人教版高中物理必修一力的合成与分解练习
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高一物理人教版必修一力的合成与分解练习一、选择题1、如下图,P是位于水平的粗糙桌面上的物块.用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连,小盘内有砝码,小盘与砝码的总质量为m.在P运动的进程中,假定不计空气阻力,那么关于P在水平方向遭到的作用力与相应的施力物体,以下说法正确的选项是〔〕A.拉力和摩擦力,施力物体是地球和桌面B.拉力和摩擦力,施力物体是绳和桌面C.重力mg和摩擦力,施力物体是地球和桌面D.重力mg和摩擦力,施力物体是绳和桌面2、以下说法正确的选项是〔〕A.木块放在水平桌面上遭到一个向上的弹力,这是由于木块发作庞大形变而发生的B.质量平均散布,外形规那么的物体的重心能够在物体上,也能够在物体外C.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反D.由磁铁间有相互作用可知:力可以分开物体而独自存在3、关于相互作用,以下说法正确的选项是:A.在相对运动的时分,相互接触的物体之间不能够发生摩擦力B.维持月球绕地球运动的力与使苹果下落的力是不异性质的力C.在微观带电粒子的相互作用中,万有引力比库仑力强得多D.由于强相互作用,虽然带正电的质子之间存在斥力但原子核仍能严密的坚持在一同4、关于力的概念,以下说法不正确的选项是〔〕A.力是物体发生形变和改动运动形状的缘由B.一个力肯定联络着两个物体,其中每个物体既是施力物体又是受力物体C.只需两个力的大小相反,它们发生的效果一定相反D.两个物体发作作用,其相互作用力总是同时发生的5、关于力的作用效果,以下说法正确的选项是()A.物体的运动形状发作变化,一定受外力的作用B.物体的运动形状不发作变化,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形状发作变化的现象D.力对物体的作用效果完全由力的大小决议6、关于力的说法中正确的选项是〔〕A.力是物体对物体的作用B.只要靠得很近的物体才有力的作用C.由磁铁间有相互作用可知,力可以分开物体而独自存在D.力的大小可以用天平测量7、关于力的说法中正确的选项是:〔〕A.力是物体对物体的作用;B.只要直接接触的物体才有力的作用;C.由磁铁间有相互作用可知:力可以分开物体而独自存在;D.力的大小可以用天平测量。
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______。
力的合成和分解课后篇巩固提升合格考达标练1.(2021陕西宝鸡高一期末)在力的合成中,关于两个分力与它们合力的关系,下列说法中正确的是()A.合力大小一定等于两个分力大小之和B.合力的方向一定与分力的方向相同C.合力大小一定比任何一个分力都大D.两个分力不变且两个分力的夹角在0~180°之间变化时,夹角越大合力越小,合力大小不一定是等于两个分力大小之和,A错误;由力的平行四边形定则可知,合力的方向不一定与分力的方向相同,B错误;当两个力方向相同时,合力等于两分力之和,合力大于每一个分力;当两个分力方向相反时,合力等于两个分力之差,合力可能小于分力,由此可见:合力可能大于分力也有可能小于分力,C错误;当夹角在0~180°之间变化时,由公式F=√F12+F22+2F1F2cosθ,知夹角越大合力越小,D正确。
2.如图所示,轻绳OA、OB和OP将一只元宵花灯悬挂在P点,花灯保持静止。
已知绳OA和OB的夹角为120°,对O点拉力的大小皆为F,轻绳OP对O点拉力的大小为()A.FB.√2FC.√3FD.2FOP对O点拉力的大小等于绳OA和OB的拉力的合力,根据几何知识可知,应为F。
3.(2021山西长治高一月考)三个共点力F1、F2、F3可用如图所示的有向线段表示,它们围成封闭的三角形。
则这三个力的合力最大的是()中F1和F2的合力为-F3,合力等于0;B中F1和F3的合力为F2,合力等于2F2;C中F1和F2的合力为F3,合力等于2F3;D中F2和F3的合力为F1,合力等于2F1;由上可知2F1最大,故选D。
4.如图甲为射箭比赛时的场景。
已知弓的顶部跨度为l,且拉弓过程中l保持不变;弦均匀且弹性良好,其自由长度也为l,劲度系数为k;射箭时弦和箭可等效为图乙情景: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。
发射箭时弦的最大长度为2l,设弦的弹力满足胡克定律,则箭被发射瞬间所受的弹力为()kl B.kl C.√3kl D.2klA.√32,两侧弦和虚线构成一个正三角形,则弦伸长的长度为x=2l-l=l,由胡克定律知,弦上的拉力为F=kx=kl,两侧弦之间的夹角为60°,则箭受到的弹力,即两侧弦的拉力的合力为F'=2F cos 30°=√3kl。
第三章相互作用——力4力的合成和分解课时2力的分解基础过关练题组一对力的分解的理解1.一个力的大小为30N,将此力分解为两个分力,这两个分力的大小不可能是()A.10N、10NB.20N、40NC.200N、200ND.700N、720N2.(多选)一个力F分解为两个不为零的分力F1、F2,以下说法可能正确的是()A.F1、F2与F都在同一直线上B.F1、F2都小于F2C.F1或F2的大小等于FD.F1、F2的大小都与F相等3.将一个有确定方向的力F=10N分解成两个分力,已知一个分力有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力的大小为6N,则在分解时()A.有无数组解B.有两组解C.有唯一解D.无解题组二按效果分解力4.如图所示,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 T和球对墙壁的压力F N的大小分别是()A.G,G2B.2G,GC.√3G,√3G3D.2√33G,√3G35.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端分别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()A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB,也可能是OC6.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10m。
用300N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5m,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.1500NB.6000NC.300ND.1500√3N题组三力的分解的讨论7.甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO'方向航行,甲用1000N的力拉绳子,方向如图所示,则乙的拉力最小值为()A.500√3NB.500NC.1000ND.400N8.把一个已知力F分解,要求其中一个分力F1跟F成30°角,而大小未知;另一个分力F2=√33F,但方向未知,则F1的大小可能是()A.F2B.√32F C.2√33F D.√3F题组四力的正交分解法9.如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面间的动摩擦因数相同,分别受到三个大小相同方向不同的作用力F,当它们滑动时,下列说法正确的是()A.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10.(多选)如图所示,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()A.F cosθB.μmgC.μFD.μ(mg+F sinθ)能力提升练题组一对力的分解的讨论1.(2020山东师大附中高一上期末,)(多选)已知一个力F=10√3N,可分解为两个分力F1和F2,已知F1与F夹角为30°(如图所示),F2的大小为10N,则F1的大小可能是()A.5√3NB.10√3NC.10ND.20N题组二按效果分解力2.(2019河北唐山一中高一上期中,)一个体操运动员在水平地面上做倒立动作,下列哪个图中沿每只手臂向下的力最大()3.(2020浙江嘉兴一中、湖州中学高一上期中联考,)减速带是交叉路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全。
力的分解及应用练习题一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)1.物理知识在生产和生活中有着重要的作用,下列说法中正确的是()A. 运动员做引体向上(缓慢上升)动作时,双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大,是因为张开时手臂的合力增大的缘故B. 幼儿园的滑梯很陡,是为了增加小孩滑滑梯时受到的重力,使小孩下滑得更快C. 用手紧握啤酒瓶,是为了增大静摩擦力以防止瓶从手中滑落D. 用脚蹬自行车骑行前进时,车后轮受到的地面的静摩擦力方向与前进方向相同2.如图所示,细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同,长度MO>NO,则在不断增加重物G重力的过程中(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3.如图所示,登山者连同设备总重量为G.某时刻缆绳和竖直方向的夹角为θ,若登山者手拉缆绳的力大小也为G,则登山者脚对岩石的作用力()A. 方向水平向右B. 方向斜向右下方C. 大小为GtanθD. 大小为Gsinθ4.如图所示,被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球。
现在想通过分解重力的方法来求绳子对球的拉力和斜面对球的弹力时,则分解重力G的两个方向为图中的()A. 1和4B. 2和4C. 3和4D. 3和25.某同学在单杠上做引体向上,如图所示.其中双臂用力最小的是()A. B.C. D.6.用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示,两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°。
重力加速度为g。
当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则()A. F1=√33mg,F2=√32mg B. F1=√32mg,F2=12mgC. F1=12mg,F2=√32mg D. F1=√32mg,F2=√33mg7.如图所示,质量为M的斜面体静止在水平面上,其斜面的倾角为θ,质量为m的物体沿斜面上升,最终停止在斜面上。
3.4 力的合成和分解-同步练习(含解析)一、单选题1.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,若F1、F2、F3三个力不共线,则这三个力可能选取的数值为()A.15N、5N、6NB.3N、6N、4NC.1N、2N、10ND.1N、6N、7N2.如图为汽车的机械式手刹(驻车器)系统的结构示意图,结构对称。
当向上拉动手刹拉杆时,手刹拉索(不可伸缩)就会拉紧,拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器,从而实现驻车的目的。
则以下说法正确的是()A.当OD,OC两拉索夹角为60°时,三根拉索的拉力大小相等B.拉动手刹拉杆时,拉索AO上拉力总比拉索OD和OC中任何一个拉力大C.若在AO上施加一恒力,OD,OC两拉索夹角越小,拉索OD,OC拉力越大D.若保持OD,OC两拉索拉力不变,OD,OC两拉索越短,拉动拉索AO越省力3.如图所示,小方块代表一些相同质量的钩码,图甲中O为轻绳之间连接的结点,图乙中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码,两装置处于静止状态,现将图甲中B滑轮的端点B稍稍右移一些,图乙中的端点B稍稍向上移动一些(图乙中的绳长不变),则关于θ角和OB绳的张力F的变化,下列说法正确的是()A.图甲、乙中的θ角均增大,F均不变B.图甲、乙中的θ角均不变,F均不变C.图甲中θ角增大、图乙中θ角不变,张力F均不变D.图甲中θ角减小、F不变,图乙中θ角增大、F减小4.如图,小明在倾斜的路面上使用一台没有故障的体重秤,那么测出来的体重示数比他实际体重()A.偏大B.偏小C.准确D.不准确,但无法判断偏大偏小5.如图,物体在力F作用下水平向右做匀速直线运动,F与水平面夹角为37°。
撤去F瞬间,物体受到的合力大小可能是()A.0B.0.3FC.0.8FD.F6.关于力F1、F2及它们的合力F的下列说法中,正确的是()A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B.两力F1、F2一定是同种性质的力C.两力F1、F2可能是同一个物体受到的力,也可能是物体间的相互作用力D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力7.如图所示,有两个共点力,一个是F1=40N,一个是F2,它们的合力是F=100N,则F2的大小可能是()A.20 NB.40 NC.80 ND.160 N8.关于大小不变的两个共点力F1、F2的合力F,下列说法正确的是()A.合力F的大小一定大于任一分力的大小B.合力F的大小一定小于任一分力的大小C.合力F的大小可能等于F1或F2的大小D.合力F的大小随F1、F2间夹角增大而增大二、多选题9.两个共点力的大小分别为5N和8N, 其合力的大小可能等于()A.2NB.5NC.8ND.13N10.将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中正确的是( )A. B. C. D.11.如图,将力F=40N(大小、方向已知)分解为两个分力F1和F2,已知F2和F的夹角θ= .则关于分力F2,以下说法中正确的是()(sin =0.6,cos =0.8)A.当F1=30N时,有两个解B.当F1=50N时,有唯一解C.当F1=20N时,有唯一解D.当F1=24N时,有两个解12.两个共点力的大小分别为F1=15 N,F2=8 N,它们的合力大小可能等于()A.6NB.10NC.20ND.25N13.下列四组三个共点力的合力可能是0的有()A. B. C. D.14.作用于一个质点上的三个力,F1=4N,F2=28N,F3=11N,它们的合力大小可能为()A.24NB.25NC.3ND.11N三、解答题15.如图所示,质量m=2kg的木块置于光滑水平面上,在大小F=8N、方向与水平面成θ=60°夹角斜向上的拉力作用下,从静止开始沿水平面做匀加速直线运动.求:木块所受的合力大小;16.质量为m的木块,放在倾角为α的斜面上,力F垂直于斜面作用在木块上,如图所示,则木块对斜面的压力大小是多少?17.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的大小可能是多少?18.重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ,一人欲用最小的作用力F使木块沿水平地面匀速运动,问此最小作用力的大小和方向应如何?答案一、单选题1.【答案】B【解答】三力中某两个力的合力|F1﹣F2|≤F1、2合≤F1+F2,若另一个力F3的大小在F1、2合的取值范围内,则这三个力的合力可能为零,物体就处于平衡状态.A.10N≤F1、2合≤20N,F3=6N不在这范围内,A不符合题意;B.3N≤F1、2合≤9N,F3=4N在这范围内,B符合题意;C.1N≤F1、2合≤3N,F3=10N不在这范围内,C不符合题意;D.5N≤F1、2合≤7N,F3=7N在这范围内,但此时三力共线,不符合题意,D不符合题意。
力的合成与分解练习题班级姓名。
一、选择题1.关于合力与分力,下列说法正确的是 ( )A.合力的大小一定大于每个分力的大小 B.合力的大小至少大于其中的一个分力C.合力的大小可以比两个分力都大,也可以两个分力都小D.合力的大小不可能与其中的一个分力相等2.有三个共点力,其大小分别为20牛顿、6牛顿、15牛顿,其合力的最大值,最小值分别为 ( ) A. 41N 、 0 B.41N 、 11N C 29N 、 4N D.41N 、 lN 3.如图所示,物体受到的水平方向成30o角的拉力F作用向左作匀速直线运动,则物体受到的拉力F与地面对物体的摩擦力的合力的方向是( )A.向上偏左 B.向上偏右 C.竖直向上 D.竖直向下4.其物体在三个共点力的作用下处于静止状态,若把其中的一个力P1的方向沿顺时针转过90o而保持其大小不变,其余两个力保持不变,则此时物体所受的合力大小为 ( )2F C.2F l D.无法确定A.F 1 B.25.弹簧秤两端各拴一端,用大小都等于F、方向相反的两个力分别拉住两绳,则弹簧秤的读数F1和弹簧秤所受的合力F2分别为()A.F1=2F,F2=2FB.F1=0,F2=0C.F1=2F,F2=0D.F1=F,F2=06.如图所示,质量分别为m1和m2的两物体用轻绳ABC连接,跨过光滑的定滑轮而处于平衡状态,下述说法中正确的是 ( )A.若使m1—增大一点,在新的位置仍能干衡B.若位m1增大一点,不会出现新的平衡位置C.若使m2增大一点,在某一新位置仍能干衡D.若使m2增大一点,不会出现新的平衡位置二、填空题7.均匀矩形木板ABCD用绳悬挂,如图所示,若θ角越大,那么OO’绳的张力( )。
(填越大、越小、不变)8.如图所示,轻直角劈ABC,斜边长 AC=8cm,AB边长2cm,当用力F=200牛顿的水平拉力推劈时,它对上斜墙的压力是( )牛顿,对水平地面的压力为( )牛顿。
9.AO,BO两根细绳上端分别固定在天花板上,下端结于O点,在O点施一个力F使两绳在竖直平面内绷紧,两绳与天花板的夹角如图所示,力F方向与绳OB夹角为α,当α=( )时,绳AO拉力大小等于F。
第三章相互作用——力4 力的合成与分解知识点一合力与分力力的合成1.合力、分力.如果一个力作用在物体上产生的效果跟原来几个力的共同作用效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力.*注意:合力与分力是等效替代的关系.受力分析时不能同时考虑合力和分力,否则出现重复.2.力的合成:求几个力的合力的过程.3.平行四边形定则:两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向.4.合力与分力间的大小关系.当两分力F1、F2大小一定时,(1)最大值:两力同向时合力最大,F=F1+F2,方向与两力同向;(2)最小值:两力方向相反时,合力最小,F=|F1-F2|,方向与两力中较大的力同向;(3)合力范围:两分力的夹角θ(0°≤θ≤180°)不确定时,合力大小随夹角θ的增大而减小,所以合力大小的范围是:|F1-F2|≤F≤F1+F2.知识点二力的分解1.力的分解:已知一个力求它的分力的过程.2.分解法则:力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则.3.分解依据:通常依据力的作用效果进行分解.4.一般把一个力沿水平方向和竖直方向分解或沿斜面方向和垂直斜面方向分解.5.一个合力可分解为唯一的一组分力的条件.(1)已知合力和两个分力的方向时,有唯一解.(2)已知合力和一个分力的大小和方向时,有唯一解.(3)已知合力F以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小时,若F与F1的夹角为α,有下面几种可能:①当F sin α<F2<F时,有两解,如图甲所示②当F2=F sin α时,有唯一解,如图乙所示③当F2<F sin α时,无解,如图丙所示④当F2>F时,有唯一解,如图丁所示*按实际效果分解的几个实例.实例分析地面上物体受斜向上的拉力F,其效果为一方面使物体沿水平地面前进,另一方面向上提物体,因此可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2.F1=F cos α,F2=F sin α质量为m的物体静止在斜面上,其重力产生两个效果:一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F1,二是使物体压紧斜面的分力F2·F1=mgsin α,F2=mgcos α质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时,其重力产生两个效果:一是使球压紧板的分力F1,二是使球压紧斜面的分力F2. F1=mgtan α,F2=mg cos α质量为m的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上,其重力产生两个效果:一是使球压紧竖直墙壁的分力F1,二是使球拉紧悬线的分力F2. F1=mgtan α,F2=mg cos α质量为m的物体被OA、OB绳悬挂于O点,重力产生两个效果:对OA的拉力F1和对OB的拉力F2. F1=mgtan α,F2=mg cos α质量为m的物体被支架悬挂而静止,其重力产生两个效果:一是拉伸AB的分力F1;二是压缩BC的分力F2. F1=mgtan α,F2=mg cos α1.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:如图所示,三个矢量F1、F2和F构成一个三角形,其中首尾连接的矢量F1、F2为两个分矢量,从一个矢量的箭尾指向另一个矢量的箭头的矢量F为合矢量,矢量三角形三条边的长度和方向分别表示三个矢量的大小和方向.知识点三实验:验证力的平行四边形定则一、实验原理1.若用一个力F′或两个力F1和F2共同作用都能把橡皮条沿某一方向拉至相同长度,即力F′与F1、F2的共同作用效果相同,那么F′为F1、F2的合力.2.用弹簧测力计分别测出F′和F1、F2的大小,并记下它们的方向,作出F′和F1、F2的图示,以F1、F2的图示为邻边作平行四边形,其对角线即为用平行四边形定则求得的F1、F2的合力F.3.比较F′与F,若它们的长度和方向在误差允许的范围内相等,则可以证明平行四边形定则的正确性.二、实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉(若干).三、实验步骤(1)用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.(2)用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.(3)用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O,如图所示,记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向.(4)用铅笔和刻度尺从结点O沿两细绳套方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示.(5)只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳的方向,用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示.(6)比较力F′与平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同.(7)改变两个力F1与F2的大小和夹角,再重复实验两次.四、误差分析1.误差来源.除弹簧测力计本身的误差外,还有读数误差、作图误差等.2.减小误差的办法.(1)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度,要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录.(2)作图时用刻度尺借助于三角板,使表示两力的对边一定要平行.(3)因两个分力F1、F2间的夹角θ越大,用平行四边形定则作出的合力F的误差ΔF就越大,所以,实验中不要把θ取得太大,但也不宜太小,以60°~120°之间为宜.五、注意事项1.使用弹簧测力计时应注意的问题.(1)弹簧测力计的选取方法将两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉,若两只弹簧测力计在对拉过程中,读数相同,则可选;若读数不同,应另换,直至相同为止.(2)弹簧测力计不能在超出它的测量范围的情况下使用.(3)使用前要检查指针是否指在零刻度线上,否则应校正零位(无法校正的要记录下零误差).(4)被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致,拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦.(5)读数时应正对、平视刻度.2.验证力的平行四边形定则时应注意的问题.(1)不要直接以橡皮条端点为结点,可拴一短细绳连两细绳套,以三绳交点为结点,应使结点小些,以便准确地记录结点O的位置.(2)在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同.(保证作用效果相同)(3)不要用老化的橡皮条,检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条,要反复做几次,使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化.(4)细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.不要直接沿细绳套的方向画直线,应在细绳套末端用铅笔画一个点,去掉细绳套后,再将所标点与O点连直线确定力的方向.(5)在同一次实验中,画力的图示所选定的标度要相同,并且要恰当选取标度,使所作力的图示稍大一些.(6)用两个弹簧测力计勾住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太大,以60°到120°之间为宜.【例1】(多选)两个共点力F1、F2大小不同,它们的合力大小为F,则()A.F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍B.F1、F2同时增加10 N,F也增加10 NC.F1增加10 N,F2减少10 N,F一定不变D.若F1、F2中的一个增大,F不一定增大【例2】把一个80 N的力F分解成两个分力F1、F2,其中力F1与F的夹角为30°,求:(1)当F2最小时,另一个分力F1的大小.(2)F2=50 N时F1的大小.【例3】(多选)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()A.33F B.32F C.233F D.3F【例4】如图中,用绳AC和BC吊起一个重50 N的物体,两绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为30°和45°,求绳AC和BC对物体的拉力.【例5】某学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计的拉力,如图(a)所示.(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.(2)图(b)所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个比较符合实验事实?(F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)随堂练习1.(多选)关于合力,下列说法正确的是()A.一个力的作用效果如果与几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫那几个力的合力B.合力一定大于任何一个分力C.合力就是几个力的代数和D.合力小于任何一个分力是可能的2.同时作用在某物体上的两个方向相反的力,大小分别为6 N和8 N,当8 N的力逐渐减小到零的过程中,两力合力的大小()A.先减小,后增大B.先增大,后减小C.逐渐增大D.逐渐减小3.如图所示,为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图象,则这两个分力的大小分别为()A.1 N和4 N B.2 N和3 N C.1 N和5 N D.2 N和4 N4.(多选)一个物体同时受到三个力作用,其大小分别是4 N、5 N、8 N,则其合力大小可以是()A.0 N B.10 N C.15 N D.20 N5.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6.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.3 N D.6 N7.某物体在n个共点力的作用下合力为零,若把其中一个力F1的方向沿顺时针方向转过90°,而保持其大小不变,其余力保持不变,则此时物体所受的合力大小为() A.F1 B.2F1C.2F1 D.08.如图所示,物体M在斜向右下方的推力F作用下,在水平地面上恰好做匀速运动,则推力F和物体M受到的摩擦力的合力方向()A.竖直向下B.竖直向上C.斜向下偏左D.斜向下偏右9.水平横梁一端A插在墙壁内,另一端装小滑轮B.轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过小滑轮后悬挂一质量m=10 kg的重物,∠CBA=30°,如图所示,则小滑轮受到轻绳的作用力为多大(取g=10 m/s2)?10.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,取g=10 m/s2,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?11.如设有五个力同时作用于质点P,它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线,如图所示,这五个力中的最小力的大小为F,则这五个力的合力等于()A.3F B.4F C.5F D.6F12.(多选)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,如图所示,则()A.力F的水平分力为F cos αB.力F的竖直分力为F sin α,它使物体m对桌面的压力比mg小C.力F的竖直分力为F sin 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13.F1、F2的合力为F,已知F1=20 N,F=28 N,那么F2的取值可能是()A.40 N B.70 N C.100 N D.6 N14.在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19 N、40 N、30 N和15 N,方向如图所示,求它们的合力.15.在探究合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.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测力计互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条.(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,正确的是______.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.将弹簧测力计都拉伸到相同刻度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________.A.两细绳必须等长B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计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些第三章 相互作用——力4 力的合成与分解【例1】答案:AD解析:F 1、F 2同时增大一倍,F 也增大一倍,选项A 正确.F 1、F 2同时增加10 N ,F 不一定增加10 N ,选项B 错误.F 1增加10 N ,F 2减少10 N ,F 可能变化,选项C 错误.若F 1、F 2中的一个增大,F 不一定增大,选项D 正确. 【例2】答案:40 3 N (2)(403-30) N 或(403+30) N 解析:(1)当F 2最小时,如图甲所示,F 1和F 2垂直,此时F 1=F cos30°=80×32N =40 3 N. (2)根据图乙所示,F sin 30°=80 N×12=40 N<F 2,则F 1有两个值. F 1′=F cos 30°-F 22-(F ·sin 30°)2=(403-30) NF 1″=(403+30) N.【例3】答案:AC解析:因F 2=33F >F sin 30°,故对应的F 1的大小有两种可能. 如图所示,F 1的两个解分别对应于三角形的边长OC 和OD 的长度,由三角形的特点和对称性得CB =BD =F 22-⎝⎛⎭⎫F 22=36F ,所以F 1=32F ±36F ,A 、C 正确. 【例4】答案:50(3-1) N 252(3-1) N解析:此题可以用平行四边形定则求解,但因其夹角不是特殊角,计算麻烦,如果改用正交分解法则简便得多.以C 为原点建立直角坐标系,设x 轴水平,y 轴竖直,在图上标出F AC 和F BC 在x 轴和y 轴上的分力.F ACx =F AC sin 30°=12F AC , F ACy =F AC cos 30°=32F AC , F BCx =F BC sin 45°=22F BC , F BCy =F BCy cos 45°=22F BC . 在x 轴上,F ACx 与F BCx 大小相等:12F AC =22F BC ;① 在y 轴上,F ACy 与F BCy 的合力与重力相等:32F AC +22F BC =50 N ;② 联立①②得,绳BC 的拉力和绳AC 的拉力:F BC =25(6-2) N =252(3-1) N ,F AC =50(3-1) N.【例5】答案:(1)见解析图 (2)甲解析:(1)F 1和F 2的合力图示如图所示.(2)用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮筋拉力的方向有偏差,但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮筋拉力一定在同一直线上,故甲符合实验事实.随堂练习1、答案:AD解析:力的合成遵循力的平行四边形定则,力是矢量,既有大小,又有方向,所以求几个力的合力是求这几个力的矢量和,C 错,合力的大小可能大于任何一个分力,也可能小于任何一个分力,D 对.2、答案:A解析:当8 N 的力减小到6 N 时,两个力的合力最小为0,若再减小,两力的合力又将逐渐增大,两力的合力最大为6 N ,故A 正确.3、答案:B解析:两个分力之和为最大值,两个分力之差为最小值,即F 1+F 2=5 N ,F 1-F 2=1 N .解得F 1=3 N ,F 2=2 N 2,B 正确.4、答案:ABC解析:三力方向相同时合力有最大值,即4 N +5 N +8 N =17 N ,而F 1=4 N 和F 2=5 N 这两力合力F 的最大值为9 N ,最小值为1 N ,另一力为8 N ,且1 N<8 N<9 N ,取F 1和F 2适当夹角,可使其合力F 的大小为8 N ,再取F 3的方向与F 的方向相反,则F 1、F 2、F 3合力为零,此即为最小值,故三力合力的取值范围为0≤F ≤17 N ,选A 、B 、C.5、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. 6、答案:D解析:三对共线的分力分别求合力,大小均为3 N ,方向如图所示.夹角为120°的两个3 N 的力的合力为3 N ,且沿角平分线方向,故所给六个力的合力为6 N .D 正确.7、答案:B解析:物体受n 个共点力作用合力为零,则其中n -1个力的合力一定与剩下来的那个力等大反向,故除F 1以外的其他各力的合力的大小也为F 1,且与F 1反向,故当F 1转过90°时,合力应为2F 1.B 正确.8、答案:A解析:物体M 受四个力作用(如图所示),支持力F N 和重力G 的合力一定在竖直方向上,由平衡条件知,摩擦力F ′和推力F 的合力与支持力F N 和重力G 的合力必定等大反向,故F ′与F 的合力方向竖直向下.A 正确.9、答案:100 N解析:以滑轮与绳子的接触点B 为研究对象.悬挂重物的轻绳的拉力F =mg =100 N ,BC 段绳子在B 处有沿绳子斜向上的拉力、BD 段绳子在B 处有沿绳子竖直向下的拉力,大小都是100 N ,受力示意图如图所示∠CBD =120°,则∠CBE =∠DBE =60°,即△CBE 是等边三角形,故滑轮受到绳子的作用力大小为F 合=100 N.10、答案:5.0 N 1.0 N解析:由平行四边形定则可知,图中F 1与F 2的合力F =F 21+F 22=5.0 N .若木块滑动时,木块受到的滑动摩擦力大小为F ′=μF N =μmg =6.0 N .由于F <F ′,故木块处于静止状态,木块与地面间的摩擦力为静摩擦力,大小与F 相等,即为5.0 N.当F 2顺时针旋转90°时,F 1与F 2方向相同.它们的合力为F 1+F 2=7.0 N>6.0 N .此时木块运动受滑动摩擦力作用,木块受的合力为1.0 N.11、答案:D解析:根据平行四边形定则,F 1和F 4的合力为F 3,F 2和F 5的合力为F 3,所以五个力的合力等于3F 3,因为F 1=F ,根据几何关系知,F 3=2F ,所以五个力的合力大小为6F ,方向沿F 3方向,故选D 。
高中物理必修一:力的合成和分解课时练习一、单选题1.两个力F1和F2间的夹角为θ,两力的合力为F。
以下说法正确的是()A.若F1和F2大小不变,夹角θ由零增大到180°过程中,合力先减小后增大B.合力F总比分力F1和F2中任何一个力都大C.F1和F2大小相等时,它们的合力大小F可能等于分力大小D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力2.如下图所示,三个大小相等的力F,作用于同一点O,则合力最大的是()A.B.C.D.3.甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO′方向航行,甲用1000N的力拉绳子,方向如图所示,则乙的拉力最小值为()A.B.500N C.1000N D.400N4.如图所示,一个物体由绕过定滑轮的细绳拉着,分别被图中所示的三种情况拉住静止不动,在这三种情况下,若绳的拉力分别为T1、T2、T3,轴心对定滑轮的支持力分别为N1、N2、N3,若不计滑轮的质量及摩擦,则()A.T1=T2=T3N1=N2=N3B.T1>T2>T3N1=N2=N3C.T1=T2=T3N1>N2>N3D.T1<T2<T3N1<N2<N35.如图所示,将光滑斜面上物体的重力mg分解为G1、G2两个力,下列说法正确的是()A.物体受到重力mg、支持力F N以及G1、G2四个力的作用B.物体只受到重力mg和斜面的支持力F N的作用C.G1是斜面给物体的下滑力,G2是物体给斜面的压力D.斜面对物体支持力F N的大小等于mg sinθ6.有两个共点力,一个力的大小是10N,另一个力的大小是4N,它们合力的大小可能是()A.40N B.25N C.15N D.8N7.下图中按力的作用效果分解错误的是()A.B.C.D.8.如图为颈部牵拉器牵拉颈椎肥大患者的示意图.当颈部肥大压迫神经时,需要用颈部牵拉器牵拉颈部,以缓解神经压迫症状.图中牵拉细绳为跨过三个光滑小滑轮的同一根绳子,牵拉绳分别为水平、竖直方向,牵拉物P的重力为G,不计小滑轮重力,则牵拉器作用在患者头部的合力大小是A.G B.2G C D.3G9.如图所示,一个力F=30N,现已知F的一个分力F1的方向与F成37°,大小未知.已知sin37º=0.6,cos37°=0.8.关于另一个分力F2的说法中正确的是A.F2的最小值等于零B.无法确定F 2的最小值C.F 2的最小值等于12N D.F 2的最小值等于18N10.三个共点力大小满足F1≤F2≤F 3,则它们的合力F的大小,下列说法中正确的是A.F大小一定满足F≥F 3 B.F大小一定满足F≥F 1C.F大小的取值范围一定是0≤F≤F 1+ F 2+ F 3D .若F 1: F 2: F 3=3:4:5,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零11.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 =2G B .不管θ为何值,F =2G C .θ 越大,F 越大 D .θ 越大,两个拉力F 的合力越小12.如图所示,物体静止在倾角为 的斜面上,物体所受重力G 沿垂直于斜面方向和平行于斜面方向分解为F 1和F 2,以下说法正确的是( )A .F 1就是物体对斜面的压力B .F 1与斜面对物体的支持力大小相等,方向相反C .F 2就是斜面作用在物体上的静摩擦力D .F 2与斜面作用在物体上的静摩擦力是一对相互作用力二、填空题13.如图所示,甲、乙两同学同时推一辆小车,甲用40N 的力水平向右推,乙用50N 的力水平向左拉,两力沿同一直线,则小车受到推力的合力大小为 N ,方向14.已知两个共点力的大小分别为3 N 、5 N ,则它们合力的最大值为 N,最小值为 N.15.两个共点力的合力最大为15N ,最小为5N ,则这两个力的大小分别为____N 和___N .若这两个力的夹角是90°,则合力的大小为 ____N .16.某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC 的劲度系数为500 N/m.如图1所示,用弹簧OC 和弹簧秤a 、b 做“探究求合力的方法”实验.在保持弹簧伸长1.00 cm 不变的条件下:(1)若弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是________N(图2中所示),则弹簧秤b的读数可能为________N.(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大”“变小”或“不变”).三、解答题17.如图所示,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。
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=10kg的重物,∠CBA=30°,则滑轮受到绳子的作用力为(g取10N/kg)( )A.50N B.50NC.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.1N和4NB.2N和3NC.1N和5ND.2N和4N8、(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()A.F1的大小是唯一的B.F2的方向是唯一的C.F2有两个可能的方向D.F2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100N,它的一个分力F1的大小为60N,则另一个分力F2的大小( )A.一定是40N B.一定是80NC.不能大于100N D.不能小于40N12、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。
已知两臂夹角∠AOB>90°,当OA臂由水平转到竖起的过和中,手臂OA的作用力F A和手臂OB的作用力F B的变化情况,下列说法正确的是:()A.F A增大、F B减小B.F A减小、F B增大C.F A先增大后减小、F B减小D.F A先增大后减小、F B先减小后增大13、将一个力F=10N分解为两个分力,已知一个分力的方向与F成30°角,另一个分力的大小为6N,则在分解中()A.有无数组解B.有两解C.有惟一解 D.无解14、假期里,一位同学在厨房里协助妈妈做菜,对菜刀发生了兴趣.他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的顶角大(如图所示),他先后做出过几个猜想,其中合理的是( )A.刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关B.在刀背上加上同样的压力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C.在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大D.在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大15、如图所示,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。
已知运动员和他身上的装备的重量为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运动员相连(拉线重力不计),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,那么每根拉线的上张力大小为()A.B.C.D.二、计算题16、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800N,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.(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?17、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?18、将一个20N的力进行分解,其中一个分力的方向与这个力成30°角,试讨论:(1)另一个分力的最小值;(2)若另一个分力大小是N,则已知方向的分力大小是多少?19、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=0.5m,b=0.05m,求物体D所受压力的大小是F的多少倍?20、如图B-6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,求悬挂物的重力不能超过多少.21、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?22、如图2所示,AO、BO和CO三根绳子能承受的最大拉力相等.O为结点,OB与竖直方向夹角为θ,悬挂物体质量为m.求:(1)OA、OB两根绳子拉力的大小.(2)A点向上移动少许,重新平衡后,OA、OB绳中张力是否变化.23、如图所示的支架上,有不计重力的细绳AB,细绳与竖直墙壁夹角为60°,轻杆BC与竖直墙壁用铰链连接,夹角为30°,若细绳能承受的最大拉力是200N,轻杆能承受的最大压力是300N,那么在B端最多能挂多重的物体?参考答案一、选择题1、C2、B3、B4、D5、C。
6、A7、B.8、C9、AC 10、D 11、D.由12、C13、B14、 D15、A二、计算题16、解析:(1)要使小船能在河流中间沿直线行驶,乙施力后船所受合力应沿该直线方向,由力的平行四边形定则,当F乙与航行直线垂直且向下时,用力最小.(2)最小力F乙=F甲sin30°=400N.(3)合力为F=F甲cos30°=400N.答案:(1)乙垂直航向且向下时用力最小(2)400N (3)400N17、解析:将物块重力产生的效果沿ac、bc两绳分解如图所示,由力的平行四边形的几何关系得:F ac=mg cos30°=mgF bc=mg cos60°=mg.答案:mg mg18、(1)根据已知条件可作出图2(a),合力F与它的两个分力要构成一个三角形,F的末端到直线OA的最短距离表示那个分力的最小值,即过F末端作OA的垂线,构成一个直角三角形,如图2(b)所示,由几何关系知F2=Fsin30°=10N.(2)当另一个分力F2=N时,由于>10,根据力的三角形定则,可以组成两个不同的三角形,如图2(c)所示,根据正弦定理和∠A+∠B+∠C=180°,可求出F1=N,F1′=N.19、5 [解析]按力F的作用效果将其沿AB、AC方向分解为F1、F2,如图甲所示,则F1=F2=由几何知识得tanθ==10.按力F2的作用效果将其沿水平向左和竖直向下分解为F′N、F N,如图乙所示,则F N=F2sinθ以上各式联立解得F N=5F所以物体D所受压力的大小是F的5倍.20、如图所示,将竖直悬绳对A点向下的拉力F(F=G)沿AB、AC方向分解为F1、F2,则有F1tanα=G ①F2sinα=G ②代入数值由①②解得F2=F1当F1取最大值2000N时,F2=N>1000N,AC绳已断,即当重力增加时,AC绳的拉力先达到最大值,所以,应取F2=1000N代入②式,解得物体重力的最大值Gm=500N21、对m1进行受力分析如答图1-1N=T=m2g①3分Ncos30°=m1g②3分∴=2分22、(1)OA绳拉力为Gtanθ;OB绳拉力为G/cosθ(2)均发生变化【试题分析】节点O的受力分析如图3乙所示,由平衡条件可知,T1与T2的合力与G等大反向,但T1不等于T2,所以有T1=T2sinθG=T2cosθ解得T1=Gtanθ,T2=但A点向上移动少许,重新平衡后,θ会变化,故绳OA、OB的张力均要发生变化.23、173N。