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- 2021-05-26 发布
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课练5 力的合成与分解
———[狂刷小题 夯基础]———
练基础小题
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.合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大
B.合力F一定总比分力F1和F2中的一个力大
C.若F1和F2大小不变,θ越小,合力F就越大
D.如果夹角θ不变,若F1的大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大
2.如图,在水平晾衣杆(可视为光滑杆)上晾晒床单时,为了尽快使床单晾干,可在床单间支撑轻质细杆.随着细杆位置的不同,细杆上边两侧床单间夹角θ(θ<150°)将不同.设床单重力为G,晾衣杆所受压力大小为N,下列说法正确的是( )
A.当θ=60°时,N=G
B.当θ=90°时,N=G
C.只有当θ=120°时,才有N=G
D.无论θ取何值,都有N=G
3.某物体同时受到同一平面内的三个共点力的作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1 N大小的力),该物体所受的合外力大小正确的是( )
A.图甲为4 N B.图乙为2 N
C.图丙为0 D.图丁为0
4.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为m=10 kg的重物,∠CBA=30°,如图所示,忽略滑轮与绳子间的摩擦,则滑轮所受绳子的作用力大小为( )
A.50 N B.50 N
C.100 N D.100 N
5.在如图所示的四幅图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链相连接,B点下方用轻绳悬挂小物块,下列关于杆受力的说法正确的是( )
A.甲中的AB杆、BC杆均可替换为轻绳
B.乙中的AB杆表现为拉力,BC杆表现为支持力
C.丙中的AB杆、BC杆均可替换为轻绳
D.丁中的AB杆、BC杆均表现为支持力
6.图甲是由两圆杆构成的“V”形斜槽,它与水平面成倾角θ放置.现将一质量为m的圆柱体滑块由斜槽顶端释放,滑块恰好匀速下滑,沿斜槽看去,截面如图乙所示.已知滑块与两圆杆间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,β=120°,则( )
A.μ=tan θ
B.左边圆杆对滑块的支持力大小为mgcos θ
C.左边圆杆对滑块的摩擦力大小为mgsin θ
D.若增大θ,左边圆杆对滑块的支持力将增大
练高考小题
7.[2019·天津卷](多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可.一游僧见之曰:无烦也,我能正之,”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身,假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则( )
A.若F一定,θ大时FN大
B.若F一定,θ小时FN大
C.若θ一定,F大时FN大
D.若θ一定,F小时FN大
8.[2019·天津卷]2018年10月23日,港珠澳跨海大桥正式通车.为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图所示,下列说法正确的是( )
A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度
C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下
D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布
9.[2017·天津](多选)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b
两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态.如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是( )
A.绳的右端上移到b′,绳子拉力不变
B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大
C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小
D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移
10.[2015·广东](多选)如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上.若三条绳长度不同,下列说法正确的有( )
A.三条绳中的张力都相等
B.杆对地面的压力大于自身重力
C.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
D.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零
练模拟小题
11.[2020·河南省开封考试]如图所示,一件重力为G的衣服悬挂在等腰衣架上,已知衣架顶角θ=120°,底边水平,不计摩擦.则衣架一侧对衣服的作用力大小为( )
A.G B.G
C. D.G
12.[2020·湖北八校联考]如图所示,固定光滑斜面的倾角θ=30°,一个质量为m、可以看成质点的小球在轻绳的拉力作用下静止在斜面上,轻绳与斜面的夹角也为θ,重力加速度为g,则斜面对小球的支持力为( )
A.mg B.mg
C.mg D.mg
13.
[2020·河北唐山摸底]如图所示,质量为m的均质圆形秤盘,用三根等长的细线分别系在秤盘边缘的三等分点上,上端系在秤杆下的细绳上的同一点,秤杆处于平衡状态。已知秤盘的半径为R、细线长度为2R,重力加速度为g,每根细线对秤盘的作用力大小为( )
A.mg B.
C. D.
14.[2018·河南新乡三模]如图所示,在竖直平面内,固定有半圆弧轨道,其两端点M、N连线水平。将一轻质小环套在轨道上,一细线穿过轻环A,一端系在M点,另一端系一质量为m的小球,小球恰好静止在图示位置.不计所有摩擦,重力加速度大小为g.下列说法正确的是( )
A.轨道对轻环的支持力大小为mg
B.细线对M点的拉力大小为mg
C.细线对轻环的作用力大小为mg
D.N点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30°
15.[2020·广东省深圳市高级中学测试]智能手机的普及使“低头族”应运而生.低头时,颈椎受到的压力会增大(当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重力).现将人体头颈部简化为如图所示的模型:重心在头部的P点,头在可绕O转动的颈椎OP(轻杆)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止,当低头时若颈椎与竖直方向的夹角为45°,PQ与竖直方向的夹角为53°,此时颈椎受到的压力与直立时颈椎受到的压力的比值为(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)( )
A.4 B.5
C.4 D.5
16.[2020·广东省深圳联考]如图所示,内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上,碗口保持水平.A球、C球与B球分别用两根轻质细线连接.当系统保持静止时,B球对碗壁刚好无压力,图中θ=30°,则A球和C球的质量之比为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶ D.∶1
———[综合测评 提能力]———
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1.如图所示,山坡上两相邻高压电塔A、B之间架有匀质粗导线,平衡时导线呈弧形下垂,最低点在C处,已知弧线BC的长度是AC的倍,而高压电塔B处导线的切线与竖直方向成β=30°角,则高压电塔A处导线的切线与竖直方向的夹角α为( )
A.45° B.55°
C.60° D.75°
2.如图所示,OP、OQ为两块固定且相互垂直的光滑挡板,OP竖直放置,OQ水平放置,小球a、b固定在轻弹簧的两端,现有一个水平向左的力F作用于b上,使a、b紧靠挡板处于静止状态。现改变推力F的大小,使b缓缓到达b′位置(连接体其他部分未画出),则( )
A.推力F变大 B.b对OQ的压力变大
C.弹簧变短 D.弹簧变长
3.[2018·河北衡水中学模拟]将一个半球体置于粗糙水平地面上,半球的中央有—个光滑小孔,上端有一光滑的小滑轮,柔软光滑的轻绳绕过滑轮,两端分别系有质量为m1、m2的物体A、B(两物体和滑轮均可看成质点,故可认为轻绳与半球体表面处处平行,B悬于空中)时,整个装置处于静止状态,装置的截面图如图所示.已知此时A与半球的球心O的连线与水平线成53°角(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6),A与半球面间的动摩擦因数为0.5,假设A受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则在整个装置处于静止的前提下,下列说法正确的是( )
A.无论的值如何,地面对半球体的摩擦力都不为零
B.当=时,半球体对A的摩擦力为零
C.当1≤<时,半球体对A的摩擦力的方向垂直于图中的虚线斜向上
D.当<≤5时,半球体对A的摩擦力方向垂直于图中的虚线斜向下
4.[2020·辽宁鞍山一中模拟]如图,A、B两球(可视为质点)质量均为m,固定在轻弹簧的两端,分别用细绳悬于O点,其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处.已知两球均处于静止状态,OA沿竖直方向,OAB恰好构成一个正三角形,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.球A对竖直墙壁的压力大小为mg
B.弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力
C.绳OB的拉力大小等于mg
D.球A对地面的压力不可能为零
5.如图所示,用一根长为l的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向夹角为30°且绷紧,小球A处于静止,对小球施加的最小的力是( )
A.mg B.mg
C.mg D.mg
6.如图所示,作用于坐标原点O的三个力平衡,已知三个力均位于xOy平面内,其中力F1的大小不变,方向沿y轴负方向;力F2的大小未知,方向与x轴正方向的夹角为θ.则下列关于力F3的判断正确的是( )
A.力F3只能在第二象限
B.力F3与F2的夹角越小,则F2与F3的合力越小
C.力F3的最小值为F1cos θ
D.力F3可能在第三象限的任意区域
7.如图所示,三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球保持静止,A、D间细绳是水平的,现对B球施加一个水平向右的力F,将B缓缓拉到图中虚线位置,A球保持不动,这时三根细绳中张力TAC、TAD、TAB的变化情况是( )
A.都变大
B.TAD和TAB变大,TAC不变
C.TAC和TAB变大,TAD不变
D.TAC和TAD变大,TAB不变
8.如图所示,斜面上放有两个完全相同的物体a、b,两物体间用一根细绳连接,在细绳的中点加一与斜面垂直向上的拉力,使两物体均处于静止状态,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A.a、b两物体的受力个数一定相同
B.a、b两物体受到的摩擦力大小一定相等
C.a、b两物体对斜面的压力相同
D.当逐渐增大拉力F时,物体b先开始滑动
二、多项选择题(本题共2小题,每小题4分,共8分)
9.[2020·江苏田家炳中学考试]表面光滑、质量不计的尖劈插在缝A、B之间,如图所示,在尖劈背上加一压力F,尖劈对A侧的压力和对B侧的压力分别为F1和F2,则( )
A.F1=
B.F1=Fsin α
C.F2=
D.F2=Ftan α
10.[2020·山东枣庄八中模拟]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. B.
C. D.F
三、非选择题(本题共3小题,共24分)
11.(8分)质量为m=0.8 kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态,PA与竖直方向的夹角为37°,PB沿水平方向,质量为M=10 kg的木块与PB相连,静止于倾角为37°的斜面上,如图所示.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)轻绳PB拉力的大小;
(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力的大小.
12.(8分)[2020·安徽合肥一中段考]如图所示,质量M=1 kg的木块套在水平固定杆上,并用轻绳与质量m=0.5 kg的小球相连,今用跟水平方向成60°角的力F=5 N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动,运动中木块、小球的相对位置保持不变,g=10 m/s2.在运动过程中,求:
(1)轻绳与水平方向的夹角θ;
(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ.
13.(8分)[2020·陕西渭南合阳中学月考]如图所示,半径为R、重为G的均匀球靠竖直墙放置,左下方有厚为h(hFsin 30°,故F1
的大小有两种可能情况,由ΔF==F,即F1的大小分别为Fcos 30°-ΔF和Fcos 30°+ΔF,即F1的大小分别为F和F,AC正确.
11.答案:(1)6 N (2)64.8 N 76.4 N
解析:(1)对点P受力分析如图甲所示,根据共点力的平衡条件得
FB-FAsin 37°=0,FAcos 37°-mg=0
联立解得FB==6 N
(2)对木块受力分析如图乙所示,由共点力的平衡条件得
Mgsin 37°+FBcos 37°-Ff=0
FN+FBsin 37°-Mgcos 37°=0
联立解得Ff=Mgsin 37°+FBcos 37°=64.8 N
FN=Mgcos 37°-FBsin 37°=76.4 N.
12.答案:(1)30° (2)
解析:(1)小球处于平衡状态,其所受合力为零.以小球为研究对象分析受力如图甲所示,由平衡条件得,水平方向Fcos 60°-Tcos θ=0,竖直方向Fsin 60°-Tsin θ-mg=0,解得θ=30°.
(2)以木块和小球整体为研究对象,受力分析如图乙所示,由平衡条件得,水平方向有Fcos 60°-μN=0,竖直方向有Fsin 60°+N-mg-Mg=0,解得μ=.
13.答案:(1)如图甲所示 (2)sin θ= (3)
解析:(2)由几何关系知sin θ=.
(3)以球为研究对象,受力分析并正交分解如图乙所示.
由平衡条件有:
N1sin θ=G,
N1cos θ=N2
再以球和木块整体为研究对象得N2=F,
联立以上各式得F==.
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