高中物理必修一课时训练15力的分解
高中物理必修一-力的分解
力的分解知识集结知识元力的分解知识讲解力的分解一、力的分解1．力的分解：求一个已知力的分力叫做力的分解.2．分解规律：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则，即把已知力作为平形四边形的对角线，那么，与已知力共面的平行四边形的两条邻边就表示已知力的两个分力.3．力的分解方法：根据力F产生的作用效果，先确定两个分力的方向，再根据平行四边形定则用作图法作出两个分力F1和F2的示意图，最后根据相关数学知识计算出两个分力的大小二、力的分解的解的问题1．已知两分力方向（1）两分力方向在一条直线上时当两力与合力同向时，无论是同向还是反向，均有无数组解．（2）两分力不在一条直线上时要使问题有解，合力必夹在两分力之间，仅有一组解．2．已知一个分力的大小和方向合力与一个确定的分力已经确定了三角形的三个顶点（三力在一条直线上的情况可看成是压扁的三角形），由三角形定则知，解是唯一的．3．已知两个分力的大小要使问题有解，两个分力的代数和不能小于合力的大小；差的绝对值不能大于合力的大小．在这个前提下讨论，可以做图得到结果．（1）当时在平面内有两解，在空间中有无数解．（如图所示）（2）当时，有唯一解（3）当时，有唯一解4．已知其中一分力F1的方向和另一分力F2的大小时（1）已知方向的分力与合力成锐角时（2）已知方向的分力与合力成直角或钝角时当时，无解．当时，有唯一解．按力的效果进行分解一、按效果分在实际问题中一个力究竟该分解成怎样的两个力，要看力的实际作用效果二、分解方法：1．根据力的实际作用效果确定两个分力的方向2．根据两个分力的方向做平行四边形3．根据平行四边形和相关的数学知识，求出两个分力的大小和方向．正交分解法正交分解法是把力沿着两个经选定的互相垂直的方向作分解，其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算，它是处理力的合成和分解的复杂问题的一种简便方法，其步骤如下：1．正确选定直角坐标系.通常选共点力的作用点为坐标原点，坐标轴方向的选择则应根据实际问题来确定，原则是使坐标轴与尽可能多的力重合，即：使向两坐标轴投影分解的力尽可能少.在处理静力学问题时，通常是选用水平方向和竖直方向上的直角坐标，当然在其他方向较为简便时也可选用.2．分别将各个力投影到坐标轴上，分别求出x轴和y轴上各力的投影的合力F x和F y：F x=F1x+F2x+F3x+……；F y=F1y+F2y+F3y+……（式中的F1x和F1y是F1在x轴和y轴上的两个分量，其余类推.）这样，共点力的合力大小为：F=.3．设合力的方向与x轴正方向之间的夹角为α，因为tanα=，所以，通过查数学用表，可得α数值，即得出合力F的方向.特别的：若F=0，则可推得F x=0，F y=0.这是处理多个力作用下物体平衡问题的常用的好办法.例题精讲力的分解例1.关于力的分解，下列说法中不正确的是（）A．一个力可以分解成两个比它大的分力B．一个力可分解成两个大小跟它相等的力C．如果一个力和它的一个分力的大小方向确定，那么另一个分力就是唯一的D．如果一个力以及它的一个分力大小和另一个分力的方向确定，这两个分力就完全确定了例2.如图所示，将力F分解为F1和F2两个分力，已知F1的大小和F2与F之间的夹角α，且α为锐角，则（）A．当F1>F sinα时，一定有两解B．当F1=F sinα时，有唯一解C．当F1<F sinα时，无解D．当F sinα<F1<F时，一定有两解例3.如图所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成53°角时，物块也恰好做匀速直线运动．则物块与桌面间的动摩擦因数为（不计空气阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6）（）A．B．C．D．当堂练习单选题练习1.在日常生活中，力的分解有着广泛的应用，如甲图用斧子把木桩劈开的图，已知两个侧面之间的夹角为2θ，斧子对木桩施加一个向下的力F时，产生了大小相等的两个侧向分力F1、F2，由乙图可得下列关系正确的是（）A．B．C．D．练习2.如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为θ．下列说法正确的是（）A．当m一定时，θ越大，轻杆受力越小B．当m一定时，θ越小，滑块对地面的压力越大C．当θ一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大D．当θ一定时，M越小，可悬挂重物C的质量m越大练习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．无解练习4.为了行车的方便与安全，上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路，这样做的主要目的是（）A．减小上山车辆受到的摩擦力B．减小上山车辆的重力C．减小上山车辆对路面的压力D．减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力练习5.关于力的分解，下列说法中不正确的是（）A．一个力可以分解成两个比它大的分力B．一个力可分解成两个大小跟它相等的力C．如果一个力和它的一个分力的大小方向确定，那么另一个分力就是唯一的D．如果一个力以及它的一个分力大小和另一个分力的方向确定，这两个分力就完全确定了练习6.已知两个共点力F的合力为2N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为N．则（）A．F2的方向是唯一的B．F2有无数个可能的方向C．F1的大小是唯一的D．F1的大小可取N练习7.如图中按力的作用效果分解正确的是（）B．C．D．A．练习8.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（）A．1和4 B．3和4 C．2和4 D．3和2练习9.如图，研究物体沿斜面下滑时，常把物体所受的重力分解为（）A．斜面支持力和下滑力B．沿斜面向下的下滑力和垂直在斜面上的压力C．平行于斜面向下的分力和垂直于斜面向下的分力D．下滑力和垂直于斜面向下的分力练习10.如图所示，倾角为θ的斜面上固定有一竖直挡板，重为G的光滑小球静止时对斜面的压力为N，小球的重力按照产生的作用效果可分解为（）A．垂直于斜面的分力和水平方向的分力，且B．垂直于斜面的分力和水平方向的分力，且N=G cosθC．垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力，且D．垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力，且N=G cosθ练习11.如图所示，倾角为15°的斜面上放着一个木箱，现有一个与水平方向成45°角的拉力F斜向上拉着木箱．分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为x轴和y轴建立坐标系，把F分解为沿着两个坐标轴的分力．则分力F x和F y的大小分别为（）A．F cos15°、F sin15°B．F cos30°、F sin30°C．F cos45°、F sin45°D．F cos60°、F sin60°练习12.如图所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为θ．在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均处于静止状态，已知m1下表面光滑，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．弹簧可能处于压缩状态B．弹簧弹力的大小为C．地面对m2的支持力可能为零D．地面对m2的摩擦力大小为F练习13.如图所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成53°角时，物块也恰好做匀速直线运动．则物块与桌面间的动摩擦因数为（不计空气阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6）（）A．B．C．D．多选题练习1.如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内．为了使脚所受的拉力减小，可采取的方法是（）A．只增加绳的长度B．只减小重物的质量C．只将病人的脚向左移动D．只将两定滑轮的间距增大练习2.将一个力F分解为两个分力F1和F2，则下列说法中正确的是（）A．F1和F2的代数和等于FB．F1和F2两个分力在效果上可以取代力FC．F是F1和F2的合力D．物体受到F1、F2和F三个力的作用练习3.图1为斧子劈开树桩的实例，树桩容易被劈开是因为形的斧锋在砍进木桩时，斧刃两侧会对木桩产生很大的侧向压力，将此过程简化成图2的模型，已知斧子是竖直向下且对木桩施加一个竖直向下的力F，斧子形的夹角为θ，则（）A．斧子对木桩的侧向压力大小为B．斧子对木桩的侧向压力大小为C．斧锋夹角越大，斧子对木桩的侧向压力越大D．斧锋夹角越小，斧子对木桩的侧向压力越大练习4.如图所示，将力F分解为F1和F2两个分力，已知F1的大小和F2与F之间的夹角α，且α为锐角，则（）A．当F1>F sinα时，一定有两解B．当F1=F sinα时，有唯一解C．当F1<F sinα时，无解D．当F sinα<F1<F时，一定有两解练习5.将力F分解为两个共点力，已知其中一个分力F1的方向与F的夹角为θ，则（）A．若已知另一个分力的方向，就可得到确定的两个分力B．若已知F1的大小，就可以得到确定的两个分力C．若已知另一个分力的大小，一定可以得到确定的两个分力D．另一个分力的最小值为F sinθ练习6.已知两个共点力的合力为60N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为35N，下列说法中正确的有（）A．F1的大小是唯一的B．F1的大小有两个可能的值C．F2有两个可能的方向D．可能任意方向填空题练习1.如图所示，重10N的物体静止在倾斜的长木板上，按照重力的实际作用效果将重力分解为：沿_____________方向的分力和沿____________方向的分力．请准确画出两个分力的图示（要求保留作图痕迹），由图示可读得：F1=______N，F2=______N．（精确到0.1N）按照重力作用的实际效果，可以将重力沿垂直木板方向和平行木板方向进行分解．木板上物体的重力，按效果分解的力图如图．解答题练习1.'已知共点力F1=10N，F2=10N，F3=5（1+）N，方向如图所示．求：（1）F1、F2的合力F合的大小和方向（先在图甲中作图，后求解）；（2）F1、F2、F3的合力F合的大小和方向（先在图乙中作图，后求解）．'练习2.'如图一大人拉着装有货物的木箱匀速前进，用的拉力为200N，车和货物的总重为500N．F与水平线的夹角为37°，（sin37°=0.6、cos37°=0.8）求：（1）F沿水平方向的分力和竖直方向的分力是多少？（2）地面对木箱的摩擦力是多少？方向向哪？（3）地面对木箱的支持力是多少？（4）画出木箱受力图．'练习3.'如图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成60°角的力F2推该物块时，物块仍做匀速直线运动．已知物块与地面间的动摩擦因数为，求F1与F2的大小之比．'练习4.'如图1用水平拉力F刚好能使质量为m的物块在静止水平木板上做匀速直线运动，已知重力加速度为g，求：（1）物块与木板间的动摩擦因数μ是多少？（2）若将水平拉力F改为与水平方向斜向上成θ角度的拉力F1拉物块如图2，仍使物块沿该水平木板做匀速直线运动，则拉力F1为多大？（3）如图3若将木板一端固定，另一端抬高，使木板与水平面成α角度，形成一斜面，现用平行于斜面向上的力F2沿斜面向上拉物块，仍能使物块做匀速直线运动，则拉力F2又是多大？'。
2019-2020学年高一物理人教版必修一课时练：(16)力的分解 Word版含答案
姓名，年级：时间：力的分解1、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,两个分力不能同时等于这个力2、如图所示,AB AC 、两光滑斜面互相垂直。
AC 与水平方向成30°角。
若把球O 的重力G 按照其作用效果分解,则两个分力的大小分别为（ ）A 。
3,33G G B.3,22G G C.22,22G G D.23,22G G 3、如图所示,三根轻绳的一端系于O 点，绳1,2的另一端分别固定在墙上,绳3的另一端吊着质量为m 的重物。
重物处于静止时，绳1水平,绳2与水平方向的夹角为θ.绳1受到的拉力用1F 表示，绳2受到的拉力用2F 表示.下列表达式中正确的是（ )A 。
12,tan sin mg mgF F θθ== B. 12sin ,cos mgF mg F θθ==C 。
12,sin tan mgF F mg θθ==D 。
12cos ,sin mgF mg F θθ==4、如图所示,不计重力的轻杆OP 能以O 点(固定不动)为圆心在竖直平面内自由转动，P 端用轻绳挂一重物B ，用另一根轻绳通过O 点正上方的滑轮系住P 端。
在力F 的作用下,当轻杆OP 和竖直方向的夹角α（0〈α<π)缓慢增大时,力F 的大小应( )A.逐渐增大 B 。
恒定不变 C.逐渐减小 D.先增大后减小5、如图所示，重力为G 的小球用轻绳悬于O 点，用力F 拉住小球，使轻绳保持偏离竖直方向60°角且不变,当F 与竖直方向的夹角为θ时F 最小，则θ、F 的值分别为( ）A ． 0°，GB ． 30°，32G C ． 60°，G D ． 90°，12G6、如图所示,将静止在倾角为θ的斜面上的物体的重力mg 分解为1F 和2F 两个力，下列结论正确的是( )A 。
高一物理力的分解试题答案及解析
高一物理力的分解试题答案及解析1. 如图所示，质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F 的作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动（m 1在光滑地面上，m 2在空中）．已知力F 与水平方向的夹角为θ．则m 1的加速度大小为A ．B ．C ．D ．【答案】A【解析】对质量分别为m 1、m 2的两个物体整体受力分析，如图根据牛顿第二定律，有解得，故选A ，【考点】考查了共点力平衡条件和力的分解与合成的应用点评：本题关键用整体法，可以不考虑系统的内力；当要计算系统内力时，可以用隔离法．2. 如图所示，用绳AC 和BC 吊起一个物体，绳AC 与竖直方向的夹角为60°，绳BC 与竖直方向的夹角为30°。
若被吊起的物体重100N ，试求绳AC 和BC 中张力分别为多大?【答案】【解析】C 点受到重物的拉力，AC 绳子的拉力，BC 绳子的拉力，三力平衡，根据力的平衡可得： 在竖直方向上： 在水平方向上： 联立解得 【考点】考查了共点力平衡条件和力的分解的应用点评：选择研究对象，进行受力分析，将力正交分解，根据平衡列等式求解，是此类型题目的一般步骤3. 如图所示，用细绳将重球悬挂在光滑墙壁上，绳子与墙夹角为θ，球的重力为G 。
（1）用力的分解法则作出重力和重力沿绳子方向及垂直墙壁方向的两个分力 （2）这两个分力的大小是多大？【答案】（1）略（2）【解析】（1）略（2）根据几何知识可得，【考点】考查了力的分解点评：基础题，画力的示意图，一定先弄清楚力的大小、方向、作用点，然后用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点．4.（10分）刀、斧、凿、刨等切削工具的刃都叫做劈，劈的截面是一个等腰三角形，如图所示，使用劈的时候，在劈背上加力F，这个力产生的作用效果是使劈的两侧面推压物体，把物体劈开.设劈的纵截面是一个等腰三角形，劈背的宽度是d，劈的侧面的长度是L.通过计算说明为什么劈的两个侧面之间的夹角越小（即越锋利的切削工具）越容易劈开物体。
【新课标高中同步辅导】2022高一人教版物理必修一课时作业15力的分解 Word版含答案
课时作业(十五)[全员参与·基础练]1．(多选)下列说法正确的是()A．力的分解是力的合成的逆运算B．把一个力分解为两个分力，这两个分力共同作用的效果应当与该力作用的效果相同C．力的合成和力的分解都遵循平行四边形定则D．部分小于全体，分力肯定小于合力【解析】力的合成是求几个力的合力，而力的分解是求一个力的分力，且都满足平行四边形定则，因此，A、C均正确；合力与分力有等效替代关系．所以合力的作用效果与分力的共同作用效果肯定相同，B正确，分力可以大于合力，如两力大小相等方向相反时，合力为零，所以D错误．【答案】ABC2．(多选)(2022·扬州高一检测)已知两个共点力的合力F＝50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为60N，则()图3－5－18A．F1的大小只有一个可能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【解析】因F2＞F，故F1的大小只有一个解，F2也只有一个解，方向是唯一的，故A、B正确．【答案】AB3．如图3－5－19所示，重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上，将重力G分解为垂直斜面对下的力F1和平行斜面对下的力F2，那么()图3－5－19A．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】重力G是物体受的力，其两个分力F1和F2作用在物体上，故A项错误；F2与物体受到的静摩擦力等大反向，并不是物体受到的静摩擦力，C项错误；F1、F2不能与物体的重力G同时作为物体受到的力，D项错误；物体对斜面的压力的大小等于重力G的分力F1＝G cos α，方向与F1方向相同，B项正确．【答案】 B4．下图中的四幅图呈现了某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿势，其中手臂受力最小的是()A B C D【解析】人体的重力可沿两手臂向下分解为使手臂张紧的两分力．由平行四边形定则可知，两分力的夹角越大，分力就越大，要省力的话，两臂需平行，故B正确．【答案】 B5．(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3－5－20所示，则()图3－5－20A．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【解析】如图所示，将F分解为水平方向和竖直方向的两个分力F1＝F cos α，F2＝F sin α，F2有竖直方向提拉作用，故物体对平面的压力减小了．故正确答案为A、B.【答案】AB6．(2022·浙江高考)如图3－5－21所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0 kg的物体．细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连．物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9 N．关于物体受力的推断(取g＝9.8 m/s2)，下列说法正确的是()图3－5－21A．斜面对物体的摩擦力大小为零B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面对上C．斜面对物体的支持力大小为4.9 3 N，方向竖直向上D．斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面对上【解析】物体重力在斜面方向上的分力：G x＝mg sin 30°＝4.9 N，由此可推断f＝0，即A 正确，B错误．物体重力在垂直斜面方向上的分力：G y＝mg cos 30°＝4.9 3 N，方向垂直斜面对下，故C、D均错误．【答案】 A7．(多选)(2022·温州高一检测)如图3－5－22所示，建筑装修中，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力是()图3－5－22A．(F－mg)cosθB．μ(F－mg)sinθC．μ(F－mg)cos θD．μ(F－mg)【解析】对磨石进行受力分析，由平衡条件，沿斜壁：(F－mg)cosθ＝F f，A对；垂直于斜壁：压力F N ＝(F－mg)sinθ，故摩擦力F f＝μF N＝μ(F－mg)sinθ，选项B正确．【答案】AB8．如图3－5－23所示，用两根承受的最大拉力相等，长度不等的细线AO、BO(AO＞BO)悬挂一个中空铁球，当在球内不断注入铁砂时，则()图3－5－23A．AO先被拉断B．BO先被拉断C．AO、BO同时被拉断D．条件不足，无法推断【解析】依据力的作用效果将重力分解如图所示，据图可知：F B＞F A.又由于两绳承受力量相同，故当在球内不断注入铁砂时，BO绳先断，选项B正确．【答案】 B[超越自我·提升练]9．(2021·武汉一中高一检测)如图3－5－24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3－5－24A．1 500 N B．6 000 NC．300 N D．1 500 3 N【解析】对作用点作受力分析，受到作用力F和两个绳子等大的拉力．由题目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】 A图3－5－2510．(多选)(2021·绍兴高一检测)如图3－5－25所示，细绳OA和OB的结点O下面挂了一盏灯，细绳OB水平．现在使灯离墙壁更近一些，而细绳OB仍保持水平方向，如图中虚线所示，则()A．细绳OA的拉力变大B．细绳OA的拉力变小C．细绳OB的拉力变大D．细绳OB的拉力变小【解析】细绳结点O的受力如图所示：将O点所受三力的示意图首尾连接，构造出矢量三角形如图甲所示：甲乙将灯渐渐移近墙壁的过程中，绳OA上的拉力F2与水平方向的夹角渐渐减小，依据矢量三角形图可知两绳子拉力均渐渐增大，A、C正确．【答案】AC11．(2022·太原高一检测)如图3－5－26所示，重物G＝200 N，搁放在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上，受一个与水平面成37°角斜向上的拉力作用，沿水平面运动，若这一外力F＝100 N，求物体受到的合力．(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图3－5－26【解析】对物体受力分析如图所示：正交分解得，竖直方向F N＋F sin 37°－G＝0水平方向F合＝F cos 37°－F f，且F f＝μF N联立得F合＝F cos 37°－μ(G－F sin 37°)代入数据得F合＝52 N方向水平向右．【答案】52 N，方向水平向右12．(2021·成都高一检测)两质量分别为M和m的物体用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图3－5－27所示放置，OA、OB与水平面的夹角分别为30°和60°，M重20N，m静止在水平面上．求：图3－5－27(1)OA绳和OB绳的拉力大小；(2)m受到的摩擦力．【解析】(1)结点O的受力如图所示．依据平衡条件得，竖直方向上F TA cos60°＋F TB cos30°－Mg＝0水平方向上F TA sin60°－F TB sin30°＝0解得F TA＝10N ，F TB＝10 3 N＝17.3 N.(2)由于m也处于平衡状态，故在水平方向上F TB－F TA－F f＝0所以摩擦力大小F f＝F TB－F TA＝7.3N方向水平向左．【答案】(1)10 N17.3 N(2)7.3 N方向水平向左。
(完整word版)高一物理力的分解练习题及答案
高一物理力的分解练习题及答案一、选择题（每小题4分，共24分）1.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2.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 N3.物体在斜面上保持静止状态，下列说法中正确的是①重力可分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力②重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力③物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力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.①③C.②③D.②④4.物体静止于光滑水平面上，力F作用于物体上的O点，现要使合力沿着OO′方向，如图1—16所示，则必须同时再加一个力F′，如F和F′均在同一水平面上，则这个力的最小值为图1—16A.F cosθB.F sinθC.F tanθD.F cotθ5.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图1—17所示，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，则最先断的绳是图1—17A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB，也可能是OC6.一质量为m的物体放在水平面上，在与水平面成θ角的力F的作用下由静止开始运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ,如图1—18所示，则物体所受摩擦力F f图1—18 A. F f ＜μmgB. F f =μmg C .F f ＞μmgD.不能确定二、非选择题（共26分）1.（6分）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______到______的范围内变化，______越大时，两个分力越大.2.（5分）重力为G 的物体放在倾角为α的固定斜面上，现对物块施加一个与斜面垂直的压力F ，如图1—19所示，则物体对斜面的压力的大小为______.图1—19 图1—203.（6分）如图1—20所示，一半径为r 的球重为G ，它被长为r 的细绳挂在光滑的竖直墙壁上.求：（1）细绳拉力的大小；（2）墙壁受的压力的大小.4.（9分）在一实际问题中进行力的分解时，应先弄清该力产生了怎样的效果，然后再分解这个力，如图1—21所示的三种情况中，均匀球都处于静止状态，各接触面光滑.为了讨论各接触面所受的压力，应该怎样对重力进行分解？若球的质量为m ，将重力分解后，它的两个分力分别为多大？（已知斜面倾角为α）图 1—21参考答案一、.1.A 2.A 3.D 4.B 5.A 6.A二、1.2F ∞ 两分力间的夹角 2.F +mg cos α 3.(1)332G (2) 33G 4.甲：F 1=mg sin α F 2=mg cos α乙：F 1=mg tan α F 2=mg /cos α丙：F 1=mg F 2=0。
高中物理(新人教版)必修第一册课后习题：力的合成和分解(课后习题)【含答案及解析】
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。
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题：力的分解(同步习题)【含答案及解析】
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。
高中物理必修一力的合成和分解练习及解析
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。
高一物理必修一--力的合成与分解知识点及练习题
F1F2 FOF1F2FO力的合成与分解1．力的合成（1）力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”（合力）。
力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过试验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。
（2）平行四边形定则可简化成三角形定则。
由三角形定则还可以得到一个有用的推论：假如n个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n 个力的合力为零。
（3）共点的两个力合力的大小范围是|F1－F2| ≤F合≤F1＋F2（4）共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零。
2．力的分解（1）力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边。
（2）两个力的合力惟一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为多数组分力，但在详细问题中，应依据力实际产生的效果来分解。
（3）几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。
②已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。
③已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不惟一。
④已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小时，其分解方法可能惟一，也可能不惟一。
（4）用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律：①当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时，另一个分力F2取最小值的条件是两分力垂直。
如图所示，F2的最小值为：F2min=F sinα②当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时，另一个分力F2取最小值的条件是：所求分力F2与合力F垂直，如图所示，F2的最小值为：F2min=F1sinα③当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时，另一个分力F2取最小值的条件是：已知大小的分力F1与合力F同方向，F2的最小值为｜F－F1｜（5）正交分解法：把一个力分解成两个相互垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法。
教科版高中物理 必修第一册 5. 力的分解 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 小明想推动家里的衣橱，但使足了力气也推不动，他便想了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了，下列说法中正确的是（）A．A板对衣橱的推力一定小于小明的重力B．人字形架的底角越大，越容易推动衣橱C．人字形架的底角越小，越容易推动衣橱D．A板对衣橱的推力大小与人字形架的底角大小无关2. 如图所示，光滑斜面上的物体的重力分解为、两个力，下列说法正确的是（）A．物体受到4个力的作用B．和物体对斜面的压力相等C．等于D．等于3. 将一个力F分解为不为零的力，下列分解方法中不可能的是（）A．分力之一垂直于FB．两个分力与F都在同一直线上C．一个分力的大小与F的大小相同D．一个分力与F相同4. 如图所示，将一个大小为6N的力F沿相互垂直的x轴和y轴分解。
已知力F与x轴的夹角θ=60°，则力F在x轴上的分力F x的大小为（）A．2N B．3N C．6N D．12N5. 如图所示，人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F，该力与水平方向的夹角为，则该力在水平方向的分力大小为（）A．B．C．FD．6. 在同一平面内作用着三个共点力，它们的大小和方向如图所示。
已知，，则这三个力的合力大小为（）A．B．C．D．7. 甲、乙两位同学分别将三个共点力的图示画在了甲、乙两图中的坐标纸上，坐标纸中每格边长表示1N大小的力，下列关于三个共点力合力大小的说法正确的是（）A．甲图中三个共点力的合力大小等于5NB．甲图中三个共点力的合力大小等于4NC．乙图中物体所受的合外力大小等于6ND．乙图中物体所受的合外力大小等于N8. 一帆风顺，说的是顺风好行船，但有时遇上逆风，有经验的水手通过正确地操纵船帆，仍然可借风力航行。
当风从正东方吹来，而船却要驶向东北方向，则下图四种情况中哪个可达到目的地［PQ表示帆的方位（俯视）］。
（）A．B．C．D．9. 生活中经常用刀来劈开物体。
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课时训练15力的分解题组一力的分解1.下列说法错误的是()A.一个2 N的力可分解为17 N和16 N的两个分力B.一个6 N的力可分解为6 N和6 N的两个分力C.一个6 N的力可分解为4 N和3 N的两个分力D.一个8 N的力可分解为4 N和3 N的两个分力解析:合力F与对应的两个分力F1和F2的大小关系满足|F1-F2|≤F≤F1+F2,所以只有D项错误。
答案:D2.为了行车的方便与安全,上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路,这样做的主要目的是()A.减小上山车辆受到的摩擦力B.减小上山车辆的重力C.减小上山车辆对路面的压力D.减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力解析:如图所示,重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压紧斜面的分力F2,则F1=G sinθ,F2=G cosθ,倾角θ减小,F1减小,F2增大,同一座山,高度一定,把公路修成盘山公路时,使长度增加,则路面的倾角减小,即减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力,可使行车安全,故选项D正确,选项A、B、C错误。
答案:D题组二矢量相加法则3.已知力F的一个分力F1跟F成30°角,F1大小未知,则另一个分力F2的最小值为()A.F2B.3F3C.FD.无法判断解析:F、F1和F2构成矢量三角形。
当F2与F1垂直时,F2最小,F2=F sin30°=F2,故选项A正确。
答案:A4.如图所示,F1、F2为有一定夹角的两个力,L为过O点的一条直线,当L取什么方向时,F1、F2在L上的分力之和最大()A.F1、F2合力的方向B.F1、F2中较大力的方向C.F1、F2中较小力的方向D.以上说法都不正确解析:F1和F2在L上的分力之和等价于F1和F2的合力在L上的分力,而F1和F2的合力要分解在L 上的力最大,就应该使L与合力方向一致,而L若在其他方向上,都会使这个分力减小,因此选项A正确。
答案:A题组三正交分解法5.如图所示,一物块置于水平地面上,当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动。
若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.3-1B.2-3C.32−12D.1-32解析:两种情况物体均受到重力mg、支持力F N、摩擦力F f,且在力F的作用下处于平衡,根据平衡条件,F1cos60°=μ(mg-F1sin60°) ①F2cos30°=μ(mg+F2sin30°) ②联立解得μ=2-3,故选项B正确。
答案:B6.两个大人和一个小孩拉一条船沿河岸前进。
两个大人对船的拉力分别是F1和F2,其大小和方向如图所示。
今欲使船沿河中心线行驶,求小孩对船施加的最小拉力的大小和方向。
解析:以沿河中心线向右的方向为x轴的正方向建立直角坐标系,如图所示。
设小孩对船施加的拉力为F3,与河中心线的夹角为α,且在F2一侧。
欲使船沿河中心线行驶,即要求F1、F2、F3三力的合力沿x轴方向,在y轴方向上的分力的代数和为零,即F1y-F2y-F3y=0即F1sin60°-F2sin30°-F3sinα=0N解得F3=186sinα可见,当α=90°时,sinα=1,F3最小为186N,即小孩对船施加的最小拉力的大小为186N,方向垂直于河中心线在F2一侧。
答案:186 N方向垂直于河中心线在F2一侧题组四用图解法处理动态平衡7.如图所示,小球用细绳拴住放在光滑斜面上,用力推斜面向左缓慢运动,小球缓慢升高的过程中,细绳的拉力将()A.先增大后减小B.先减小后增大C.一直增大D.一直减小解析:“缓慢”说明小球始终处于平衡状态,对小球受力分析如图所示,将拉力F T与支持力F N平移后跟重力G组成闭合三角形(如图中虚线所示),其中重力G的大小和方向不变,斜面支持力F N的方向不变。
可见,在小球缓慢升高的过程中,绳对小球的拉力F T先减小后增大,斜面的支持力F N一直增大,故选项B正确。
答案:B(建议用时:30分钟)1.图中的四幅图展示了体育课上某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿势,其中手臂受力最小的是()解析:人体的重力可沿两手臂向下分解为使手臂张紧的两分力。
由平行四边形可知,在合力一定的情况下,两分力的夹角越大,分力就越大,要省力的话,两分力夹角为0,即两臂需平行,故选项B正确。
答案:B2.如图所示,将大拇指倾斜按在水平桌面上向前推(仍静止不动),此推力大小为80 N,方向斜向下,与水平方向成37°角,则大拇指对桌子的压力和摩擦力分别多大()A.64 N,48 NB.48 N,64 NC.40 N,80 ND.80 N,80 N解析:将推力F沿两个效果方向,即水平向右和竖直向下,分解如图,则F1=F cos37°=80×0.8N=64N,F2=F sin37°=80×0.6N=48N,即大拇指对桌子的压力F N=F2=48N,对桌子的摩擦力为F f=F1=64N。
答案:B3.已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30 N。
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可取任意方向解析:如图所示,因为F2=30N>F sin30°=25N,以F的矢尖为圆心,以代表30N的线段为半径画一个圆弧,与F1有两个交点,即F2有两种可能的方向,F1有两个可能的大小。
因此选项C正确。
答案:C4.如图所示,假设OA 、OB 、OC 等三根绳子承受的最大拉力相同,随着重物质量的不断增大,最先断的绳子是哪一根( ) A.OA 绳B.OB 绳C.OC 绳D.不能确定解析:可以将OA 绳根据其作用效果正交分解,其两个分力的大小相当于OB 绳和OC 绳的拉力大小,因此OA 绳拉力最大。
随着物体的重力不断增大,OA 绳最先达到承受的最大拉力,所以最先断的应该是OA 绳,选项A 正确。
答案:A5.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. 32mg 和12mgB.12mg 和 32mgC.12mg 和12μmgD. 32mg 和 32mg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和使重物压紧斜面的力F 2,根据几何关系,得F 1=mg sin30°=12mg , F 2=mg cos30°= 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,可知选项A 正确。
答案:A 6.如图所示,用绳子一端系在汽车上,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.3 000 N B.6 000 N C.1 500 ND.1 500 3 N解析:对作用点受力分析,受到作用力F 和两边绳子等大的拉力。
由题意可知绳子与水平方向的夹角的正弦值为sin α=0.55=0.1,所以绳子对汽车的作用力为F 绳=F2sin α=1500N,选项C 正确,选项A 、B 、D 错误。
答案:C 7.如图所示,在穹形支架上,现将用一根不可伸长的光滑轻绳通过滑轮悬挂一个重力为G 的重物。
将轻绳的一端固定于支架上的A 点,另一端从B 点沿支架缓慢向C 点靠近,则绳中拉力大小变化情况是( )A.先变小后变大B.先变小后不变C.先变大后不变D.先变大后变小解析:当轻绳的右端从B 点移到直杆最上端时,设两绳的夹角为2θ,以滑轮为研究对象,分析受力情况,作出受力图如图甲所示。
根据平衡条件得2F cos θ=mg 得到绳子的拉力F=mg2cos θ所以在轻绳的右端从B 点移到直杆最上端时的过程中,θ增大,cos θ减小,则F 变大。
当轻绳的右端从直杆最上端移到C 点时,设两绳的夹角为2α,设绳子总长为L ,两直杆间的距离为s ,由数学知识得到sin α=Ls ,L 、s 不变,则α保持不变。
再根据平衡条件可知,两绳的拉力F 保持不变。
所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变。
答案:C8.假期里,一位同学在厨房里协助妈妈做菜,对菜刀产生了兴趣。
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解析:把刀刃部分抽象后,可简化成一个等腰三角劈,设顶角为2θ,背宽为d,侧面长为l,如图甲所示。
当在刀背施加压力F后,产生垂直侧面的两个分力F1、F2,使用中依靠这两个分力分开被加工的其他物体。
由对称性知,这两个分力大小相等(F1=F2),因此画出力分解的平行四边形,实为菱形,如图乙所示。
在这个力的平行四边形中,取其四分之一考虑(图中阴影部分)。
根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系,有关系式F1F2=l d2=1,得F1=F2=F。
由此可见,刀背上加上一定的压力F时,侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关,顶角越小,sinθ的值越小,F1和F2越大。
但是,刀刃的顶角越小时,刀刃的强度会减小,碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂,实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要,所以做成前部较薄,后部较厚。
使用时,用前部切一些软的物品(如鱼、肉、蔬菜、水果等),用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品,俗话说的“前切后劈”,指的就是这个意思。
故选项D正确。
答案:D9.如图所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100 N的货物拉住。
已知人拉着绳子的一端,且该绳端与水平方向夹角为30°,不计滑轮处的摩擦,则柱顶所受绳子的压力大小为多少牛?解析:如图所示,定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,所以绳的拉力F1=F2=100N,柱顶所受压力大小F=2F1cos30°得F=1003N。
答案:1003 N10.如图所示为剪式千斤顶,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。