力的合成与分解习题(有详解答案).doc
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课时作业5 力的合成与分解
时间:
45分钟
一、单项选择题
1.我国自行设计建造的斜拉索桥——上海南浦大桥,其桥面高达46米,主桥全长846米,引桥总长7500米.南浦大桥的引桥建造的如此长,其主要目的是( )
A.增大汽车对桥面的正压力
B.减小汽车对桥面的正压力
C.增大汽车重力平行于引桥桥面向下的分力
D.减小汽车重力平行于引桥桥面向下的分力
解析:
把汽车的重力按作用效果分解为平行于桥面方向和垂直于桥面(斜面)方向的两个分力,引桥越长,倾角越小,重力平行于引桥桥面的分力就越小.故选项D正确.
答案:
D
2.如图,三个大小相等的力F,作用于同一点O,则合力最小的是( )
解析:
根据矢量合成的平行四边形定则可知,C选项的合力为零,即合力最小,C正确.
答案:
C
3.如图所示,与竖直方向成45°角的天花板上有一物块,该物块在竖直向上的恒力F作用下恰好能沿天花板匀速上升,则下列说法中正确的是( )
A.物块一定受两个力的作用
B.物块一定受三个力的作用
C.物块可能受三个力的作用
D.物块可能受四个力的作用
解析:
由于物块做匀速直线运动,则受力平衡,对物块受力分析可知,若物块所受重力与恒力F恰好平衡,则受两个力的作用,若物块所受重力小于恒力F,则物块一定受四个力,所以D项正确.
答案:
D
4.小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也没推动,于是他便想了个妙招,如图所示,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了!
下列说法正确的是( )
A.这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱
B.这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大
C.这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力
D.这有可能,但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力
解析:
衣橱被推动是由小明所受重力产生的效果,小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力,由于两个木板夹角接近180°,根据平行四边形定则,可知分力可远大于小明的重力,选项C正确.
答案:
C
5.如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止,下列判断正确的是( )
A.F1>F2>F3
B.F3>F1>F2
C.F2>F3>F1
D.F3>F2>F1
解析:
由连接点P在三个力作用下静止知,三个力的合力为零,即F1、F2二力的合力F′3与F3等大反向、三力构成的平行四边形如图所示,由数学知识可知F3>F1>F2,B正确.
答案:
B
6.如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下向右做匀速运动,则下列说法中正确的是( )
A.物体A受到三个力的作用
B.物体A受到四个力的作用
C.物体A受到的滑动摩擦力大小为Fsinθ
D.物体A对水平地面的压力大小为Fsinθ
解析:
物体A受到重力、支持力、拉力和滑动摩擦力四个力的作用,B正确,A错误;由于A向右匀速运动,根据平衡条件可得滑动摩擦力Ff=Fcosθ,C错误;物体A对水平地面的压力大小FN=mg-Fsinθ,D错误.
答案:
B
7.三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们的合力F的大小,下列说法中正确的是( )
A.F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3
B.F至少比F1、F2、F3中的某一个大
C.若F1F2F3=368,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零
D.若F1F2F3=362,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零
解析:
这三个力合力的最小值不一定为零,合力不一定大于分力,A、B错误;若三个力大小分别为3a、6a、8a,其中任何一个力都在其余两个力的范围之内,C正确;D选项中的三个力不满足这个关系,D错误.
答案:
C
8.两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图所示,OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°,M、m均处于静止状态.则( )
A.绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力
B.绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力
C.m受到水平面的静摩擦力大小为零
D.m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左
解析:
设绳OA对M的拉力为FA,绳OB对M的拉力为FB,由O点合力为零可得:
FA·cos30°=FB·cos60°即FA=FB,故A、B均错误;因FB>FA,物体m有向右滑动的趋势,m受到水平面的摩擦力的方向水平向左,D正确,C错误.
答案:
D
9.如图所示,作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零.F1沿-y方向,大小已知.F2与+x方向夹角为θ(θ<90°),大小未知.下列说法正确的是( )
A.F3一定指向第二象限
B.F3一定指向第三象限
C.F3与F2的夹角越小,则F3与F2的合力越小
D.F3的最小值可能为F1cosθ
解析:
因F1、F2、F3的合力为零,故F3应与F2、F1的合力等大反向,故F3可能在第二象限,也可能在第三象限,A、B均错;F3、F2的合力与F1等大反向,而F1大小、方向均已知,故F3与F2的合力与其夹角大小无关,C错;当F3与F2垂直时,F3最小,其最小值为F1cosθ,D正确.
答案:
D
10.如图所示,一根轻弹簧上端固定在O点,下端拴一个小球P,开始时,小球处于静止状态,现对小球施加一个水平向右的外力F,使小球向右缓慢偏移,依次经过A点和B点,已知A、B两点分别在如图直线OM和ON上,但图中未标出具体位置,弹簧的伸长量始终处于弹性限度内,下列说法中正确的是( )
A.B点比A点高
B.B点比A点低
C.B点与A点高度相同
D.B点可能比A点高,也可能比A点低
解析:
对小球施加一个水平向右的外力F,使小球向右缓慢偏移,小球处于动态平衡状态,弹簧弹力在竖直方向的分力等于小球重力,在A点,kxcosθ=mg,小球距离O点的竖直高度可表示为(L0+x)cosθ=L0cosθ+xcosθ=L0cosθ+,据此可知,经过B点时,θ较大,小球距离O点竖直高度较小,B点比A点高,选项A正确.
答案:
A
二、多项选择题
11.如图所示,物体在水平外力作用下处于静止状态,当外力F由图示位置逆时针转到竖直位置的过程中,物体仍保持静止,则在此过程中静摩擦力可能为( )
A.0 B.F
C. D.2F
解析:
由于物体不动,当F逆时针转动时,静摩擦力与F的水平分力平衡,当F水平时,Ff=F,当F竖直时,Ff=0,所以静摩擦力的变化范围是0≤Ff≤F,故A、B、C正确.
答案:
ABC
12.两个共点力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10N,F也增加10N
C.F1增加10N,F2减小10N,F一定不变
D.若F1、F2中的一个增大,F不一定增大
解析:
F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍,选项A正确;F1、F2同时增加10N,F不一定增加10N,选项B错误;F1增加10N,F2减少10N,F可能变化,选项C错误;若F1、F2中的一个增大,F不一定增大,选项D正确.
答案:
AD
13.右图为庆祝新年时某教室里悬挂灯笼的一种方式,三段轻绳ac、cd、bd长度相等,a、b点等高,c、d为结点且等高,三段轻绳的拉力大小分别为Fac、Fcd、Fbd,两灯笼受到的重力分别为Gc和Gd,下列表述正确的是( )
A.Fac与Fbd大小一定相等
B.Fac一定小于Fcd
C.Gc和Gd一定相等
D.Fac与Fbd的大小之和等于Gc与Gd大小之和
解析:
根据题述的对称性,Fac与Fbd大小一定相等,Gc和Gd一定相等,选项A、C正确,因Fac和Fbd均大于G,故Fac与Fbd的大小之和一定大于Gc与Gd大小之和,选项D错误;又Fac的水平分力与Fcd大小相等,故Fac一定大于Fcd,B错误.
答案:
AC
14.如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起.当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N,此时千斤顶两臂间的夹角为120°,则下列判断正确的是( )
A.此时两臂受到的压力大小均为5.0×104N
B.此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105N
C.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将增大
D.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将减小
解析:
设两臂受到的压力均为F1,汽车对千斤顶的压力为F,两臂间夹角为θ,则有F=2F1cos,由此可知,当F=1.0×105N,θ=120°时,F1=1.0×105N,A错误,B正确;若继续摇动把手,F不变,θ减小,则F1将减小,C错误,D正确.
答案:
BD
15.如图所示,A、B都是重物,A被绕过小滑轮P的细线所悬挂,B放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点;O′是三根线的结点,bO′水平拉着B物体,cO′沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于平衡静止状态,g=10m/s2.若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是20N,则下列说法中正确的是( )
A.弹簧的弹力为10N
B.重物A的质量为2kg
C.桌面对B物体的摩擦力为10N
D.OP与竖直方向的夹角为60°
解析:
O′a与aA两绳拉力的合力与OP的张力大小相等.由几何知识可知FO′a=FaA=20N,且OP与竖直方向夹角为30°,D不正确;重物A的重力GA=FaA,所以mA=2kg,B正确;桌面对B的摩擦力Ff=FO′b=FO′acos30°=10N,C正确;弹簧的弹力F弹=FO′asin30°=10N,故A正确.
答案:
ABC
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