力的分解含答案
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1、在倾角α=30°斜面上有一块竖直放置的档板,在档板和斜面之间放有一个重为G=20N的光滑圆球,如图,试求这个球对斜面的压力和对档板的压力.
2、电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力,但不能到绳的自由端去直接测量.某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器,工作原理如图所示,将相距为L的两根固定支柱A、B(图中小圆圈表示支柱的横截面)垂直于金属绳水平放置,在A、B的中点用一可动支柱C向上推动金属绳,使绳在垂直于A、B的方向竖直向上发生一个偏移量d(d ≪L),这时仪器测得金属绳对支柱C竖直向下的作用力为F.
(1)试用L、d、F表示这时金属绳中的张力F T;
(2)如果偏移量d=10 mm,作用力F=400 N,L=250 mm,计算金属绳张力的大小.
3、如图所示,光滑斜面的AC⊥BC,且AC=24cm,BC=18cm,斜面上一个质量为5kg的物体,请你按力产生的作用效果分解。(g取10m/s2)
(1)在图上画出重力分解示意图;
(2)求重力两个分力的大小. 4、如图所示,接触面均光滑,斜面的倾角θ=37°,球处于静止,球的重力G=80N,求:
(1)球对斜面的压力大小和方向;
(2)球对竖直挡板的压力的大小和方向。
5、如图所示,一个质量是m的球体,放在一光滑的斜面上,被一竖直的挡板挡住,处于静止状态.已知斜面体的倾角为α,且固定在水平地面上,当地的重力加速度为g.求:
⑴斜面对球体的弹力的大小
⑵挡扳对球体的弹力的大小
6如图6-13所示,某同学在地面上拉着一个质量为m=30 kg的箱子匀速前进,已知箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,拉力F1与水平面的夹角为θ=45°,g=10 m/s2.求:
(1)绳子的拉力F1为多少?
(2)该同学能否用比F1小的力拉着箱子匀速前进?如果能,请求出拉力的最小值;若不能,请说明理由.
7、如图6-11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?
8、为了将陷入泥泞里的汽车拉出来,驾驶员常按图(a)所示办法用钢索和大树相连并拉紧钢索,然后在钢索的中央用垂直于钢索的侧向力F拉钢索,从而使汽车移动。图(b)是某时刻的俯视图,力F大小为400N,钢索的中点被拉过0.4m,钢索总长L=16m。问:
(1)汽车在图(b)所示时刻受到的拉力大小为多少?
(2)如果力F恒定不变,且钢索的伸长忽略不计,那么,从图(a)所示时刻拉至图(b)所示时刻,汽车受到的拉力大小如何变化?为什么?
9、如图甲所示,有同一平面内5个共点力,相邻的两个力之间的夹角都是72°,F1大小为90 N,其余各力大小均为100 N.求5个力的合力的大小和方向.
10、如图所示,一个质量为m=2kg的均匀小球,放在倾角θ=37°的光滑斜面上。若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住,处于平衡状态。求小球对挡板和斜面的压力。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
11、如图所示为一攀崖运动员,正在竖直崖壁上攀登,由于身背很重的行装,重心上移至肩部的O点,总质量为75kg,此时手臂与身体垂直.手臂与崖壁夹角θ为60°,求此时手受到的拉力和脚受到的作用力.(设手受到的拉力和脚受到的作用力均通过重心O,g取10m/s2).12、用细绳AC和BC吊起一重为10kg的重物,两绳与水平方向的夹角如图所示.
(1)求AC绳和BC绳受到的拉力大小.
(2)如果AC绳和BC绳的最大承受力分别为100N和150N,试分析若逐渐增大重物的质量,哪一根绳将先断,并求出此时的重物的质量为多大.
13、在医院里常用如图所示装置对小腿受伤的病人进行牵引治疗.不计滑轮组的摩擦和绳子的质量,绳子下端所挂重物的质量是5 kg,ab段绳子与水平方向的夹角为30°,问:
(1)病人的腿所受水平方向的牵引力是多大?
(2)病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力共是多大?(g取10 N/kg)
14、如图所示,一位重600N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两绳受到的力各为多大?若B点位置向上移,AO、BO的拉力如何变化?
15、如图甲所示,由两根短杆组成的一个自锁定起重吊钩,将它放入被吊的空罐内,使其张开一定的夹角压紧在罐壁上,其内部结构如图乙所示.当钢绳向上提起时,两杆对罐壁压紧,摩擦力足够大,就能将重物提升起来;罐越重,短杆提供的压力越大,称为“自锁定机构”.若罐重力为G,短杆与竖直方向夹角为θ=60°,求吊起该重物时,短杆对罐壁的压力(短杆质量不计).
16、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,求物体D所受压力的大小是F的多少倍?
17、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K8-10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?
图K8-10
18、如图3-5-21所示,一个重为100 N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间,已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角,且θ=60°,所有接触点和面均不计摩擦.试求小球对墙面的压力F1和对A点压力F2. 图3-5-21
19、如图1-14所示,总长为l的轻绳两端各系一个重力为G的小圆环,两环都套在同一水平直杆上,在轻绳的中点O处挂一个重为2G的物体,已知圆环所受的最大静摩擦力等于压力的0.5倍,求两圆环在杆上静止时的最大距离x。
20、如图1-11所示,一个半球形的碗放在桌面上,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°.两小球的质量比为多少?
21、已知同一平面内三个力共点,,三力方向如图①②所示,用力的图示法和计算法求这三个
力的合力。