力分析,无论他是坐着还是躺着,均可以认为他只受到重力G和吊床对他的作用力F2的作用,二力平衡,所以F2的大小等于重力,即坐着与躺着时F2一样大,C、D错误。
人教版必修一35力的分解同步试题9
第五节力的分解命题人:徐世洋自主学习:预习目标:1、复习本节要使用的数学知识,为本节新课学习打下基础。
2、了解什么是力的分解?3、了解力的分解遵循的原则,分解的法则。
4、了解力的分解的方法。
数学知识复习:1、如图所示,已知直角三角形的斜边为a,一锐角为θ,求两直角边。
θ2、已知一直角边,,一锐角为θ,求另一直角边和斜边。
θ3、在三角函数中,某角增大时,此角的正弦值、余弦值如何变化?4、如果给你一条直线做平行四边形的对角线,你能做出几个平行四边形。
5、已知对角线及两条邻边的方向,你能做出几个平行四边形?已知对角线及一条邻边的图1 图2新课预习1、力可以合成,那么可以分解吗?什么是力的分解?2、力的分解遵循什么原则,按什么定则分解?3、若不加限制,一个力能分解出多少组分力?有意义吗?4、如何分解一个力(接第3题)第五节力的分解命题人:徐世洋学习案学习目标:1.知道力的分解的原则和分解方法。
2.能利用图示或几何关系求解一个力的分力。
3.熟练利用力的分解对物体进行受力分析。
学习重点:按效果对一个力进行分解学习难点;确定分力方向,求解分力大小合作探究:探究1:力能合成,能分解吗?一、演示1①在黑板上固定两个位置,接上橡皮筋,在中间一结点拴上一根细绳,拉动细绳,将结点拉到黑板某一位置。
②在结点上拴上两根绳,同时拉到,再次将结点拉到同一位置上,此时两根绳共同作用,做出两个力F1,F2的示意图。
问:F与F1,F2作用效果相同,可以用F1、F2替代F吗?(等效替代思想)结论:演示2:仪器:力的合成分解演示仪实验目的:验证力的分解遵循平行四边形定则。
实验过程:1、用弹簧称测量钩码,读出此时弹簧称的数值。
2、在钩码上拴上两根细线,在细线的另一端拴上弹簧测力计,过力的合成分解演示仪的两滑轮,拉动细线,使两线成直角关系,读出读数。
3、进行计算验证讨论:一个力分解时若不加限制,可分解成无数组分力,什么情况下有唯一一组解?探究2:一个力分解时若不加限制,可分解成无数组分力,但这是没有意义的,一般情况我们按照力的作用效果分解。
3.5 力的分解习题及答案精编版
第五节力的分解一、选择题。
1.一个力F分解为两个力F1和F2,那么下列说法中错误的是()A.F是物体实际受到的力B.F1和F2不是物体实际受到的力C.物体同时受到F1、F2和F三个力作用D.F1和F2共同作用的效果与F相同2.下列说法中错误的是()A.一个力只能分解成惟一确定的一对分力B.同一个力可以分解为无数对分力C.已知一个力和它的一个分力,则另一个分力有确定值D.已知一个力和它的两个分力方向,则两分力有确定值3. 已知某力的大小为10 N,则不可能将此力分解为下列哪组力()A.3 N、3 NB.6 N、6 NC.100 N、100 ND.400 N、400 N4.下列哪一组物理量在运算时遵从平行四边形定则()A.位移、速度、加速度、力B.位移、长度、速度、电流C.力、位移、热传递、加速度D.速度、加速度、力、路程5. 在光滑的斜面上自由下滑的物体受到的力是()A. 重力和斜面的支持力B. 重力,下滑力和斜面的支持力C. 重力,下滑力D. 重力,支持力,下滑力和正压力6.将一个力分解成两个力,则这两个分力与合力的关系是()A.两分力大小之和一定等于合力的大小B.任一分力都一定小于合力C.任一分力都一定大于合力D.任一分力都可能大于、小于或等于合力7.物体在斜面上保持静止状态,下列说法中正确的是()④重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是一对平衡力A.①②B.C.②③D.8.上海南浦大桥,桥面高46m,主桥全长846m,引桥全长7500m,引桥做得这样长的主要目的是()A.减小汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力B.减小汽车对桥面的压力C.增大汽车的下滑力D.减小汽车的下滑力9.在水平木板上放一个小铁块,逐渐抬高木板一端,在铁块下滑前的过程中,铁块受到的摩擦力F和铁块对木板的正压力F N的变化情况是()A. F和F N都不断增大B. F增大,F N减小C. F减小,F N增大D. F和F N都减小10.如图,某同学把放在斜面上的木箱的重力分解为F1和F2两个力,F1平行于斜面向下,F2垂直于斜面向下,下列关于这两个力的说法中,正确的是()A. F1是木箱受的力B. F2是斜面受的压力C. F2是木箱受的力D.斜面受的压力与F2大小相等11.在图中两个体重相同的小孩静止坐在秋千上,两秋千的绳子是一样的。
力的分解 每课一练
力的分解 21.如图LZ2-1所示,在超市内倾角为θ的电梯斜面上有一车西瓜随电梯匀速向上运动,在箱子的中央有一个质量为m的西瓜,则在该西瓜随箱子一起匀速前进的过程中,周围其他西瓜对它的作用力的方向为()图LZ2-1A.沿斜面向上B.沿斜面向下C.竖直向上D.垂直斜面向上2.(多选)下列各组的三个共点力,可能平衡的有()A.3 N,4 N,8 NB.3 N,5 N,7 NC.1 N,2 N,4 ND.7 N,6 N,13 N3.图LZ2-2是一种测定风力的仪器的原理图,质量为m的金属球固定在一细长的轻金属丝下端,能绕悬点O在竖直平面内转动,无风时金属丝自然下垂,有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度θ,角θ的大小与风力大小F有关,下列关于风力F与θ的关系式正确的是()图LZ2-2A.F=mgt an θB.F=mg sin θC.F=mg cos θD.F=mgcos θ4.如图LZ2-3所示,在同一平面内,大小分别为1 N、2 N、3 N、4 N、5 N、6 N的六个力共同作用于一点,其合力大小为()图LZ2-3A .0B .1 NC .2 ND .35.如图LZ2-4所示,A 、B 、C 三物体质量分别为M 、m 、m 0,绳子不可伸长,且绳子和滑轮的摩擦不计,若B 随A 一起沿水平桌面向右做匀速运动,则可以断定( )图LZ2-4A .物体A 与桌面之间有摩擦力,大小为m 0gB .物体A 与B 之间有摩擦力,大小为m 0gC .桌面对A 、B 对A 都有摩擦力,且方向相同,大小均为m 0gD .桌面对A 、B 对A 都有摩擦力,且方向相反,大小均为m 0g6.一质量为M 的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F 始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为G .现欲使该气球以同样的速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为( )A .2⎝ ⎛⎭⎪⎫M -F gB .M -2FgC .2M -Fg D .07.如图LZ2-5所示,三个完全相同的木块放在同一个水平面上,木块和水平面的动摩擦因数相同.分别给它们施加一个大小为F 的推力,其中给第一、三个木块的推力与水平方向的夹角相同.这时三个木块都保持静止.比较它们和水平面间的弹力大小N 1、N 2、N 3和摩擦力大小F 1、F 2、F 3,下列说法中正确的是 ( )图LZ2-5A.N1>N2>N3,F1>F2>F3B.N1>N2>N3,F1=F3<F2C.N1=N2=N3,F1=F2=F3D.N1>N2>N3,F1=F2=F38.(多选)如图LZ2-6所示,质量为m的楔形物块在水平推力F的作用下,静止在倾角为θ的光滑固定斜面上,则楔形物块受到的斜面支持力大小为()图LZ2-6A.F sin θB.F sin θC.mg cos θD.mg cos θ9.如图LZ2-7所示,一个半球形碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60°.则两小球的质量之比m2∶m1为()图LZ2-7A.33 B.23C.32 D.2210.(多选)如图LZ2-8所示,水平地面上有一质量为M的斜面体,斜面粗糙,倾角为θ,质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面匀速上滑,此过程中斜面体保持静止,则地面对斜面体()图LZ2-8A.无摩擦力B.有水平向左的摩擦力,大小为F cos θC.支持力等于(m+M)gD.支持力为(M+m)g-F sin θ11.如图LZ2-9所示,质量为m的物体靠在粗糙的竖直墙上,物体与墙之间的动摩擦因数为μ.若要使物体沿着墙匀速运动,则与水平方向成α角的外力F 为多大?图LZ2-912.如图LZ2-10所示,光滑斜面倾角为θ=30°,一个重20 N的物体受到弹簧作用,在斜面上静止不动.轻质弹簧原长为10 cm,现在的长度为6 cm.(1)求弹簧的劲度系数;(2)若斜面粗糙,将这个物体沿斜面上移6 cm,弹簧与物体相连,下端固定,物体仍静止于斜面上,求物体受到的摩擦力的大小和方向.图LZ2-1013.如图LZ2-11所示,在倾角为θ的粗糙固定斜面上,一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,且μ<tan θ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求力F的取值范围.图LZ2-1114.所受重力G1=8 N的砝码悬挂在绳P A和PB的结点上.P A偏离竖直方向37°角,PB沿水平方向,且连在所受重力为G2=100 N的木块上,木块静止于倾角为37°的斜面上,如图LZ2-12所示,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.试求:(1)木块与斜面间的摩擦力大小;(2)木块所受斜面的弹力.图LZ2-12参考答案1.C [解析] 该西瓜受到重力和周围西瓜对它的作用力,由平衡条件可知,周围西瓜对它的作用力的合力与重力大小相等,方向相反.故C 正确,A 、B 、D 错误.2.BD 3.A4.A [解析] 分别把3 N 与6 N 、 4 N 与1 N 、5 N 与2 N 的三对力先合成,这三对力的合力均为3 N ,且互成120°角,故合力为零.5.A [解析] 设绳子的拉力为F T ,则由C 物体做匀速直线运动的条件可知F T =m 0g ,又由B 物体在水平方向也做匀速直线运动可知B 物体在水平方向上应不受力的作用,所以B 、A 两物体间没有摩擦力.由A 、B 整体做匀速直线运动的条件可知,A 与桌面间的摩擦力为f =F T =m 0g .6.A [解析] 设减少的质量为Δm ,匀速下降时:Mg =F +f ,匀速上升时:Mg -Δmg +f =F ,解得Δm =2⎝ ⎛⎭⎪⎫M -F g .7.B8.BD [解析] 以楔形物块为研究对象,分析其受力如图所示,根据平衡条件解得N =F sin θ=mgcos θ.9.A [解析] 对质量为m 1的小球,由F N 与F T 水平方向合力为零可知,F N =F T ;竖直方向有2F T cos 30°=m 1g ,对质量为m 2的小球,有F T =m 2 g ,从而得到2m 2 g ×32=m 1 g ,解得m 2m 1=33.10.BD [解析] 把物体和斜面体视为一整体,竖直方向有N +F sin θ=(M +m )g ,水平方向有f =F cos θ,故选项B 、D 正确.11.mgsin α-μcos α或mgsin α+μcos α[解析] 当物体沿墙匀速下滑时,受力如图(a)所示,建立如图所示的坐标系,由平衡条件得F1sin α+F f1=mg①F N1=F1cos α②又有F f1=μF N1③由①②③解得F1=mgsin α+μcos α.当物体匀速上滑时,受力如图(b)所示,建立如图所示的坐标系,由平衡条件得F2sin α=F f2+mg④F N2=F2cos α⑤又有F f2=μF N2⑥由④⑤⑥解得F2=mgsin α-μcos α.12.(1)250 N/m(2)15 N,沿斜面向上[解析] (1) 对物体受力分析,则有:mg sin θ=F此时F=kx1联立上面二式,代入数据,得:k=250 N/m.(2)物体上移,则摩擦力方向沿斜面向上,有:f=mg sin θ+F′此时F′=kx2=5 N代入得f=15 N.13.sin θ-μcos θμsin θ+cos θmg≤F≤μcos θ+sin θcos θ-μsin θmg[解析] 因为μ<tan θ,所以当F=0时,物体不能静止.若物体在力F的作用下刚好不下滑,则物体受沿斜面向上的最大静摩擦力,且此时F最小,对物体受力分析,如图甲所示,由平衡条件:mg sin θ=F cos θ+f①N=mg cos θ+F sin θ②f=μN③由①②③得F=sin θ-μcos θμsin θ+cos θmg若物体在力F的作用下刚好不上滑,则物体受沿斜面向下的最大静摩擦力,且此时F最大,对物体受力分析,如图乙所示,由平衡条件:mg sin θ+f=F cos θ④N=mg cos θ+F sin θ⑤f=μN⑥由④⑤⑥得F=μcos θ+sin θcos θ-μsin θmg故:sin θ-μcos θμsin θ+cos θmg≤F≤μcos θ+sin θcos θ-μsin θmg.14.(1)64.8 N(2)76.4 N,方向垂直于斜面向上[解析] 如图甲所示,分析结点P受力,由平衡条件得:F A cos 37°=G1F A sin 37°=F B可解得:PB绳的拉力为F B=6 N 再分析木块的受力情况如图乙所示由平衡条件可得:F f=G2sin 37°+F B′cos 37°F N+F B′sin 37°=G2cos 37°又有F B′=F B解得:F f=64.8 N,F N=76.4 N.。
3.5力的分解练
2015-2016学年下学期2014级物理限时练习(第6周)3.5力的分解 编写人:吕云峰 试做人:李瑞华 审定人:物理组满分:100分 时间:40分钟 2016.03.24 编号:0211.如图,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O 安在一根轻木杆B 上,一根轻绳AC 绕过滑轮,A 端固定在墙上,且绳保持水平,C 端挂一重物,BO 与竖直方向夹角θ=45°,系统保持平衡。
若保持滑轮的位置不变,改变夹角θ的大小,则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是( )A .只有角θ变小,作用力才变大B .只有角θ变大,作用力才变大C .不论角θ变大或变小,作用力都是变大D .不论角θ变大或变小,作用力都不变2.如图所示,完全相同的质量为m 的A.B 两球,用两根等长的细线悬挂在O 点,两球之间夹着一根劲度系数为k 的轻弹簧,静止不动时,弹簧处于水平方向,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的长度被压缩了()3.如图,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心,一质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用静止与P 点,设滑块所受支持力为N F ,OP 与水平方向的夹角为θ,下列关系正确的是()B.tan F mg θ= D.tan N F mg θ= 4.大小不变的F 1、F 2两个共点力的合力为F ,则下列说法错误是( )A .合力F 一定大于任一个分力B .合力F 的大小既可能等于F 1,也可能等于F 2C .合力有可能小于任一个分力D .在0至180°的范围内,合力F 的大小随F 1、F 2间夹角的增大而减小 5.已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角,大小未知,另一分力F 2的大小 为,方向未知.则F 1大小可能是( ) A . B .C .D . 6.如上右图,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,碗的内表面及碗口光滑.O 点为其球心.一根轻质细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球.当它们处于平衡状态时,质量为m 1的小球与O 点的连线与水平线的夹角为α=90°,质量为m 2的小球位于水平地面上,此时细线对m 2的拉力大小为( )A.0 B.m1g C.m2g D.m1g7.如图,一个重为的大砝码,用细线悬挂在点,现在用力拉砝码,使悬线偏离竖直方向时处于静止状态,此时所用拉力的值可能为()A. B.C. D.8.如图所示,用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中.已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°.重力加速度为g.则A.ac绳中的拉力大小是B.ac绳中的拉力大小是C.bc绳中的拉力大小是D.bc绳中的拉力大小是9.如图所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为()A.mg和mg B.mg和mgC.mg和μmg D.mg和μmg10.关于合力和分力的关系的说法中,不正确的是()A.合力一定比分力大B.合力可以同时垂直于每个分力C.合力的方向可以与一个分力的方向相反D.两个力的夹角越大,它们的合力也越大11.在倾角为30°的斜面上,固定一挡板,在挡板和斜面之间放置同一重为G=20N密度均匀的光滑圆球,如图甲和乙所示两种情况.甲图中的挡板保持竖直,乙图中的档板保持与斜面垂直,圆球处于静止状态,试分别求出两种情况下斜面对球作用力的大小.2014级物理限时练021答案1.解析:选D 由于两侧细绳中拉力不变,若保持滑轮的位置不变,改变夹角θ的大小,则滑轮受到木杆作用力大小不变,选项D 正确,A 、B 、C 错误。
力的分解课后习题
力的分解课后习题1、如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m 的照相机。
三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30°角,则每根支架中承受的压力大小为A 、mg 31B 、mg32 C 、mg 63 D 、mg 9322、如图所示,人下蹲时,膝关节弯曲的角度为θ,设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F 的方向水平向后,且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等,那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为 ( )A 、2sin 2θFB 、2cos 2θFC 、2tan 2θFD 、2tan 2θF3、(2012·重庆渝中模拟)如图甲所示为我国著名选手张娟娟的射箭场景。
已知弓的顶部跨度为l ,弦均匀且弹性良好,其自由长度为l 。
发射时弦和箭可等效为图乙的情景,假设弓的跨度保持不变,即箭在弦的正中间,弦夹在类似动滑轮的附加装置上,将箭发射出去。
已知弦的劲度系数为k ,发射箭时弦的最大长度为2l(弹性限度内),则箭被发射瞬间所受的最大弹力为(设弦的弹力满足胡克定律)A 、klB 、kl23 C 、kl 3 D 、kl 24、榨油在我国已有上千年的历史,较早时期使用的是直接加压式榨油方法.而现在已有较先进的榨油方法,某压榨机的结构示意图如图所示,其中B 点为固定铰链,若在A 铰链处作用一垂直于壁的力F ,则由于力F 的作用,使滑块C 压紧物体D ,设C 与D 光滑接触,杆的重力及滑块C 的重力不计.压榨机的尺寸如图所示,l =0.5 m ,b =0.05 m .求物体D 所受压力的大小是F 的多少倍?5、如图所示,一光滑的半圆形碗固定在水平面上,质量为m1 的小球用轻绳跨过光滑碗连接质量分别为m2和m3的物体,平衡时小球恰好与碗之间没有弹力作用两绳与水平方向夹角分别为60°、30°。
则m1、m2、m3的比值为( )A 、3:2:1B 、1:3:2C 、1:1:2D 、3:1:26、如图所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间。
课时作业13:3.5 力的分解
5力的分解一、选择题(1~7为单项选择题,8~10为多项选择题)1.如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角).下列4个图中,这三个力的合力最大的是()2.一个力的大小为30 N,将此力分解为两个分力,这两个分力的大小不可能是() A.10 N、10 N B.20 N、40 NC.200 N、200 N D.700 N、720 N3.将一个有确定方向的力F=10 N分解成两个分力,已知一个分力有确定的方向,与F成30°角,另一个分力的大小为6 N,则在分解时()A.有无数组解B.有两组解C.有唯一解D.无解4.如图1所示,将绳子的一端系在汽车上,另一端系在等高的树干上,两端点间绳长为10 m.用300 N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m,不考虑绳子的重力和绳子的伸长量,则绳子作用在汽车上的力的大小为()图1A.1 500 N B.6 000 NC.300 N D.1 500 3 N5.如图2所示,三段不可伸长的细绳,OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,其中OB是水平的,A端、B端固定在水平天花板上和竖直墙上.若逐渐增加C 端所挂重物的质量,则最先断的绳是()图2A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB,也可能是OC6.甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO′方向航行,甲用1 000 N的力拉绳子,方向如图3所示,则乙的拉力最小值为()图3A.500 3 N B.500 NC.1 000 N D.400 N7.如图4所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F,当它们滑动时,下列说法正确的是()图4A.甲、乙、丙所受摩擦力相同B.甲受到的摩擦力最大C.乙受到的摩擦力最大D.丙受到的摩擦力最大8.如图5所示,光滑斜面上物体重力mg分解为F1、F2两个力,下列说法正确的是()图5A.物体受到重力mg、F N、F1、F2四个力的作用B.物体只受到重力mg和斜面的支持力F N的作用C.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的压力D.力F N、F1、F2三力的作用效果与力mg、F N两个力的作用效果相同9.如图6所示,质量为m的物体受到推力F作用,沿水平方向做匀速直线运动,已知推力F与水平面的夹角为θ,物体与地面间的动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力大小为()图6A.F cos θB.μmgC.μF D.μ(mg+F sin θ)10.如图7所示,铁板AB与水平地面之间的夹角为θ,一块磁铁吸附在铁板下方.在缓慢抬起铁板的B端使θ角增大(始终小于90°)的过程中,磁铁始终相对于铁板静止.下列说法正确的是()图7A.磁铁所受合外力不变B.磁铁始终受到三个力的作用C.磁铁受到的摩擦力逐渐减小D.铁板对磁铁的弹力逐渐增大二、非选择题11.如图8所示,一位重600 N的演员悬挂在绳上,若AO绳与水平方向的夹角为37°,BO 绳水平,则AO、BO两绳受到的拉力各为多大?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)图812.如图9所示,一个质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖直墙上,F是垂直于斜面BC的推力,现物块静止不动,重力加速度为g,求物块受到的摩擦力和弹力的大小.图9答案精析1.C 2.A 3.B 4.A 5.A 6.B7.C8.BD9.AD10.AD11.1 000 N800 N解析人对竖直绳的拉力F等于人的重力G,由于该力的作用AO、BO也受到拉力的作用,因此F产生了沿AO方向、BO方向使O点拉绳的分力F1、F2,将F沿AO方向和BO方向分解成两个分力,如图所示,由画出的平行四边形可知:AO绳上受到的拉力F1=Gsin 37°=600sin 37°N=1 000 N,BO绳上受到的拉力F2=Gtan 37°=600tan 37°N=800 N.12.F sin α+mg F cos α解析对物块进行受力分析,如图所示,水平方向建立x轴,竖直方向建立y轴.由平衡条件,得F f=F sin α+mg,F N=F cos α.。
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370
OC能承受足够大的拉力。为使细线不被拉断,则重物
的最大重力是多少?
11.如图B-7所示,用一个轻质三角支架悬挂重物,已知
AB杆所能承受的最大压力为2000N,AC绳所能承受的
最大拉力为1000N,α=30°,为不使支架断裂,悬挂物 的重力不能超过多少?
500N
C
α
A
B
指在铰链O处用F=100N的力向下按,细铁丝会断吗?
用你学过的知识分析一下原因。
500N,会断掉的
10.用细线AO、BO悬挂重物,BO水平,AO与竖直线
370角,如图所示:
(1)若AO、BO和CO能承受的最大拉力相同,试定
性分析哪根绳子先断?
OA (2)若AO、BO能承受的最大拉力分别为10N和7N,
第三章 相互作用
浙江丽水中学 宋樟伟
201310Biblioteka 41.将一个力F分解为两个力F1和F2,那么下列说法中错误 的是 ( C ) A.F是物体实际受到的力
B.F1和F2不是物体实际受到的力
C.物体同时受到F1、F2和F三个力的作用 D.F1和F2共同作用的效果与F相同 E.力的分解与力的合成都遵守平行四边形定则
2.将一个已知的力分解,下列情况中一定具有唯一 解的是( )AB A.已知两个分力的方向,并且不在同一直线上
B.已知一个分力的大小和方向
C.已知一个分力的大小和另一个分力的方向 D.已知二个分力的大小
3.下列有关说法正确的是( BC ) A.一个2N的力能分解为7N和4N的两个分力
B.一个2N的力能分解为7N和9N的两个分力 C.一个6N的力能分解为3N和4N的两个分力 D.一个8N的力能分解为4N和3N的两个分力
塑料的形变会如何变化。
7.如图所示,将绳子的一端系在汽车上,另一端系在等高 的树干上,两端点间绳长为10 m。用300 N的拉力把水平 绳子的中点往下拉离原位置0.5 m,不考虑绳子的重力和
绳子的伸长量,则绳子作用在汽车上的力的大小为( )。
A.1 500 N B.6 000 N C.300 N D.1 500 N D
8.如图剪式千斤顶,是用来顶起汽车的装置.当摇动把
手时,螺纹轴就迫使千斤顶的左右两臂靠拢,同时抬起
重物.汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N.
(1)当千斤顶两臂间的夹角为120°时,其两臂受
的压力各是多大? 力将怎样变化?
减小
1.0×105 N.
(2)若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压
9.你见过“一指断铁丝”的表演吗?它的装置如图 所示:细铁丝用羊眼螺丝系在小木块A、B上,若细 铁丝抗断的拉力为450N,其他数据如图所示,用手
4、图为农村小水库大坝的几种设计方案,从力学角 度考虑比较合理的是( B )
5.有一只四个人也难移动的大橱,你一个人也能移动它,
信不信?你可按下面的方法去试试:找两块木板,它们的 总长度略大于橱与墙壁之间的距离,搭成一个人字形。如 图两个底角要小,这时你往中央一站,大橱就被推动了。 问:
(1)为什么木板能产生很大的推力?
(2)如果想把大橱向墙壁靠拢一些,你又有什么办法?
6.某研究小组为了观察放在斜面上的物体对木板产生的 作用效果。现将一竖直挡板固定于斜面上,并在挡板和 斜面上铺软泡沫塑料,然后把一重圆柱体放置其中,如
图所示。
(1)为什么要铺软泡沫塑料? (2)实验中发现两处的软泡沫塑料均发生明显形变, 说明了什么? (3)请你预测当斜面夹角变大或变小时,两块软泡沫