課時訓練2力的合成與分解基礎鞏固1.將物體所受重力按力的效果進行分解,下列圖中錯誤的是(C)2.有三只豹子在搶食一獵物,三只豹子沿水平方向用大小分別為300 N,400 N,500 N的力拖動獵物。若豹子的方位不確定,則這三個力的合力的最小值和最大值分別為(D)A.100 N;1 200 NB.200 N;1 000 NC.400 N;1 000 ND.0;1 200 N3.如圖所示的水平面上,橡皮繩一端固定,另一端連接兩根彈簧,連接點P在F1,F2和F3三力作用下保持靜止。下列判斷正確的是(B)A.F1>F2>F3B.F3>F1>F2C.F2>F3>F1D.F3>F2>F14.如圖所示,某人正在修理草坪,推力F與水平方向成角,割草機沿水平方向做勻速直線運動,則割草機所受阻力的大小為(B)A.Fsin B.Fcos C.D.5.質量為m的木塊放在傾角為的斜面上,力F垂直于斜面作用在木塊上(如圖),則木塊對斜面的壓力大小為(C)A.FB.F+mgC.mgcos +FD.mgsin +F6.如圖,小英同學用兩根一樣長的繩子拴住一只鉤碼,拉住繩子兩頭使鉤碼懸停在空中,保持兩手處于同一高度,起始時兩繩間的夾角為150°,現(xiàn)將兩繩間夾角慢慢減小到30°,則(A)A.兩繩拉力逐漸減小B.兩繩拉力逐漸增大C.兩繩拉力先減小后增大D.兩繩拉力的合力逐漸增大解析:設鉤碼的重力為G,根據(jù)動滑輪的特點可知,F1=F2。設兩繩之間的夾角為2,則由平衡條件得,2F1cos =G,得到F1=,起始時兩繩間的夾角為150°,現(xiàn)將兩繩間夾角慢慢減小到30°,則減小兩繩之間的夾角,cos 增大,F1減小,則F2也減小,故A正確,B,C,D錯誤。7.有兩個大小相等的共點力F1和F2,當它們間的夾角為90°時合力為F,則當它們間的夾角為120°時,合力的大小為(B)A.2FB.FC.FD.F解析:力的合成如圖所示,當夾角為90°時,F=,所以F1=F2=F;當夾角為120°時,根據(jù)平行四邊形定則,知合力與分力相等,所以F合=F1=F,故B正確,A,C,D錯誤。8.如圖所示,兩塊完全相同的積木A,B疊放在一起,質量均為m,交界面與水平面夾角為,B與水平地面間的動摩擦因數(shù)為,對B作用大小為F的水平外力后,兩積木仍然保持靜止狀態(tài),則B所受的水平地面摩擦力大小一定為(A)A.F B.2mgC.F-mgcos D.F-mgcos2解析:把A,B看成一個整體,在水平方向上,整體受到F、摩擦力,由于整體處于平衡狀態(tài),合外力為零,故摩擦力與F大小相等、方向相反,故A正確,B,C,D錯誤。9.(2019·臺州聯(lián)考)超市里磁力防盜扣的內部結構及原理如圖所示,在錐形金屬筒內放置四顆小鐵珠(其余兩顆未畫出),工作時彈簧通過鐵環(huán)將小鐵珠擠壓于金屬筒的底部,同時,小鐵珠陷于釘柱上的凹槽里,鎖死防盜扣。當用強磁場吸引防盜扣的頂部時,鐵環(huán)和小鐵珠向上移動,防盜扣松開,已知錐形金屬筒底部的圓錐頂角剛好是90°,彈簧通過鐵環(huán)施加給每個小鐵珠豎直向下的力F,小鐵珠鎖死防盜扣,每個小鐵珠對釘柱產生的側向壓力為(不計摩擦以及小鐵珠的重力)(C)A.FB.FC.FD.F解析:以一個小鐵珠為研究對象,將力F按作用效果分解如圖所示,由幾何關系可得,小鐵珠對釘柱產生的側向壓力為N=F,選項C正確。10.如圖所示,用輕繩系住一小球靜止在光滑斜面上。若要按力的實際作用效果來分解小球的重力G,則G的兩個分力的方向分別是圖中的(C)A.1和4B.2和4C.3和4D.3和2解析:小球重力產生兩個效果,一是使繩子拉伸,二是使斜面受壓,故應按此兩個方向分解,分別是3和4。能力提高11.云南某邊防連隊為增強新兵的體能,把廢舊輪胎應用于輔助訓練,并總結出“拉、搬、扛、翻、吊、滾”等多種實用方法。如圖所示,人將繩子從肩上繞過,然后在腰上繞一圈,固定好繩子后,就像“老牛拉犁”一樣,帶著輪胎向前勻速飛奔。設輪胎質量為m,輪胎與地面之間的動摩擦因數(shù)為,繩子與豎直方向的夾角為,則人作用在繩子上的拉力大小為(A)A.B.C.D.解析:對輪胎受力分析如圖所示,由于輪胎被拉動過程中處于平衡狀態(tài),由平衡條件可知,Ff=Fsin FN+Fcos =mg;又因為Ff=FN,聯(lián)立解得F=,選項A正確。12.如圖,在粗糙水平面上放置A,B,C三個物塊,物塊之間由兩根完全相同的輕彈簧相連接,兩彈簧的伸長量相同,且它們之間的夾角ABC=120°,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。已知A物塊所受的摩擦力大小為f,則B物塊所受的摩擦力大小為(B)A.fB.fC.fD.2f解析:對A受力分析可知,水平方向只受拉力及摩擦力而處于平衡狀態(tài),則可知彈簧的彈力F=f;因兩彈簧伸長量相同,則兩彈簧對B的彈力均為f,兩彈力的夾角為120°,則合力大小為f,方向沿兩彈力的角平分線;對B受力分析可知,受到的摩擦力大小等于f,故選B。13.一質量為m的熱氣球在勻速下降,若氣球所受浮力F始終保持不變,氣球在運動過程中所受阻力僅與速率有關,重力加速度為g?，F(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升,則需從氣球吊籃中減少的質量為(A)A.2(m-)B.m-C.2m- D.m-解析:氣球勻速下降時,受到重力mg、向上的浮力F、向上的阻力F阻,根據(jù)共點力平衡條件得mg=F+F阻,氣球勻速上升時,受到重力(m-m)g,向上的浮力F,向下的阻力F阻,根據(jù)共點力平衡條件得(m-m)g+F阻=F,解得m=2(m-)。14.(2019·臨海模擬)如圖所示是汽車45°極限爬坡時的照片,汽車緩慢逐步沿斜坡攀爬,斜坡的傾角逐漸增大至45°。下列關于汽車這一爬坡過程的說法中正確的是(C)A.坡的傾角越大,汽車對坡面的壓力也越大B.汽車受到沿坡面向下、大小不斷減小的滑動摩擦力作用C.汽車受到沿坡面向上、大小不斷增大的靜摩擦力作用D.若汽車能順利爬坡,則車胎與坡間的最大靜摩擦力至少為車重的大小解析:對坡面上汽車受力分析如圖所示,設坡面的傾角為,則其中支持力FN=mgcos ,增大,則FN減小。根據(jù)牛頓第三定律可知,坡面的傾角增大,汽車對坡面的壓力也減小,故A錯誤;汽車受到的摩擦力Ff=mgsin ,方向沿斜面向上;當增大時,汽車受到的摩擦力增大,故B錯誤,C正確;要使汽車不打滑,則有mgcos mgsin ,解得tan ,由于<1,則=45°時靜摩擦力達到最大;可知若汽車能順利爬坡,則車胎與坡間的最大靜摩擦力至少為車重的大小的,故D錯誤。15.某同學用垂直懸掛法鍛煉身體,如圖,則下列說法正確的是(D)A.手指受到的作用力,圖甲大于圖乙B.手指受到的作用力,圖甲小于圖乙C.手臂受到的作用力,圖甲大于圖乙D.手臂受到的作用力,圖甲小于圖乙解析:由于人處于平衡狀態(tài),兩種情況下,手指受到的作用力大小都等于人的重力大小,故A,B錯誤;兩種情況下,兩手臂的合力與人的重力大小相等,方向相反,但由于圖甲兩手臂夾角較小,所以每一手臂受到的作用力較小,故C錯誤,D正確。16.某物體在四個共點力作用下處于平衡狀態(tài),若F4的方向沿逆時針方向轉過60°角,但其大小保持不變,其余三個力的大小和方向均保持不變,此時物體受到的合力的大小為(B)A.0B.F4C.F4D.2F4解析:物體在四個共點力作用下處于平衡狀態(tài),即物體所受合外力為0,把F4的方向沿逆時針轉過60°角而大小保持不變,其余三個力的合力為-F4,則-F4與旋轉后的F4方向成120°,根據(jù)平行四邊形定則,合力為F4,故B正確。17.建筑工地上的黃沙堆成圓錐,而且不管如何堆,其角度是不變的,若測出其圓錐底的周長為12.5 m,高為1.5 m,試求黃沙之間的動摩擦因數(shù)。解析:黃沙堆成圓錐時,其表面的沙粒恰好能勻速下滑,設圓錐側棱的傾角為,則有mgsin =mgcos ,=tan ,設圓錐底的周長為L,高為h,則tan =則=0.75。答案:0.7518.拖把是由拖桿和拖把頭構成的擦地工具(如圖所示)。設拖把頭的質量為m,拖桿質量可忽略;拖把頭與地板之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù),重力加速度為g。某同學沿拖桿方向推該拖把拖地,使拖把頭在水平地板上移動,此時拖桿與豎直方向的夾角為。推拖把的力的大小為F。試問(1)因推力F的作用,使拖把對地面的壓力如何改變,改變了多少?(2)要使拖把勻速運動,推拖把的力F為多大?解析:(1)推力F產生兩個效果,一是使拖把能夠向前移動,二是增加了對地面的壓力。將力F沿水平和豎直方向分解,如圖所示,則F1=Fcos ,F2=Fsin ,F1使拖把對地面的壓力增加Fcos 。(2)要使拖把勻速運動,則應有Fsin =Ff,Ff=FN,則有Fsin =(Fcos +mg),解得F=。答案:(1)使地面壓力增加了Fcos (2) - 7 -