共点力的合成与分解高一物理专题复习

共点力的合成与分解

1.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°,如

图所示,则滑轮受到绳子的作用力为(g 取10 m/s 2

)( ) A.50 N B.503 N C.100 N D.1003 N 2.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( )

12..3

3323..69

A mg

B mg

C mg

D mg 3.如图所示,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( )

A.0

B.1 N

C.2 N

D.3 N

4.如图所示,小洁要在客厅里挂上一幅质量为1.0 kg 的画(含画框),画框背面有两个相距离1.0 m ､位置固定的挂钩,她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钉子上,挂好后整条细绳呈绷紧状态.设绳能够承受最大拉力

为10 N,g 取10 m/s 2

,则细绳至少需要多长才不至于断掉( )

A.1.2 m

B.1.5 m

C.2.0 m

D.3.5 m

5.如图所示,长为l 的细绳一端固定于天花板的C 点,另一端拴在套于杆AB 上的可以沿杆AB 上下滑动的轻环P 上.吊有重物的光滑轻滑轮放在绳子上.

在环P 从与C 点等高的B 点沿杆缓慢下滑的过程中,两段

绳子之间的夹角β的变化情况是( )

A.一直增大

B.一直减小

C.不变

D.先变小后变大 6.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 与竖直方向的夹角分

别为30°和60°,则ac绳和bc绳中的拉力分别为( )

3113

.,.,

2222

3113

.,.,

4224

A mg mg

B mg mg

C mg mg

D mg mg

7.如图所示,物体静止于光滑水平面M上,力F作用于物体O点,

现要使物体沿着OO′方向做加速运动(F和OO′都在M水平面

内).那么,必须同时再加一个力F′,这个力的最小值是( )

A.Fcosθ

B.Fsinθ

C.Ftanθ

D.Fcotθ

8.作用于O点的三力平衡,设其中一个力大小为F1,沿y轴正方向,力F2大小未知,与x轴负方向夹角为θ,如图所示.下列关于第三个力F3的判断

中正确的是( )

A.力F3只能在第四象限

B.力F3与F2夹角越小,则F2和F3的合力越小

C.F3的最小值为F1cosθ

D.力F3可能在第一象限的任意区域

9.如图所示,整个装置处于平衡状态,则悬于轻线上两个物体的质量之比m1:m2=_____ .

10.汽缸内的可燃性气体点燃后膨胀,对活塞的推力F=1100 N,连

杆AB与竖直方向间的夹角为θ=30°.如图所示,这时活塞对连杆

AB的推力F1=________,对汽缸壁的压力F2=____________.

11.一个底面粗糙､质量为m的劈放在粗糙水平面上,劈的斜面光滑且与水平面夹角为30°,现用一端固定的轻绳系一质量也为m的小球,小球与斜面的夹角为30°,如图所示.则:

(1)当劈静止时绳子的拉力大小为多少?

(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的k倍,

为使整个系统静止,k值必须符合什么条件?

12.有一种机械装置,叫做“滚珠式力放大器”,其原理如图所示,斜面A可以在水平面上滑动,斜面B以及物块C都是被固定的,它们均由钢材制成,钢珠D置于A､B､C之间,当用水平力F推斜面A时,钢珠D对物块C的挤压力F′就会大于F,故称为“滚珠式力放大器”.如果斜面A､B的倾角分别为α､β,不计一切摩擦力以及钢珠D自身的重力,求这一装置的力放大倍数(即F′与F之比).

共点力的合成与分解

1．解析:滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力F T1和

F T2的合力.因同一根绳张力处处相等,都等于物体的重力.即

F T1=F T2=G=mg=100 N,用平行四边形定则作图(如图),可知合力

F=100 N,所以滑轮受绳的作用力为100 N,方向与水平方向成

30°角斜向下.

答案:C

2.解析:本题考查力的分解和合成.以一根支架为受力对象,它以地面为支点,受到除支点外的力是相机对它的压力,由于支架静止,压力作用线应通过支点,即压力的力矩为零,不产生转动效果.对相机受力分析,受到三个沿支架向上的弹力和重力,由平衡条件可

知,mg=3Ncos30°,N=23

mg,D正确.

答案:D

3.解析:先将同一直线上的三对力进行合成,可得三个合力均为3 N且互成120°角,故总合力为零.

答案:A

4.解析:如图所示,由于对称挂画,画的重力由2段绳子承担,假设每段绳子都承受最大力10 N,则这两个力的合力应与画的重力平衡,即F合=mg=10 N,作出受力示意图如图1;图中平行四边形由两个等边三角形构成,所以图2

中α=60°,β=90°-60°=30°,这个角

就是绳子与水平方向的夹角,

有:L=

1

230

cos

×2=1.15m,四个选项中

只有A最符合题意,所以选项A正确.

答案:A

5.解析:作辅助线如图所示,因为光滑的滑轮两边力相等,经过证明知三角形PED是等腰三角形,所以三角形CEF

中,cosα=d

l

,因为本题中d和l不变,所以α不变,而

β=π-2α,在环P从与C点等高的B点沿杆缓慢下滑的过