课时作业7 力的合成与分解.docx
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课时作业7力的合成与分解
课时作业(七) 力的合成与分解
[基础训练]
1.三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们合力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F1∶F2∶F3=3∶6∶8,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零
D.若F1∶F2∶F3=3∶6∶2,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零
答案:
C 解析:
三个大小分别是F1、F2、F3的共点力合成后的最大值一定等于F1+F2+F3,但最小值不一定等于零,只有当某一个力的大小在另外两个力的大小的和与差之间时,这三个力的合力才可能为零,A、B、D项错误,C项正确.
2.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们的夹角为90°时,合力为F,它们的夹角变为120°时,合力的大小为( )
A.2FB.
FC.
FD.
F
答案:
B 解析:
根据题意可得,F=
F1.当两个力的夹角为120°时,合力F合=F1=
F.
3.(2018·黄石模拟)如图所示,AB是半圆的直径,O为圆心,P点是圆上的一点,在P点作用了三个共点力F1、F2、F3.若F2的大小已知,则这三个力的合力为( )
A.F2B.2F2C.3F2D.4F2
答案:
C 解析:
先把F1和F3合成,合力与F2方向相同,大小为2F2,再与F2合成,所以这三个力的合力为3F2,选项C正确.
4.(2018·海南海口诊断)如图所示,一水桶上系有三条绳子a、b、c,分别用它们提起相同的水时,下列说法中正确的是( )
A.a绳受力最大
B.b绳受力最大
C.c绳受力最大
D.三条绳子受力一样大
答案:
C 解析:
由平行四边形定则,当合力一定时,两个相同大小的分力夹角越大,分力越大,则c中分力最大,绳最容易断,C项正确.
5.(2018·江西萍乡二模)刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈,如图所示是用斧头劈木柴的示意图.劈的纵截面是一个等腰三角形,使用劈的时候,垂直劈背加一个力F,这个力产生两个作用效果,使劈的两个侧面推压木柴,把木柴劈开.设劈背的宽度为d,劈的侧面长为l,不计斧头的自身重力,则劈的侧面推压木柴的力约为( )
A.
FB.
FC.
FD.
F
答案:
B解析:
斧头劈木柴时,设两侧面推压木柴的力分别为F1、F2且F1=F2,利用几何三角形与力三角形相似有
=
,得推压木柴的力F1=F2=
F,所以B正确,A、C、D错误.
6.某物体同时受到同一平面内的三个共点力F1、F2、F3作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示大小为1N的力),该物体所受的合力大小正确的是( )
A.甲图中物体所受的合力大小等于4N
B.乙图中物体所受的合力大小等于2N
C.丙图中物体所受的合力大小等于0N
D.丁图中物体所受的合力大小等于0N
答案:
D解析:
题图甲中物体所受的合力大小为5N,选项A错误;题图乙中物体所受的合力大于2N,选项B错误;题图丙中物体所受合力大小为2F1=6N,选项C错误;题图丁中三力构成首尾相接的封闭三角形,则三力的合力为0,选项D正确.
7.(多选)一件行李重为G,被绳OA和OB吊在空中,OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2,如图所示,则( )
A.F1、F2的合力是G
B.F1、F2的合力是F
C.行李对绳OA的拉力方向与F1方向相反,大小相等
D.行李受到重力G、OA绳拉力F1、OB绳拉力F2,还有F共四个力
答案:
BC 解析:
合力与分力具有等效替代的关系.所谓等效是指力F的作用效果与其分力F1、F2共同作用产生的效果相同.F1和F2的合力的作用效果是把行李提起来,而G的作用效果是使行李下落,另外产生的原因(即性质)也不相同,故A项错误;F1和F2的作用效果和F的作用效果相同,故B项正确;行李对绳OA的拉力与绳OA拉行李的力F1是相互作用力,等大反向,不是一个力,故C项正确;合力F是为研究问题方便而假想出来的力,实际上不存在,应与实际受力区别开来,故D项错误.
8.(2018·湖南长沙长郡中学模拟)如图所示,某钢制工件上开有一个楔形凹槽,凹槽的截面是一个直角三角形ABC,∠CAB=30°,∠ABC=90°,∠ACB=60°,在凹槽中放有一个光滑的金属球,当金属球静止时,金属球对凹槽的AB边的压力为F1,对BC边的压力为F2,则
的值为( )
A.
B.
C.
D.
答案:
B 解析:
金属球受到的重力产生两个作用效果,压AB边和压BC边,如图所示,对AB边的压力F1等于分力F′1,对BC边的压力F2等于分力F′2,故
=tan30°=
,B正确.
[能力提升]
9.两个力F1和F2间的夹角为θ,两个力的合力为F.以下说法正确的是( )
A.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越小
B.合力F比分力中的任何一个力都大
C.如果夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大
D.合力F可能比分力中的任何一个力都小
答案:
D 解析:
F1、F2大小不变,合力随它们夹角的减小而增大,A错误;合力F可能比F1、F2都大,也可能比F1、F2都小,还可能等于其中的一个分力的大小,B错误,D正确;如图所示,F1大小不变,F1与F2的夹角不变,F2增大时,合力F先减小后增大,C错误.
10.如图所示,一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮,两端系在高度相等的A、B两点,滑轮下挂一物体,不计轻绳和轻滑轮之间的摩擦.保持A固定不动,让B缓慢向右移动,则下列说法正确的是( )
A.随着B向右缓慢移动,绳子的张力减小
B.随着B向右缓慢移动,绳子的张力不变
C.随着B向右缓慢移动,滑轮受绳AB的合力变大
D.随着B向右缓慢移动,滑轮受绳AB的合力不变
答案:
D 解析:
动滑轮在不计摩擦的情况下,两侧绳子拉力大小相等,平衡后,两侧绳子的拉力关于竖直方向对称.保持A固定不动,让B缓慢向右移动,则两侧绳子的夹角增大,绳上的张力增大,由于物体的重力不变,故绳AB的合力不变.本题应选D.
11.如图所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根绳绕过两个定滑轮后两端各挂着一个相同质量的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内,如果要增大颈椎所受的拉力,不可采取的办法是( )
A.只增加绳的长度
B.只增大重物的重量
C.只将动滑轮向下移动
D.只将两个定滑轮的悬点相互靠近
答案:
A解析:
如图所示,F1=F2=mg,根据力的合成,颈椎所受的拉力F=2F1cosθ=2mgcosθ,增大mg或减小θ,可以增大F,选项A正确.
12.(多选)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>Fsinα时,一定有两解
B.当F1=Fsinα时,有唯一解
C.当F1 D.当Fsinα 答案: BCD解析: 将一个力分解为两个分力,由三角形定则知分力与合力可构成封闭三角形.当F1 13.如图所示,木工常用木楔来固定木榫.直角三角形楔子底边长l=35mm,高h=12mm,今用水平力F打楔子时,木楔自身重力不计,摩擦不计,求: (1)木楔直角边能产生多大的挤压力? (2)木楔斜边能产生多大的挤压力? 答案: (1) F (2) F 解析: (1)把作用在木楔上的水平力F分解,如图所示, 垂直于木楔直角边的分力F1就等于直角边产生的挤压力.由F、F1为邻边构成的三角形与木楔三角形相似得 = 即 = 所以木楔直角边能产生的挤压力 F1= F. (2)垂直于斜边的分力F2就等于斜边产生的挤压力. 由F、F2为邻边构成的三角形与木楔三角形相似 木楔三角形的斜边长为L= = mm=37mm = 即 = 所以木楔斜边能产生的挤压力F2= F.
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- 课时作业7 力的合成与分解 课时 作业 合成 分解