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1、課時(shí)作業(yè)(八) [第8講 力的合成與分解]
1. 2020·西城抽樣以F1、F2表示力F的兩個(gè)分力.若F=10 N,則下列不可能是F的兩個(gè)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
2.如圖K8-1所示,F(xiàn)1、F2、F3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形,這三個(gè)力的合力最大的是( )
A B C D
圖K8-1
3.如圖K8-2所示,一物體在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是( )
A.物體
2、可能只受兩個(gè)力作用
B.物體可能受三個(gè)力作用
C.物體可能不受摩擦力作用
D.物體一定受四個(gè)力
圖K8-2 圖K8-3
4.圖K8-3是某同學(xué)為頸椎病人設(shè)計(jì)的一個(gè)牽引裝置的示意圖,一根繩繞過(guò)兩個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪后兩端各掛著一個(gè)相同的重物,與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎(圖中是用手指代替頸椎做實(shí)驗(yàn)),整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi).如果要增大手指所受的拉力,可采取的辦法是( )
A.只增加與重物相連的繩的長(zhǎng)度
B.只增加重物的重量
C.只將手指向下移動(dòng)
D.只將手指向上移動(dòng)
5. 如圖K8-4所示,在水平天花板的A點(diǎn)處固定一根
3、輕桿a,桿與天花板保持垂直.桿的下端有一個(gè)輕滑輪O.另一根細(xì)線上端固定在該天花板的B點(diǎn)處,細(xì)線跨過(guò)滑輪O,下端系一個(gè)重為G的物體.BO段細(xì)線與天花板的夾角為θ=30°.系統(tǒng)保持靜止,不計(jì)一切摩擦.下列說(shuō)法正確的是( )
A.細(xì)線BO對(duì)天花板的拉力大小是
B.a(chǎn)桿對(duì)滑輪的作用力大小是
C.a(chǎn)桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小是G
D.a(chǎn)桿對(duì)滑輪的作用力大小是G
圖K8-4 圖K8-5
6.2020·廈門(mén)模擬如圖K8-5所示,質(zhì)量分別為mA和mB的物體A、B用細(xì)繩連接后跨過(guò)滑輪,A靜止在傾角為45°的斜面上.已知mA=2mB,不計(jì)滑輪摩擦,現(xiàn)將斜面傾角由45°增
4、大到50°,系統(tǒng)保持靜止.下列說(shuō)法正確的是( )
A.細(xì)繩對(duì)A的拉力將增大
B.A對(duì)斜面的壓力將減小
C.A受到的靜摩擦力不變
D.A受到的合力將增大
7.2020·萬(wàn)州模擬如圖K8-6所示,用一根長(zhǎng)1 m的輕質(zhì)細(xì)繩將一幅質(zhì)量為1 kg的畫(huà)框?qū)ΨQ(chēng)懸掛在墻壁上,已知繩能承受的最大張力為10 N,為使繩不斷裂,畫(huà)框上兩個(gè)掛釘?shù)拈g距最大為(g取10 m/s2)( )
A. m B. m
C. m D. m
圖K8-6 圖K8-7
8.如圖K8-7所示,輕繩AO和BO共同吊起質(zhì)量為m的重物,AO與BO垂直,BO與豎直方向的夾角
5、為θ,OC連接重物,則( )
A.AO所受的拉力大小為mgsinθ
B.AO所受的拉力大小為
C.BO所受的拉力大小為mgcosθ
D.BO所受的拉力大小為
9.2020·皖北聯(lián)考一物體受到三個(gè)共面共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用,三力的矢量關(guān)系如圖K8-8所示(小方格邊長(zhǎng)相等),則下列說(shuō)法正確的是( )
圖K8-8
A.三力的合力有最大值F1+F2+F3,方向不確定
B.三力的合力有唯一值3F3,方向與F3同向
C.三力的合力有唯一值2F3,方向與F3同向
D.由題給條件無(wú)法求出合力大小
10.如圖K8-9所示,作用在滑塊B上的推力F=100 N,若α=30°,裝置
6、重力和摩擦力均不計(jì),則工件上受到的壓力為( )
圖K8-9
A.100 N B.100 N
C.50 N D.200 N
11.榨油在我國(guó)已有上千年的歷史,較早時(shí)期使用的是直接加壓式榨油方法,而現(xiàn)在已有較先進(jìn)的榨油方法.某壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖K8-10所示,其中B點(diǎn)為固定鉸鏈,若在A鉸鏈處作用一垂直于壁的力F,則由于力F的作用,使滑塊C壓緊物體D.設(shè)C與D光滑接觸,桿的重力及滑塊C的重力不計(jì),壓榨機(jī)的尺寸如圖所示,l=0.5 m,b=0.05 m,求物體D所受壓力的大小是F的多少倍?
圖K8-10
12.如圖K8
7、-11甲所示,由兩根短桿組成的一個(gè)自鎖定起重吊鉤,將它放入被吊的空罐內(nèi),使其張開(kāi)一定的夾角壓緊在罐壁上,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示,當(dāng)鋼繩向上提起時(shí),兩桿對(duì)罐壁越壓越緊,摩擦力足夠大,就能將重物提升起來(lái),罐越重,短桿提供的壓力越大,稱(chēng)為“自鎖定吊鉤”.若罐的質(zhì)量為m,短桿與豎直方向的夾角θ=60°,求吊起該重物時(shí),短桿對(duì)罐壁的壓力.(短桿的質(zhì)量不計(jì))
圖K8-11
13.如圖K8-12所示,一個(gè)質(zhì)量為m=8 kg的物體置于傾角為37°的斜面上,在水平力F作用下保持靜止.求下列情況下物體與斜面之間的靜摩擦力的大小和方向.(g取10 m/s2)
(1)F=50
8、N;
(2)F=60 N;
(3)F=70 N.
圖K8-12
課時(shí)作業(yè)(八)
【基礎(chǔ)熱身】
1.C [解析] 合力F和兩個(gè)分力F1、F2之間的關(guān)系為|F1-F2|≤F≤|F1+F2|,則應(yīng)選C.
2.C [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為直角三角形的斜邊,故這三個(gè)力的合力最大的為C圖.
3.D [解析] 物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),則受力平衡,將拉力F在水平方向和豎直方向上分解,則物體一定要受到滑動(dòng)摩擦力的作用,再根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件知,一定會(huì)受到彈力,因此物體一定會(huì)受到四個(gè)力的作用.
9、4.BC [解析] 手指所受的拉力等于2mgcosθ,增加重物重量或減小夾角θ,都可以使拉力增大,選項(xiàng)B、C正確.
【技能強(qiáng)化】
5.D [解析] 細(xì)線對(duì)天花板的拉力等于物體的重力G;以滑輪為對(duì)象,兩段繩的拉力都是G,互成120°,因此合力大小是G,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,a桿對(duì)滑輪的作用力大小也是G(方向與豎直方向成60°斜向右上方);a桿和細(xì)線對(duì)滑輪
的合力大小為零.
6.B [解析] 細(xì)繩對(duì)A的拉力大小始終等于物體B的重力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;系統(tǒng)仍保持靜止,則A受到的合力仍為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;斜面傾角由45°增大到50°,A對(duì)斜面的壓力大小由mAgcos45°減小到mAgcos50°,選項(xiàng)B
10、正確;A受到的靜摩擦力大小發(fā)生了變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.
7.A [解析] 繩子恰好不斷時(shí)的受力分析如圖所示,由于F=mg=10 N,繩子的最大拉力也是10 N,可知F1、F2之間的最大夾角為120°,由幾何關(guān)系知兩個(gè)掛釘之間的最大間距L=×cos30°×2 m= m.
8.AC [解析] 將O點(diǎn)受到的三個(gè)力沿水平和豎直兩個(gè)方向進(jìn)行分解,如圖所示,分別在這兩個(gè)方向上列出平衡方程得:FAsinθ+FBcosθ=mg,F(xiàn)Acosθ=FBsinθ.解得FA=mgsinθ,F(xiàn)B=mgcosθ.
9.B [解析] 由圖可知,F(xiàn)1和F2在豎直方向的分力等大反向,其合力為零;在水平方向的合力分別
11、為F3和F3,因而三力的合力有唯一值3F3,方向與F3同向,選項(xiàng)B正確.
10.B [解析] 對(duì)B受力分析(如圖甲所示)得F2==2F,對(duì)上部分受力分析(如圖乙所示),其中F′2=F2,得FN=F2′cos30°=100 N,故B正確.
11.5
[解析] 按力F的作用效果將其沿AB、AC方向分解為F1、F2,如圖甲所示,則
F1=F2=
由幾何知識(shí)得tanθ==10.
按力F2的作用效果將其沿水平向左和豎直向下分解為F′N(xiāo)、FN,如圖乙所示,則FN=F2sinθ
以上各式聯(lián)立解得FN=5F
所以物體D所受壓力的大小是F的5倍.
12.mg
[解析
12、] 從整體來(lái)看,鋼繩的拉力F=G=mg,它可以分解為沿桿方向的兩個(gè)分力(均為F′),如圖所示,F(xiàn)′通過(guò)桿作用于罐壁,又可分解為豎直向上的分力F1和垂直于罐壁的壓力F2,因?yàn)棣龋?0°,則由菱形知識(shí)得
F′=G.
由直角三角形可知:
F2=F′sinθ=G=mg.
【挑戰(zhàn)自我】
13.(1)8 N,方向沿斜面向上 (2)0 (3)8 N,方向沿斜面向下
[解析] 設(shè)物體所受到的靜摩擦力沿斜面向下,則物體受力如圖所示.據(jù)平衡條件可得
Fcosθ-f-mgsinθ=0
解得f=Fcosθ-mgsinθ
(1)F=50 N時(shí),f=-8 N,負(fù)號(hào)表明f方向沿斜面向上.
(2)F=60 N時(shí),f=0.
(3)F=70 N時(shí),f=8 N,方向沿斜面向下.