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1、 [每課一測]
1.F1、F2是力F的兩個分力。若F=10 N,則下列可能是F的兩個分力的是( )
A.F1=10 N F2=10 N B.F1=20 N F2=20 N
C.F1=2 N F2=6 N D.F1=20 N F2=30 N
解析:合力F和兩個分力F1、F2之間的關系為|F1-F2|≤F≤|F1+F2|,則應選A、B、D。
答案:ABD
2.如圖1所示,F(xiàn)1、F2、F3恰好構成封閉的直角三角形,這三個力的合力最大的是( )
圖1
解析:由矢量合成法則可知A圖的合力為2F3,B圖的合力為0,C圖的合力為2F2,D圖的合力為2F3,因F2為直
2、角三角形的斜邊,故這三個力的合力最大的為C圖。
答案:C
3.如圖2所示,置于水平地面的三腳架上固定著一質量為m的照相機。三腳架的三根輕質支架等長,與豎直方向均成30°角,則每根支架中承受的壓力大小為( )
A.mg B.mg
C.mg D.mg 圖2
解析:題中每根支架對照相機的作用力F沿每根支架向上,這三個力的合力等于照相機的重力,所以有3Fcos30°=mg,得F==mg,故選項D正確。
答案:D
4.已知弓的頂部跨度為l,弦均勻且彈性良好,其自由長度為l。發(fā)射時弦和箭可等效為圖3的情景,假設弓的跨度保持不變,即箭在弦的正中間,弦夾在
3、類似動滑輪的附加裝置上,將箭發(fā)射出去。已知弦的勁度系數(shù)為k,發(fā)射箭時弦的最大長度為2l(彈性限度內),則箭被發(fā)射瞬間所受的最大彈力為(設弦的彈力滿足胡克定律)( ) 圖3
A.kl B.kl
C.kl D.2kl
解析:弓發(fā)射箭的瞬間,受力如圖所示。設放箭處弦的彈力分別為F1、F2,合力為F,則F1=F2=k(2l-l)=kl,F(xiàn)=2F1·cosθ,由幾何關系得cosθ=,所以,箭被發(fā)射瞬間的最大彈力F=kl,C項正確。
答案:C
5.如圖4所示是剪式千斤頂,當搖動把手時,螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n,從而將汽車頂起。當車輪剛被
4、頂起時汽車對千斤頂?shù)膲毫?.0×105 N,此時千斤頂兩臂間的夾角為120°,則下列判斷正確的是( )
A.此時兩臂受到的壓力大小均為5.0×104 N
B.此時千斤頂對汽車的支持力為2.0×105 N 圖4
C.若繼續(xù)搖動把手,將汽車頂起,兩臂受到的壓力將增大
D.若繼續(xù)搖動把手,將汽車頂起,兩臂受到的壓力將減小
解析:設兩臂受到的壓力均為F1,汽車對千斤頂?shù)膲毫镕,兩臂間夾角為θ,則有F=2F1cos,由此可知,當F=1.0×105 N,θ=120°時,F(xiàn)1=1.0×105 N,A、B均錯誤;若繼續(xù)搖動把手,F(xiàn)不變,θ減小,則F1將減小,C錯誤,D正確。
答案
5、:D
6.(2020·滄州模擬)如圖5所示,輕桿BC一端用鉸鏈固定于墻上,另一端有一小滑輪C,重物系一繩經C固定在墻上的A點,滑輪與繩的質量及摩擦均不計。若將繩一端從A點沿墻稍向上移,系統(tǒng)再次平衡后,則( )
A.繩的拉力增大
B.輕桿受到的壓力減小
C.繩的拉力不變 圖5
D.輕桿受的壓力不變
解析:當系統(tǒng)平衡時,繩的拉力始終等于重物的重力,故繩的拉力不變,A錯誤,C正確;若將繩的上端從A點沿墻稍向上移,平衡時AC與CD兩段繩的夾角變大,因繩的拉力不變,故兩段繩的拉力的合力變小,繩對輕桿的壓力減小,B正確,D錯誤。
答案:BC
7.如圖6所示,質量
6、為m的小滑塊靜止在半徑為R的半球體上,它與半球體間的動摩擦因數(shù)為μ,它與球心連線跟水平地面的夾角為θ,則小滑塊( ) 圖6
A.所受摩擦力大小為mgcosθ
B.所受摩擦力大小為mgsinθ
C.所受摩擦力大小為μmgsinθ
D.對半球體的壓力大小為mgcosθ
解析:小滑塊受到三個力的作用,即重力mg、靜摩擦力f、半球體對小滑塊的支持力FN,建立平衡方程得:FN=mgsinθ,f=mgcosθ,因此A項正確,B、C、D項錯誤。
答案:A
8.如圖7所示,在細繩的下端掛一物體,用力F拉物體,使細繩偏離豎直方向α角,且保持α角不變,當拉力F與水平方向夾
7、角β為多大時,拉力F取得最小值( )
A.β=0 B.β= 圖7
C.β=α D.β=2α
解析:對結點受力分析如圖所示。
由圖解法可知:若拉力F最小則F方向與細繩垂直。
如圖所示,則α=β。
答案:C
9.如圖8所示,三個完全相同的木塊放在同一個水平面上,木塊和水平面的動摩擦因數(shù)相同。分別給它們施加一個大小為F的推力,其中給第1、3兩木塊的推力與水平方向的夾角相同,這時三個木塊都保持靜止。比較它們和水平面間的彈力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小f1、f2、f3,下列說法中正確的是( )
A.FN1>FN2>FN3,f1>f
8、2>f3
B.FN1>FN2>FN3,f1=f3FN2>FN3,f1=f2=f3
解析:設推力與水平方向的夾角為θ,分別對三個物體進行受力分析得:FN1=mg+Fsinθ,F(xiàn)N2=mg,F(xiàn)N3=mg-Fsinθ,即FN1>FN2>FN3;摩擦力f1=f3=Fcosθ,f2=F,即f1=f3
9、 B.
C. D.tan 圖9
解析:設大腿骨和小腿骨的作用力分別為F1、F2,則F1=F2
如圖甲所示,由力的平行四邊形定則易知F2cos=,
對F2進行分解,如圖乙所示,
則有F2y=F2sin
解得F2y=tan,
由牛頓第三定律知,腳掌受地面豎直向上的彈力為·tan,D選項正確。
答案:D
11.一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內,環(huán)上套著兩個小球A和B(中央有孔),A、B間由細繩連接,它們處于如圖10所示位置時恰好都能保持靜止狀態(tài)。此情況下,B球與環(huán)中心O處于同一水平面上,AB間的細繩呈伸直狀態(tài),與水平線成30°夾角。已知B球的
10、質量為m,求細繩對B球的拉力和A球的質量。 圖10
解析:對B球,受力分析如圖所示。則有
FTsin30°=mg得FT=2mg
對A球,受力分析如圖所示。
在水平方向:FTcos30°=FNAsin30°
在豎直方向:FNAcos30°=mAg+FTsin30°
由以上方程解得:mA=2m。
答案:2mg 2m
12.如圖11所示,輕繩AC與水平面夾角α=30°,BC與水平面夾角β=60°,若AC、BC能承受的最大拉力不能超過100 N,那么重物G不能超過多少?(設懸掛重物G的繩CD強度足夠大)
解析:選結點C為研究對象,因為C點受AC、BC的拉力與重物 圖11
G聯(lián)系起來。由于C點只受三個力且合力為零,所以最簡單的求解方法就是力的合成或分解。
由于重物靜止時對C點的拉力T=G,拉力產生兩個效果:對BC的拉力TBC和對AC的拉力TAC,其力的矢量關系如圖所示。從圖中關系可以看出TBC>TAC,即當重力G增加時,TBC先達100 N。因此重力G的極限值就等于TBC=100 N時所對應的T的數(shù)值,由幾何關系得:T== N。所以重物的重力G不能超過 N。
答案: N