2018_2019学年高中物理第三章相互作用5力的分解分层训练新人教版必修1
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第5节力的分解对力的分解的理解1.将物体所受重力按力的效果进行分解,下列各图中,错误的是( C )解析:A项中物体受到的重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G1和沿斜面向下使物体向下滑的分力G2;B项中物体受到的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力G1和G2,A,B正确;C项中物体受到的重力应分解为垂直于两接触面使物体紧压两接触面的分力G1和G2,C错误;D项中物体受到的重力分解为水平向左压紧墙的分力G1和沿绳向下使绳张紧的分力G2,D正确。
2。
(2017·广东广州检测)关于分力和合力的关系,下列说法中正确的是( B )A。
分力和合力可以不同时作用在物体上B.合力的作用效果与分力的作用效果一定相同C.两个分力的合力一定大于任一分力D.合力一定小于其中一个分力解析:合力与分力是等效的相互替代关系,合力与分力的作用效果一定相同,即选项A错误,B 正确;由平行四边形定则可知两个力的合力可以大于任一分力,也可以小于任一分力,还可以等于某一分力,并且在两力同向时合力最大,反向时合力最小,选项C,D错误。
3。
(2017·山西太原高一期末)迎泽大桥的引桥就是一个斜面。
汽车上桥时,为了分析阻碍车辆前进和压桥面的效果,将其所受重力分解为平行桥面向下的分力F1和垂直桥面向下的分力F2.以下论述正确的是( B )A。
高一物理必修一第三单元第五节力的分解对点训练一、单选题1.已知相互垂直的两个共点力合力为40N,其中一个力的大小为20N,则另一个力的大小是()A. 10NB. 20NC. 60ND. 20√3N2.两个力F1、F2的合力大小等于60 N ,其中一个力F1的大小为30 N ,那么另一个力F2的大小可能是()A. 10NB. 20NC. 40ND. 100N3.已知力F的一个分力F1跟F成30°角,F1大小未知,如图所示,当另一个分力F2取最小值时,分力F1大小为()A. F2 B. √3F3C. √3F2D. F4.如图所示,一重力为G的物体静止在倾角为θ的斜面上,沿平行于斜面和垂直于斜面的两个方向分解重力G,这两个方向上的分力分别为F1和F2。
则分力F2的大小为()A. GB. G sinθC. G cosθD. G tanθ5.如图所示,一个物块放置在水平地面上,力F作用在物块上,力F与水平方向的夹角为θ.现沿水平和竖直两个方向分解力F,这两个方向上的分力分别为F1和F2,则分力F1的大小为()A. FB. FsinθC. FcosθD. Ftanθ6.已知两个共点力F1、F2的合力大小为100N,其中F1的方向与合力夹角37°,分力F2的大小为75N,则( )A. F1的大小唯一B. F2的方向唯C. F2有两个可能的方向D. F2的方向可以任意选取7.在“力的合成的平行四边形定则”实验中,用两只弹簧测力计同时拉伸橡皮筋的拉力记为F1、F2.用一只弹簧测力计拉伸橡皮筋的力为F.下列关于实验操作的说法正确的是( )A. 拉伸橡皮筋时,F1和F2必须相互垂直B. 拉伸橡皮筋时,F1和F2的大小必须相等C. 实验时,必须测量F1和F2间的夹角D. 作F和F1、F2的图像时,必须使用同一标度8.如图所示,六根原长均为l的轻质细弹簧两两相连,在同一平面内六个大小相等、互成60°的恒定拉力F作用下,形成一个稳定的正六边形。
5 力的分解基础巩固1关于合力与其两个分力的关系,下列说法错误的是()A.合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同B.合力的大小一定等于两个分力的代数和C.合力可能小于它的任一分力D.合力大小可能等于某一分力的大小解析:合力与分力在作用效果上是相同的,它们可以互相替换。
合力的大小范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2,C、D选项叙述正确,故不选。
答案:B2如图所示,重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么()A.F1就是物体对斜面的压力B.物体对斜面的压力方向与F1方向相同,大小为G cos αC.F2就是物体受到的静摩擦力D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用解析:合力与分力是一种等效替代关系,如果用了两分力F1和F2,就不能再用真实力G,否则力就多了。
在对物体进行受力分析时,只分析物体实际受到的力,故D选项错误;某几个真实力的合力或某一真实力的分力,是为了研究问题方便而假想的力,实际上是不存在的,本题中真实力G的两分力F1和F2是实际上并不存在的力,应与其他实际力区别开来,题中A、C两项将两个并不存在的力“F1和F2”与真实力“物体对斜面的压力和物体受到的静摩擦力”混为一谈,显然是错误的。
分析得B选项正确。
答案:B3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=C.F x=5 N,F y=D.F x=10 N,F y=10 N解析:画出坐标系及受力情况,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°=N,F y=F sin 30°=5 N。
答案:B4如图所示,两个体重相同的小孩甲、乙静止坐在秋千上,则下列的叙述正确的是()A.甲绳子的拉力大B.乙绳子的拉力大C.甲、乙绳子的拉力一样大D.不确定解析:题图甲中绳子的拉力F1,如图所示,F2答案:B5如图所示,拖拉机拉着耙耕地,拉力F与水平方向成α角,若将该力沿水平方向和竖直方向分解,则它在竖直方向的分力大小为()A.F cos αB.F sin αC.F tan αD.F cot α答案:B6如图所示,细绳OM与ON所能承受的最大拉力相同,长度l OM>l ON,则在不断增加重物G的重力过程中(绳OC不会断)()A.ON绳先被拉断B.OM绳先被拉断C.ON绳和OM绳同时被拉断D.因无具体数据,故无法判断哪条绳先被拉断解析:作出重力分解的平行四边形如图所示,由于l OM>l ON,所以α>β,由四边形的两个邻边的长短可以知道F ON>F OM,所以在G增大的过程中,绳ON先断。
第三章 5 力的分解基础夯实一、选择题(1~5题为单选题,6题为多选题)1.关于力的合成与分解,下列说法正确的是导学号 1321411( D )A.合力与分力是等效替代关系,都同时作用在物体上B.合力一定大于每一个分力C.当已知合力,和其中一个分力,则分解的结果可能是无数D.已知合力和两个分力的方向,分解结果是唯一的解析:力的合成与分解是一种等效替代,根据需要可以将一个力分解为两个分力或用一个力代替两个分力叫作力的分解或力的合成,既然替代,就不能同时作用,所以A错误;合力可以大于分力也可能等于或小于分力,所以B错误;若已知合力和一个分力,根据平行四边形法则可以知道,分解结果唯一,所以C错误;同样道理,若已知合力和两个分力的方向,根据平行四边形法则,结果唯一,故D正确。
2.(河北省唐山一中2016~2017学年高一上学期期中)一个体操运动员在水平地面上做倒立动作,下列哪个图中沿每支手臂向下的力最大导学号 1321411( D )解析:将重力沿两胳膊的方向分解,合力一定时夹角越大分力越大,夹角越小时分力越小,故选项D正确。
3.小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也推不动,他回忆起物理课堂上学习的“力的分解”知识,便想了个妙招,如图所示,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,衣橱居然被推动了!下列说法中正确的是导学号 1321411( C )A.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,但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力解析:小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力,由于两个木板夹角接近180°,根据平行四边形定则,可知分力可远大于小明的重力,选项C正确。
4.如图所示,a、b、c三根绳子完全相同,其中b绳水平,c绳下挂一个重物。
若使重物加重,则这三根绳子最先断的是导学号 1321411( A )A.a绳B.b绳C.c绳D.无法确定解析:将重物分解为拉a绳和拉b绳的力,如图所示,显然a绳受力最大,所以A选项正确。
第5节力的分解1.求一个力的分力叫做力的分解;力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则。
2.矢量运算遵循平行四边形定则;标量运算遵循算术运算法则。
3.把两个矢量首尾相接与合矢量组成闭合的三角一、力的分解1.定义已知一个力求它的分力的过程。
2.力的分解法则力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则。
把一个已知力F作为平行四边形的对角线,那么,与力F共点的平行四边形的两个邻边,就表示力F的两个分力。
3.力的分解依据(1)一个力可以分解为两个力,如果没有限制,同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。
(2)在实际问题中,要依据力的实际作用效果或需要分解。
二、矢量相加的法则1.矢量既有大小,又有方向,相加时遵从平行四边形定则或三角形定则的物理量。
2.标量只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加的物理量。
3.三角形定则把两个矢量首尾相接,从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向,这种求合矢量的方法叫做三角形定则。
三角形定则与平行四边形定则实质上是一样的,如图所示。
1.自主思考——判一判(1)分力与合力是等效替代的关系,它们不是同时存在的。
(√)(2)如果不加限制,一个力可以分解出无数多组分力。
(√)(3)分解一个力时,只能按力的作用效果分解。
(×)(4)三角形定则和平行四边形定则其实质是一样的,都是矢量运算的法则。
(√)(5)标量有时也有方向,所以运算时也遵循平行四边形定则。
(×)2.合作探究——议一议(1)分力与合力都是物体实际受到的力吗?提示:不是,在力的合成中,分力是实际存在的,合力是运算出来的,实际不存在;在力的分解中,合力是实际存在的,分力是运算出来的,并不存在。
在受力分析时,只分析物体实际受到的力。
(2)一个力可以有多个分力,那么,对某个力应如何进行分解?提示:对于同一个力F,若没有其他限制,可以分解为无数对大小、方向不同的分力。
第三章 5 力的分解基础夯实一、选择题(1~5题为单选题,6题为多选题)1.关于力的合成与分解,下列说法正确的是导学号 1321411( D )A.合力与分力是等效替代关系,都同时作用在物体上B.合力一定大于每一个分力C.当已知合力,和其中一个分力,则分解的结果可能是无数D.已知合力和两个分力的方向,分解结果是唯一的解析:力的合成与分解是一种等效替代,根据需要可以将一个力分解为两个分力或用一个力代替两个分力叫作力的分解或力的合成,既然替代,就不能同时作用,所以A错误;合力可以大于分力也可能等于或小于分力,所以B错误;若已知合力和一个分力,根据平行四边形法则可以知道,分解结果唯一,所以C错误;同样道理,若已知合力和两个分力的方向,根据平行四边形法则,结果唯一,故D正确。
2.(河北省唐山一中2016~2017学年高一上学期期中)一个体操运动员在水平地面上做倒立动作,下列哪个图中沿每支手臂向下的力最大导学号 1321411( D )解析:将重力沿两胳膊的方向分解,合力一定时夹角越大分力越大,夹角越小时分力越小,故选项D正确。
3.小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也推不动,他回忆起物理课堂上学习的“力的分解”知识,便想了个妙招,如图所示,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,衣橱居然被推动了!下列说法中正确的是导学号 1321411 ( C )A.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,但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力解析:小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力,由于两个木板夹角接近180°,根据平行四边形定则,可知分力可远大于小明的重力,选项C正确。
4.如图所示,a、b、c三根绳子完全相同,其中b绳水平,c绳下挂一个重物。
若使重物加重,则这三根绳子最先断的是导学号 1321411( A )A.a绳B.b绳C.c绳D.无法确定解析:将重物分解为拉a绳和拉b绳的力,如图所示,显然a绳受力最大,所以A选项正确。
5 力的分解A 级 抓基础1.下列关于分力与合力的说法,正确的是( ) A .两个力的合力,可能小于任一个分力B .5 N 、2 N 、6 N 三个共点力最大合力为13 N ,最小合力为1 NC .将一个已知力进行分解,若已知两个分力的大小,则只有唯一解D .合力的大小总是大于分力的大小解析:力的合成遵守平行四边形定则,两个力的合力可以比分力大,也可以比分力小,也可以等于分力,故A 正确,D 错误;5 N 、2 N 、6 N 三个共点力的最大合力为13 N ,而6 N 在5 N 与2 N 合力范围内,则最小合力为0 N ,故B 错误;根据平行四边形定则,若已知两个分力的大小,可能有一解,可能有两解,也可能无解,故C 错误;故选A.答案:A2.把一个力分解为两个力时( ) A .一个分力变大时,另一个分力一定要变小 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.答案:C3.两个力的合力为50 N ,其中一个力为30 N ,那么另一个力的大小可能是( ) A .10 N B .15 N C .80 ND .85 N解析:因为|F 1-F 2|≤F 合≤|F 1+F 2|,解得另一个分力的大小应在20 N ≤F ≤80 N 范围内,故C 正确.答案:C4.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 NB .6 000 NC .300 ND .1 500 3 N解析:由题意可知绳子与水平方向的夹角正弦值为sin α=0.55=0.1,所以绳子的作用力为F 绳=F2sin α=1 500 N ,A 项正确,B 、C 、D 项错误.答案:A5.如图所示,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.若逐渐增加C 端所挂物体的质量,则最先断的( )A .必定是OAB .必定是OBC .必定是OCD .可能是OB ,也可能是OC解析:OC 下悬挂重物,它的拉力应等于重物的重力G ,OC 绳的拉力产生两个效果,使OB 在O 点受到向左的作用力F 1,使OA 在O 点受到斜向下沿绳方向的作用力F 2,F 1、F 2是G的两个分力.由平行四边形定则可作出力的分解图如图所示.当逐渐增大所挂物体的质量,哪根绳子承受的拉力最大则最先断.从图中可知:表示F 2的有向线段最长,F 2分力最大,故OA 绳子最先断,故选A.答案:A6.如图所示,光滑斜面的倾角为θ,有两个相同的小球1和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______.解析:对第一个图中的小球受力分析,根据共点力的平衡条件可得出挡板和斜面受到小球的压力大小,再对第二个小球受力分析可得出挡板和斜面受到小球的压力大小,从而求出大小之比.对球1受力分析,受到水平向右挡板给的弹力N 1,斜面给的垂直斜面向上的支持力N 2,竖直向下的重力G ,三力平衡,根据几何知识可得N 1=G tan θ,N 2=Gcos θ,对球2受力分析,受到沿斜面向上的挡板给的弹力N 3,斜面给的垂直斜面向上的支持力N 4,竖直向下的重力G ,三力平衡,根据共点力平衡条件以及几何知识可得N 3=G sin θ,N 4=G cos θ,故N 1N 3=tan θsin θ=1cos θ,N 2N 3=1cos 2θ,根据牛顿第三定律可得两挡板受到小球的压力大小之比为1cos θ,斜面受到两个小球的压力大小之比为1cos 2 θ. 答案:(1)1cos θ (2)1cos 2 θB 级 提能力7.如图所示,一架直升机通过轻绳打捞海中物体,物体质量为m ,由于流动的海水对物体产生水平方向的冲击,使轻绳张紧且偏离竖直方向,当直升机相对地面静止时,绳子与竖直方向成θ角,已知物体所受的浮力不能忽略.下列说法正确的是( )A .绳子的拉力为mgcos θB .绳子的拉力一定大于mgC .物体受到海水的水平方向的作用力等于绳子的拉力D .物体受到海水的水平方向的作用力小于绳子的拉力 解析:小球受力如图所示由平衡条件知F T cos θ+F 浮=mg F T sin θ=F 海水由此可知A 、B 、C 错误,D 正确. 答案:D8.如图所示,电线AB 下端有一盏电灯,用绳子BC 将其拉离墙壁,在保证电线AB 与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下,使绳子BC 由水平方向逐渐向上转动至竖直方向,则绳子BC 中的拉力的变化情况是( )A .逐渐增大B .逐渐减小C .先增大后减小D .先减小后增大解析:将重力按作用效果沿AB 、BC 两绳的方向分解,如图所示,F 1是对AB 绳的拉力,F 2是对BC 绳的拉力,由于AB 绳方向不变,当BC 绳向上转动,转到与AB 绳方向垂直时,BC绳上的拉力最小,故BC 绳上的拉力先减小后增大.答案:D9.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.答案:D10.如图所示,物体的质量m =4.4 kg ,用与竖直方向成θ=37°的斜向右上方的推力把该物体压在竖直墙壁上,并使它沿墙壁在竖直方向上做匀速直线运动.物体与墙壁间的动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度g =10 N/kg ,求推力F 的大小.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)解析:若物体向上做匀速直线运动,则受力如图甲所示.F cos θ=mg +f F sin θ=F N f =μF N故推力F =mgcos θ-μsin θ= 4.4×100.8-0.5×0.6N =88 N图甲 图乙若物体向下做匀速直线运动,受力如图乙所示.F cos θ+f =mg F sin θ=F N f =μF N故推力F =mgcos θ+μsin θ= 4.4×100.8+0.5×0.6N =40 N.答案:88 N 或40 N11.物体A 在水平力F 1=400 N 的作用下,沿倾角θ=53°的斜面匀速下滑,如图所示.物体A受的重力G=400 N,求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦因数μ.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)解析:对A进行受力分析,A受到重力、水平力F1、支持力、摩擦力,共四个力作用,如图所示.根据正交分解,可得沿斜面方向上:mg sin 53°=F1cos 53°+μF N垂直斜面方向上:F N=mg cos 53°+F1sin 53°联立可得:F N=560 N,μ=1 7 .答案:560 N 1 7。
2019-2020学年高中物理必修一《3.5力的分解》状元培优同步训练题(人教版附答案)一、选择题1、将一个力F分解为两个分力F1和F2,则下列说法错误的是( )A.F是物体实际受到的力 B.F1和F2两个分力在效果上可以取代力FC.F1和F2是物体实际受到的力 D.F是F1和F2的合力2、一个竖直向下大小为18N的力分解为两个分力,一个分力沿水平方向,大小等于24N,那么另一个分力的大小是A.42N B.30N C.24N D.6N3、将一个已知力分解,下列说法不正确的是()A.只能分解成两个大小、方向不同的力B.可以分解成三个大小、方向不同的力C.可以分解成在一个平面内的三个大小、方向不同的力D.能够分解成不在一个平面内的三个大小、方向不同的力4、关于合力和分力的大小关系,下列说法不正确的是()A.合力与其分力在作用效果上是等效的B.合力至少比某一个分力大C.合力可以比任意分力都小D.合力可以和两个分力的大小相等5、物理学的研究成果和研究方法,在自然科学的各个领域都起着重要的作用,力的合成和分解、运动的合成与分解,所体现的研究方法是()A.分析临界法 B.等效法 C.整体法与隔离法 D.图象法6、已知某力的大小为10N,则不可能将此力分解为下列哪组力( )A.4N、4N B.6N、6N C.8N、8N D.400N、400N7、关于力的合成与分解的说法中,正确的是()A.大小相等的两个力F的合力不可能等于FB.分力一定小于合力C.一个10N的力可以分解为两个大小都为100N的分力D.合力的大小随两个分力的夹角的增大而增大8、如图所示,放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力作用,但物体仍保持静止状态,现将F分解为水平方向的力F1和竖直向上的力F2,下列说法正确的是()A.F1是物体对水平面的摩擦力B.F2是水平面对物体的支持力C.F1与水平面给物体的静摩擦力大小相等、方向相反D.F2与物体的重力大小相等、方向相反9、平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点,有F1=5N,方向沿x轴的正向;F2=6N,沿y轴正向;F3=4N,沿x轴负向;F4=8N,沿y轴负向,以上四个力的合力方向指向()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限10、小娟、小明两人共提一桶水匀速前行,如图所示,已知两人手臂上的拉力大小相等且为F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为G,则下列说法中正确的是()A.当θ为120°时,F= B.不管θ为何值,F=C.当θ=0°时,F= D.θ越大时F越小11、如图所示,一个重为5N的大砝码,用细线悬挂在O点,现在用力F拉砝码,使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态,此时所用拉力F的最小值为A、5NB、8.65NC、2.5ND、4.3N12、如图所示,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的作用下静止与P点,设滑块所受支持力为,OP与水平方向的夹角为,下列关系正确的是A、 B、 C、 D、二、多项选择13、如图所示,光滑斜面上物体重力mg分解为F1、F2两个力,下列说法中正确的是()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mg、F N、F1、F2四个力的作用C.物体只受到重力mg和斜面的支持力F N的作用D.力F N、F1、F2三力的作用效果与mg、F N两个力的作用效果相同14、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15、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F,方向未知.则F1的大小可能是()A. F B. F C. F D. F16、在如右上图所示装置中,轻质滑轮悬挂在绳间,两物体质量分别为m1、m2,悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径,不计一切摩擦,整个装置处于静止状态.则A.α一定等于β B.m1一定大于m2 C.m1一定小于m2 D.m l可能等于m2,三、实验,探究题17、在做“验证力的平行四边形定则”实验时:(1)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须________.A.每次将橡皮条拉到同样的位置B.两弹簧测力计的夹角相同C.每次弹簧测力计示数必须相同D.只要一个弹簧测力计的读数相同就行(2)如图所示是甲、乙两位同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果,则其中________同学实验结果比较符合实验事实(若用F′表示两个分力F1、F2的合力,用F表示F1和F2的等效力).18、在“验证力的平行四边形定则”的实验中.(1)下列说法中正确的是________.A.测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条与细线结点O的位置可以变化B.测量不同组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条与细线结点O的位置可以变化C.实验时,沿弹簧测力计外壳画两条射线作为两个分力F1、F2的方向D.读两个弹簧测力计的示数时,应正视弹簧测力计,不应侧视或斜视(2)在坐标纸中已画出某次实验中两弹簧测力计拉力的图示,已知方格每边长度表示2.0 N,由图得出合力F的大小为________N.19、如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解。
力的分解课后训练试题A 级 基础巩固题1.将一个8N 的力分解成两个分力,下列各组值可能的有( )A .1N 和10NB .10N 和10NC .10N 和20ND .20N 和20N答案:BD2.如图所示,重物的质量为m ,细绳AO 和BO 的A 、B 端是固定的,平衡时AO 水平,BO 与水平面的夹角为θ,AO 的拉力F 1和BO 的拉力F 2的大小是( )A .F 1=mgcos θB .F 1=mgcot θC .F 2=mgsin θD .F 2=mg/sin θ答案:BD解析:本题考查力的分解.以结点O 为研究对象,O 点受三段绳的拉力分别为F 1、F 2、F 3,如下图所示,将F 3沿AO 、BO 方向分解为F 1′和F 2′,则F 3=mg ,F 1′=F 1,F 2′=F 2.由直角三角形知识得F 1′=F 3cot θ,F 2′=F 3sin θ,故F 1=F 3cot θ=mgcot θ,F 2=F 3sin θ=mg sin θ.故正确选项B 、D. 3.放在斜面上的物体,所受重力G 可以分解为使物体沿斜面向下滑的分力F 1和使物体压紧斜面的分力F 2,当斜面倾角增大时( )A .F 1和F 2都增大B .F 1和F 2都减小C .F 1增大,F 2减小D .F 1减小,F 2增大答案:C解析:斜面上的物体所受重力G 分解为沿斜面下滑的力F 1=G ·sin θ和压紧斜面的力F 2=G ·cos θ,随θ角增大时,F 1变大,F 2变小.4.如右图所示,一个半径为r ,重为G 的光滑均匀球,用长度为r 的细绳挂在竖直光滑的墙壁上,则绳子的拉力F 和球对墙壁压力F N 的大小分别是( )A .G ,G 2B .2G ,GC.3G ,3G 3D.23G 3,3G 3答案:D解析:由题意可知:悬绳与墙的夹角为30°,由力的三角形定则:F N =Gtan30°=33G ; F =2F N =23G 3. 5.将质量为m 的长方形木块放在水平桌面上,用与水平方向成α角的斜向右上方的力F 拉木块,如右图所示,则( )A .力F 的水平分力为Fcos α,等于木块受的摩擦力B .力F 的竖直分力为Fsin α,它使物体m 对桌面的压力比mg 小C .力F 的竖直分力为Fsin α,它不影响物体对桌面的压力D .力F 与木块重力mg 的合力方向可以竖直向上答案:B解析:力F 的水平分力为Fcos α,当匀速向右或静止时,才等于木块受的摩擦力,A 错误,力F 的竖直分力Fsin α,对物体m 有上提效果,使物体对桌面压力变小,B 正确,C 错误,由平行四边形定则可知,力F 与mg 的合力方向应在F 与重力G 的作用线所夹范围内,D 错误.6.把力F 分解为两个不为零的分力,下列分解哪些是可能的( )A .分力之一垂直于FB .两分力在同一直线上,并与F 所在直线重合C .两分力都比F 大D .两分力都与F 垂直答案:ABC解析:一个力理论上可分解为无数对分力,只要符合以两分力为邻边,合力为该邻边所夹的对角线即可.一个分力可以垂直于合力也可以大于合力,但两个分力都垂直于合力构不成平行四边形.故选项A 、B 、C 正确.7.已知竖直平面内有一个大小为10N 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 =5N ,F y =5NB .F x =53N ,F y =5NC .F x =5N ,F y =53ND .F x =10N ,F y =10N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,作出平行四边形.由三角形关系得F x =Fcos30°=53N ,F y =Fsin30°=5N.故选项B 正确.8.如图所示,在三角形支架B 点用一细绳悬挂一个重为150N 的重物G.已知AB ∶BC ∶AC =5∶4∶3,求横梁BC 和斜梁AB 所受的力.答案:200N 250N解析:由物体处于平衡状态,得绳的拉力T=G.以B点为研究对象,将绳的拉力分解为拉AB的力F AB和压BC的力F BC,如图所示.由三角形相似得F BCG=BCAC,F ABG=ABAC则F BC=BCACG=43×150N=200NF AB=ABACG=53×150N=250N.B级能力提升题9.一个人要拉动一辆汽车是很困难的,如果按照下图所示的那样,先用结实的绳子把汽车和大树连起来,并尽量把绳子拉紧拴牢,然后在绳子中间沿垂直于绳子的方向用力F 拉,那么就可以将汽车拉动.下列对此现象的分析中,正确的是( )A.汽车所受绳子的拉力等于FB.汽车所受绳子的拉力大于树所受绳子的拉力C.汽车和树受到绳子的拉力远大于FD.汽车和树受到绳子的拉力等于F答案:C解析:汽车和树受到的拉力为F′,则F′=F2cosθ2,θ趋近于180°.10.如图所示,两根轻绳AO与BO所能承受的最大拉力大小相同,轻绳长度AO<BO,若把所吊电灯的重力逐渐增大,则( )A.AO绳先被拉断B.BO绳先被拉断C.AO绳和BO绳同时被拉断D.条件不足,无法判断答案:A解析:物体对O点拉力等于物体重力,此力有两个效果:一是使AO绳拉紧,二是使BO 绳拉紧,按效果把物体对O点的拉力分解,通过作图可得AO绳受的力大于BO绳受的力.11.压榨机结构如右图所示,B为固定铰链,A为活动铰链,若在A处施加一水平力F,轻质活塞C就以比F大得多的力压D,若BC间距为2L,AC水平距离为h,C与左壁接触处光滑,则D所受的压力多大?解析:水平力F沿AB和AC产生两个效果,作出力F的分解图如下图所示,F′=h2+L22h·F,由于夹角θ很大,力F产生的沿AB、AC方向的效果力比力F大;而沿AC方向的力F′又产生两个作用效果:沿水平方向和竖直方向,如下图所示,则F y′=Lh2+L2·F′=L2h·F.压榨机的构造中L很大,而h很小,因此,较小的水平力F就可以在活塞C上产生很大的力来压D.12.两根长度相等的轻绳,下端悬挂一质量为m的物体,绳的上端分别固定在水平天花板上的M、N点.M、N两点之间的距离为s,如下图所示,已知两绳能承受的拉力均为F T,每根绳的长度不得短于多少?解析:对结点O进行受力分析,如下图所示根据相似三角形的性质有:F1mg2=F Tmg2=LL2-(s2)2,解得L=F T s4F2T-m2g2.C级高考模拟题13.(2007·广东高考)受斜向上的恒定拉力作用,物体在粗糙水平面上做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )A.拉力在竖直方向的分量一定大于重力B.拉力在竖直方向的分量一定等于重力C.拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力D.拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力答案:D解析:物体受力如图,因为物体匀速直线运动,故所受合外力为零,各方向合外力为零.则:Fcosθ=F f,即F f>0,F f=μF N,即F N>0,F N=mg-Fsinθ,所以mg>Fsinθ,故只有D项符合题意.。
1 重力基本相互作用A级抓基础1.关于力和重力的概念,下列说法正确的是( )A.力可以离开物体而独立存在B.将木块浮在水上,重力将减小C.只要两个力的大小相等,它们产生的效果一定相等D.由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,方向竖直向下解析:力不能离开物体而独立存在,选项A错误;将木块浮在水上,重力不变,选项B错误;两个力的作用效果与力的大小、方向及作用点都有关系,故两个力的大小相等,它们产生的效果不一定相等,选项C错误;由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,方向竖直向下,选项D正确;故选D.答案:D2.关于力的作用效果,下列说法正确的是( )A.物体的运动状态发生变化,一定受外力的作用B.物体的运动状态不发生变化,一定不受外力的作用C.物体受力作用后,一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象D.力对物体的作用效果完全由力的大小决定答案:A3.如图所示为两个力的图示,则以下说法中正确的是( )A.F1=F2,是因为表示两个力的线段一样长B.F1>F2,是因为表示F1的标度大C.F1<F2,是因为F1具有2个标度,而F2有3个标度D.无法比较,是因为两图示没有标明1个标度所表示的力的大小是多少解析:因两图都没有标度,所以无法确定力的大小.D正确.答案:D4.如图所示,叠放的物体A、B静止在水平地面上,物体A对物体B的压力是10 N,试画出这个力的图示和示意图.解析:(1)画力的图示:甲乙丙①选定标度:此题用2 mm长的线段表示2 N的力.②从作用点沿力的方向画一线段,线段长短根据选定的标度和力的大小画出,线段上加刻度,如图甲所示,也可以如图乙所示,从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度(即10 mm)的线段;③在线段上加箭头表示力的方向.(2)画力的示意图:从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段,并加上箭头,表示方向,然后标明F N=10 N即可,如图丙所示.答案:见解析B级提能力5.(多选)一个物体所受重力在下列哪些情况下会发生变化( )A.把它从赤道拿到南极B.把它送到月球上去C.把它放到水里D.改变它的运动状态解析:根据重力的计算公式G=mg,物体的大小不但与物体的质量有关,而且也与重力加速度的大小有关,而重力加速度的大小与地球上的位置、离地面的高度有关,不同的天体上重力加速度不同,所以正确的答案是A 、B.答案:AB6.一人站在体重计上称体重,保持立正姿势称的体重为G ,当其缓慢地把一条腿伸出台面,体重计指针稳定后读数为G ′,则( )A .G >G ′B .G <G ′C .G =G ′D .无法判定解析:重力与物体形状无关,人站在体重计上缓慢地把一条腿伸出台面时,仍处于静止状态,人依然只受两个力,体重计的示数仍等于人重力的大小.故C 正确.答案:C7.如图所示,一个被吊着的均匀球壳,其内部注满了水,在球的底部有一带阀门的细出水口.在打开阀门让水慢慢流出的过程中,球壳与其中的水的共同重心将会( )A .一直下降B .一直不变C .先下降后上升D .先上升后下降解析:在注满水时,球壳和水的共同重心在球心,随着水的流出,球壳的重心不变,但水的重心下降,二者共同的重心在下降.当水流完时,重心又回到球心,故选项C 正确.答案:C8.如图所示,把一个平放着的、边长为l 的匀质立方体绕bc 棱翻转,使对角面AbcD 处于竖直平面内,则它的重心位置升高了多少?解析:匀质立方体的重心位于中心,也就是对角面AbcD 两对角线Ac 、bD 的交点O ,立方体平放时O 点离地面的高度h =l 2.当把立方体绕bc 棱翻转到使对角面AbcD 处于竖直平面内时,O点离地的高度等于O点到bc棱的距离,即等于对角面边长Ab或cD的一半,故后来O点离地的高度h′=22l,所以翻转后这个匀质立方体的重心位置升高了Δh=h′-h=22l-12l=2-12l.答案:2-1 2l。
第三章 5 力的分解1.(首都师大二附中2017~2018学年高一上学期期中)漫画中的大力士用绳子拉动汽车,绳中的拉力为F ,绳与水平方向的夹角为θ;若将F 沿水平和竖直方向分解,则其竖直方向的分力为导学号 1321411( A )A .F sin θB .F cos θ C.Fsin θD.Fcos θ解析:由平行四边形定则可得,竖直方向上分力F x =F sin θ。
故A 正确,B 、C 、D 错误。
2.(湖北省武汉三中2016~2017学年高一上学期期末)如图所示,被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球,若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G ,则G 的两个分力的方向分别是图中的导学号 1321411( B )A .1和4B .3和4C .2和4D .3和2解析:小球重力产生两个效果,一是使绳子拉伸,二是使斜面受压,故应按此两个方向分解,分别是3和4,故B 正确,A 、C 、D 错误,故选B 。
3.(浙江省嘉兴市2016~2017学年高一上学期期末)如图是质量为m 的汽车极限爬坡时的照片,若汽车要缓慢匀速地开上与水平面夹角为30°的斜坡,车胎和路面之间的动摩擦因数至少要达到3,汽车对斜坡的压力为2mg ____。
导学号 1321411解析:要使汽车不打滑,则有:μmg cos30°≥mg sin30°, 解得:μ≥tan30°=33;2重力垂直于斜坡的分力为:N =mg cos30°=32mg ; 所以汽车对斜坡的压力为32mg 。
故答案为:33;32mg 。
4.(山东省青州一中2017~2018学年高一上学期质检)用绳子将鸟笼挂在一根水平横梁上,如下图所示。
若鸟笼重19.6 N ,求绳子OA 和OB 的拉力各是多大。
导学号 1321411答案:16.97 N 9.8 N解析:如图所示,将重力按作用效果分解,由数学知识得F 1=G ·cos30°=19.6×0.866 N=16.97 N F 2=G ·sin30°=19.6×0.5 N=9.8 N绳子OA 段的拉力大小是16.97 N ,OB 段的拉力大小为9.8 N 。
5 受力分析提能力1.如图所示,光滑小球与水平面AC和斜面AB接触,并处于静止状态.则小球受到的力是( )A.重力、水平面的支持力B.重力、水平面的支持力、斜面的支持力C.重力、斜面的支持力D.斜面的支持力、水平面的支持力2.如图所示,一攀岩者单手抓住岩石静止悬在空中,此时该攀岩者受到的作用力有( )A.重力B.重力、空气阻力C.重力、人对岩石的作用力D.重力、岩石对人的作用力3.图中是某选手骑摩托车飞跃过程中的极限动作的频闪照片.关于骑手(含摩托车)在空中的受力情况分析,说法正确的是( )A.不受力的作用B.受重力、空气阻力的作用C.受重力和牵引力、空气阻力的作用D.仅受到重力作用4.如图所示,一只小鸟正沿直线斜向下匀速运动,用G表示小鸟重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中小鸟受力情况的是( )5.[2022·江苏高一月考]运动员在立定跳远时,脚蹬地起跳瞬间的受力示意图是( )6.如图所示,在水平地面上有一沙发,小孩用平行于地面的力推沙发,沙发没有被推动,以下说法中正确的是( )A.小孩此时受到三个力作用B.地面对沙发的支持力是由于沙发形变产生的C.地面对沙发的摩擦力大于小孩对沙发的推力D.地面对沙发的摩擦力与沙发自身重力无关7.关于教材中以下插图的说法正确的是( )A.图甲中,载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而改变B.图乙中,重物与小车之间没有摩擦力C.图丙中,弹簧的劲度系数越大,悬挂相同钩码时弹簧的伸长量也越大D.图丁中,小朋友沿滑梯下滑过程中,受到重力、支持力、摩擦力和下滑力的作用8.[2022·浙江高一上期中]如图所示,甲、乙两人分别乘坐两种电动扶梯,此时两电梯均匀速向上运转,则( )A.甲受到三个力的作用B.甲对扶梯有摩擦力的作用C.乙受到三个力的作用D.乙受到的摩擦力方向沿斜面向下9.(多选)如图所示,质量均为m的两木块a与b叠放在水平地面上,a、b分别受到两个水平拉力的作用,两力大小均为F,两木块保持静止状态,则( )A.a、b之间一定存在静摩擦力B.b与地面之间一定存在静摩擦力C.b与地面之间一定不存在静摩擦力D.地面对b的支持力一定大于2mg10.[2022·山西高一上月考]如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P连接,P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态,则斜面体P此刻所受的外力的个数情况是( )A.P可能受到三个力B.P一定受到两个力C.P可能受到一个力D.P不是受到两个力,就是受到四个力11.[2022·湖北高一上联考](多选)如图所示,两梯形木块A、B叠放在水平地面上,始终处于静止状态,A、B之间的接触面倾斜.A通过轻弹簧连接竖直墙面,轻弹簧处于水平拉伸状态.关于两木块的受力,下列说法正确的是( )A.A受到B的摩擦力沿接触面向上B.木块A可能受三个力作用C.木块A一定受四个力作用D.木块B受到地面施加的水平向右的摩擦力12.在图中画出(1)~(3)中静止物体A的受力示意图(图中球形物体的接触面光滑).专项5 受力分析 [提能力]1.答案:A解析:如果斜面对小球有支持力,小球不能静止,所以小球不受斜面的支持力,只受重力和水平面的支持力,A正确,BCD错误.2.答案:D解析:该攀岩者受到的作用力有竖直向下的重力、岩石对人的竖直向上的作用力.3.答案:B解析:当骑手(含摩托车)在空中运动时,由于速度较快,骑手的迎风面积较大,所以要考虑空气阻力作用,由于已离开地面,不受地面的摩擦力作用,则不受牵引力作用,因此骑手(含摩托车)受重力和空气阻力的作用,故B正确.4.答案:C解析:小鸟沿直线斜向下匀速运动,可知受力平衡,即重力G与空气对它的作用力F 等大反向.5.答案:A解析:运动员在立定跳远时,脚蹬地起跳瞬间,运动员受重力、地面对人竖直向上的支持力、和地面对人向前的摩擦力,故A项正确,B、C、D三项错误.6.答案:D解析:小孩受重力、支持力,沙发给的反作用力以及摩擦力,共4个力,A错误;地面对沙发的支持力是由于地面形变产生的,B错误;地面对沙发的摩擦力大小等于小孩对沙发的推力,C错误;小孩推沙发没有推动,沙发受到的是静摩擦力,大小等于小孩的推力,如果让沙发变重,即增大物体对地面的压力,还用同样的推力推沙发,静摩擦力大小不变,所以说地面对沙发的摩擦力与沙发自身重力无关,D正确.7.答案:A解析:重心的位置和物体的形状与质量分布有关,则图甲中,载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而改变,故A正确;图乙中,小车和重物一起向右加速运动,则重物受到小车向右的静摩擦力,故B错误;根据胡克定律F=kΔx可知,当F相等时,劲度系数越大,弹簧的形变量越小,故C错误;图丁中,小朋友沿滑梯下滑过程中,受到重力、支持力、摩擦力的作用,故D错误.8.答案:C解析:题图甲中,人处于匀速直线运动状态,受力平衡,受到重力和支持力,不受摩擦力,重力G=mg,支持力F N=G=mg,故A、B错误;题图乙中,人处于匀速直线运动状态,受力平衡,受到重力G、斜面的支持力F N以及沿斜面向上的摩擦力三个力作用,故C 正确,D错误.9.答案:AC解析:两木块静止,对a进行受力分析可知,a受向右的拉力作用而有向右的运动趋势,故a一定受到b对a向左的静摩擦力作用,选项A正确;对a、b整体受力分析可知,整体受水平方向上的拉力的合力为0,故b与地面间没有摩擦力,选项B错误,C正确;对a、b整体受力分析可知,竖直方向受力平衡,故地面对b的支持力一定等于2mg,选项D错误.10.答案:D解析:如果弹簧弹力N=G,斜面体受力可以平衡,故P可能受两个力的作用,如图甲所示.如果弹簧弹力N<G,P不可能平衡.如果弹簧弹力N>G,斜面体会受到挡板MN的弹力F和摩擦力f,受力分析如图乙所示,故P可能受四个力的作用.综上所述,P 可能的受力个数是两个或四个,故D正确.11.答案:ACD解析:对A受力分析知,A受到重力、弹簧拉力、B对A的支持力,根据平衡条件知,一定还有B对A的沿接触面向上的摩擦力,A、C正确,B错误;将A、B作为一个整体,因为整体受到弹簧水平向左的拉力,地面一定给木块B一个向右的摩擦力,D正确.12.答案:如图所示.。
5 力的分解
A 级 抓基础
1.下列关于分力与合力的说法,正确的是( )
A .两个力的合力,可能小于任一个分力
B .5 N 、2 N 、6 N 三个共点力最大合力为13 N ,最小合力为1 N
C .将一个已知力进行分解,若已知两个分力的大小,则只有唯一解
D .合力的大小总是大于分力的大小
解析:力的合成遵守平行四边形定则,两个力的合力可以比分力大,也可以比分力小,也可以等于分力,故A 正确,D 错误;5 N 、2 N 、6 N 三个共点力的最大合力为13 N ,而6 N 在5 N 与2 N 合力范围内,则最小合力为0 N ,故B 错误;根据平行四边形定则,若已知两个分力的大小,可能有一解,可能有两解,也可能无解,故C 错误;故选A.
答案:A
2.把一个力分解为两个力时( )
A .一个分力变大时,另一个分力一定要变小
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
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12
F ,C 对. 答案:C
3.两个力的合力为50 N ,其中一个力为30 N ,那么另一个力的大小可能是( )
A .10 N
B .15 N
C .80 N
D .85 N
解析:因为|F 1-F 2|≤F 合≤|F 1+F 2|,解得另一个分力的大小应在20 N ≤F ≤80 N 范围内,故C 正确.
答案:C
4.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 3 N
解析:由题意可知绳子与水平方向的夹角正弦值为sin α=0.55
=0.1,所以绳子的作用力为F 绳=F
2sin α=1 500 N ,A 项正确,B 、C 、D 项错误.
答案:A
5.如图所示,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.若逐渐增加C 端所挂物体的质量,则最先断的
( )
A .必定是OA
B .必定是OB
C .必定是OC
D .可能是OB ,也可能是OC
解析:OC 下悬挂重物,它的拉力应等于重物的重力G ,OC 绳的拉力产生两个效果,使OB 在O 点受到向左的作用力F 1,使OA 在O 点受到斜向下沿绳方向的作用力F 2,F 1、F 2是G 的两个分力.由平行四边形定则可作出力的分解图如图所示.
当逐渐增大所挂物体的质量,哪根绳子承受的拉力最大则最先断.从图中可知:表示F 2的有向线段最长,F 2分力最大,故OA 绳子最先断,故选A.
答案:A
6.如图所示,光滑斜面的倾角为θ,有两个相同的小球1和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______.
解析:对第一个图中的小球受力分析,根据共点力的平衡条件可得出挡板和斜面受到小球的压力大小,再对第二个小球受力分析可得出挡板和斜面受到小球的压力大小,从而求出大小之比.
对球1受力分析,受到水平向右挡板给的弹力N 1,斜面给的垂直斜面向上的支持力N 2,竖直向下的重力G ,三力平衡,根据几何知识可得N 1=G tan θ,N 2=G cos θ
,对球2受力分析,受到沿斜面向上的挡板给的弹力N 3,斜面给的垂直斜面向上的支持力N 4,竖直向下的重力G ,三力平衡,根据共点力平衡条件以及几何知识可得N 3=G sin θ,N 4=G cos θ,故N 1N 3
=tan θsin θ=1cos θ,N 2N 3=1cos 2θ
,根据牛顿第三定律可得两挡板受到小球的压力大小之比为1cos θ,斜面受到两个小球的压力大小之比为1cos 2θ
. 答案:(1)1cos θ (2)1cos 2θ
B 级 提能力
7.如图所示,一架直升机通过轻绳打捞海中物体,物体质量为m ,由于流动的海水对物体产生水平方向的冲击,使轻绳张紧且偏离竖直方向,当直升机相对地面静止时,绳子与竖直方向成θ角,已知物体所受的浮力不能忽略.下列说法正确的是( )
A .绳子的拉力为mg
cos θ
B .绳子的拉力一定大于mg
C .物体受到海水的水平方向的作用力等于绳子的拉力
D .物体受到海水的水平方向的作用力小于绳子的拉力
解析:小球受力如图所示。