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1、高中物理 第三章第五節(jié)《力的分解》同步訓(xùn)練 新人教版必修1
基礎(chǔ)夯實
1.將一個力F分解為兩個力F1和F2,那么下列說法中錯誤的是( )
A.F是物體實際受到的力
B.F1和F2不是物體實際受到的力
C.物體同時受到F1、F2和F三個力的作用
D.F1和F2共同作用的效果與F相同
答案:C
解析:合力與分力的作用效果相同,但分力不是物體實際受到的力,在分析物體受力時,不能將分力也當(dāng)做物體所受的力.
2.重力為G的物體靜止在傾角為θ的斜面上,將重力G分解為垂直斜面向下的力F2和平行斜面向下的力F1,那么( )
A.F2就是物體對斜面的壓力
B.物體對斜面的正壓力方向與
2、F2方向相同
C.F1就是物體受到的靜摩擦力
D.物體受到重力、斜面對物體的支持力、靜摩擦力、F1和F2共五個力的作用
答案:B
3.如下圖所示,一名騎獨輪車的雜技演員在空中鋼索上表演,如果演員和獨輪車的總質(zhì)量為80kg,兩側(cè)的鋼索互成120°夾角,則每根鋼索所受拉力大小為( )
A.400N B.600N
C.800N D.1 600N
答案:C
解析:兩根鋼索的合力與重力大小相等方向相反,因兩鋼索互成120°角,所以每根鋼索的拉力大小為800N.
4.(遼寧沈陽二中09-10學(xué)年高一上學(xué)期期中)春天有許多游客放風(fēng)箏,會放風(fēng)箏的人可使風(fēng)箏
3、靜止在空中.如圖所示,AB代表風(fēng)箏截面,OL代表風(fēng)箏線.已知風(fēng)向水平,則風(fēng)箏可能靜止的是下列各圖中的( )
答案:B
5.如下圖所示,已知力F和一個分力F1的方向的夾角為θ,則另一個分力F2的最小值為____________.
答案:F·sinθ
6.如下圖所示,表面光滑、質(zhì)量不計的尖劈,插在縫A、B之間,在尖劈背上加一壓力F,則尖劈對A側(cè)壓力為________.對B側(cè)壓力為________.
答案:,F(xiàn)cotα
解析:將F沿垂直劈兩側(cè)面分解,如圖所示,則
tanα=,sinα=.
所以F1==F·cotα,F(xiàn)2=.
7.(浙江紹興一中09-10學(xué)年高一上學(xué)期期
4、中)用細(xì)繩AC和BC吊起一重為10kg的重物,兩繩與水平方向的夾角如圖所示.
(1)求AC繩和BC繩受到的拉力大?。?
(2)如果AC繩和BC繩的最大承受力分別為100N和150N,試分析若逐漸增大重物的質(zhì)量,哪一根繩將先斷,并求出此時的重物的質(zhì)量為多大.
答案:(1)50N;50N (2)BC先斷;10kg
解析:(1)TAC=mg·sin30°=50N,
TBC=mgcos30°=50N
(2)若TBC=150N,則TAC=50N(未斷),
故BC繩先斷.
此時的重物重力G=TBC/cos30°=100N,
質(zhì)量為m=10kg.
8.(江蘇如皋海安08-09學(xué)年高一上學(xué)期
5、期末)質(zhì)量為30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用與水平方向成37°斜向上的大小為100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面作勻速運(yùn)
動,(sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)雪橇對地面的壓力大??;
(2)雪橇與水平地面的動摩擦因數(shù)的大?。?
答案:(1)340N (2)0.24
解析:(1)經(jīng)對小孩和雪橇整體受力分析得:
豎直方向:Fsinθ+FN=mg
解得FN=mg-Fsinθ=340N
雪橇對地面壓力F′N是地面對雪橇支持力FN的反作用力,所以雪橇對地面壓力:
FN′=FN=340N
(2)水平方向:Fcosθ-Ff=0
Ff=μFN
由
6、上式解得:μ=4/17=0.24
能力提升
1.生活中的物理知識無處不在,如圖所示是我們衣服上的拉鏈的一部分,在把拉鏈拉開的時候,我們可以看到有一個三角形的東西在兩鏈中間運(yùn)動,使很難直接分開的拉鏈容易地拉開,關(guān)于其中的物理原理以下說法中正確的是( )
A.在拉開拉鏈的時候,三角形的物體增大了分開兩拉鏈的力
B.拉開拉鏈的時候,三角形的物體只是為了將拉鏈分開并沒有增大拉力
C.拉開拉鏈時,三角形的物體增大了分開拉鏈的力,但合上拉鏈時減小了合上的力
D.以上說法都不正確
答案:A
解析:此題結(jié)合生活的實際問題考查力的分解,在拉開拉鏈的時候,三角形的物體在兩鏈間和拉鏈一起運(yùn)動,
7、手的拉力在三角形的物體上產(chǎn)生了兩個分力,如圖所示,分力大于手的拉力,所以很難直接分開的拉鏈很容易的被三角形物體分開,因此應(yīng)選A.
2.如圖所示,小船用繩牽引靠岸,設(shè)水的阻力不變,在小船勻速靠岸的過程中,有( )
A.繩子的拉力不斷增大
B.繩子的拉力不變
C.船受的浮力減小
D.船受的浮力不變
答案:AC
解析:小船在牽引力的作用下勻速靠岸時,受到四個力的作用,繩子的拉力FT,船自身重力mg,水的阻力F阻,水對船的浮力F浮.如圖所示,繩子的拉力有兩個效果:即一個分力FT1,使船靠岸,另一個分力FT2豎直向上,由于船勻速,所以總有FT1=F阻,而F阻不變,所以FT1不變,但在
8、船靠岸過程中,角θ增大,故拉力FT增大,而F浮減小,正確選項為A、C.
3.(山東東營勝利一中09-10學(xué)年高一下學(xué)期期中)重為G的物體靜止在傾角為θ的斜面上,物體受力如圖所示,這些力之間的大小關(guān)系是( )
A.N=Gcosθ B.f=Gsinθ
C.f+N=G D.G2=N2+f2
答案:ABD
4.如下圖所示,質(zhì)量為m的物體用一輕繩懸掛在水平輕桿BC的端點上(輕桿B端與墻用鉸鏈相接),C點由輕繩AC系住.已知AC與BC的夾角為θ,則輕繩AC上的拉力大小為______,輕桿BC上的壓力大小為________.
答案:mg/sinθ,mgcotθ
9、解析:可將G沿AC和CB方向進(jìn)行分解,由三角形知識得:tanθ=,sinθ=,故輕繩AC上的拉力大小為mg/sinθ,輕桿BC上的壓力大小為mgcotθ.分解力時,根據(jù)解題需要進(jìn)行分解,可使問題更簡便.
5.如圖所示,質(zhì)量為m、橫截面為直角三角形的物塊ABC,∠ABC=α,AB邊靠在豎直墻面上,F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力,現(xiàn)物塊靜止不動,則摩擦力的大小為________.
答案:mg+Fsinα
解析:本題考查用正交分解法處理平衡問題,對物塊受力分析如下圖所示,豎直方向受力平衡:mg+Fsinα=Ff.
故摩擦力大小為Ff=mg+Fsinα.
6.如圖所示為一攀崖運(yùn)動員,正在豎
10、直崖壁上攀登,由于身背很重的行裝,重心上移至肩部的O點,總質(zhì)量為75kg,此時手臂與身體垂直.手臂與崖壁夾角θ為60°,求此時手受到的拉力和腳受到的作用力.(設(shè)手受到的拉力和腳受到的作用力均通過重心O,g取10m/s2).
答案:375N 375N
解析:對運(yùn)動員進(jìn)行受力分析如圖所示,根據(jù)平衡條件正交分解得:
Fsin60°=FNsin30°
Fcos60°+FNcos30°=mg.
解得F=mg=375N
FN=375N
7.(上?!锻卣剐驼n程·應(yīng)用》)如圖所示,用傳送帶在空地上堆小鋼片,允許堆放的場地直徑是20m,問堆起的最大高度是多少?(鋼與鋼之間動摩擦因數(shù)0.1~0.25)
答案:2.5m
解析:建立小鋼片在鋼片形成的斜面上剛要滑動的情景.
此時小鋼片受到最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.
設(shè)小鋼片的質(zhì)量為m,由平衡條件,
則有mgsinθ=μmgcosθ①
堆起的最大高度為H
有tanθ==②
由①②得H=μ③
已知0.1≤μ≤0.25
所以H≤2.5(m)