作業(yè)本：第二章 第3講 力的合成和分解

1、第3講力的合成和分解A對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練練熟基礎(chǔ)知識(shí)力的合成及合成法的應(yīng)用1(單選)如圖所示，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 ()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圖答案C2(單選)兩個(gè)大小分別為F1和F2(F2<F1)的力作用在同一質(zhì)點(diǎn)上，它們的合力的大小F滿足 ()AF2FF1 B.FCF1F2FF1F2 DF12F22F2F12F22解析根據(jù)兩個(gè)共點(diǎn)力的合成公式F可知：當(dāng)兩個(gè)分力的夾角為零時(shí)，合力最大，最大值為F1F2；當(dāng)兩個(gè)分力的夾角為180

2、°時(shí)，合力最小，最小值為F1F2.所以F1F2FF1F2，C正確答案C圖23123(2013·天水檢測(cè))(單選)如圖2312所示，一輕質(zhì)彈簧只受一個(gè)拉力F1時(shí)，其伸長(zhǎng)量為x，當(dāng)彈簧同時(shí)受到兩個(gè)拉力F2和F3作用時(shí)，伸長(zhǎng)量也為x，現(xiàn)對(duì)彈簧同時(shí)施加F1、F2、F3三個(gè)力作用時(shí)，其伸長(zhǎng)量為x，則以下關(guān)于x與x關(guān)系正確的是 ()Axx Bx2xCx<x<2x Dx<2x解析由題述可知同時(shí)受到兩個(gè)拉力F2和F3作用時(shí)，作用效果等同于只受一個(gè)拉力F1作用；同時(shí)施加F1、F2、F3三個(gè)力作用時(shí)，其伸長(zhǎng)量為x2x，選項(xiàng)B正確答案B圖23134(2013·南通市調(diào)

3、研)(單選)如圖2313所示，兩個(gè)截面半徑均為r、質(zhì)量均為m的半圓柱體A、B放在粗糙水平面上，A、B截面圓心間的距離為l.在A、B上放一個(gè)截面半徑為r、質(zhì)量為2m的光滑圓柱體C，A、B、C始終都處于靜止?fàn)顟B(tài)則 ()AB對(duì)地面的壓力大小為3mgB地面對(duì)A的作用力沿AC方向Cl越小，A、C間的彈力越小Dl越小，地面對(duì)A、B的摩擦力越大解析用整體法分析，如圖甲所示，F(xiàn)BFA2mg，A錯(cuò)地面對(duì)A彈力方向垂直于水平面向上，B錯(cuò)對(duì)C分析，如圖乙所示：2FACcos F合即：FACl越小越小，則FAC越小，C正確對(duì)A分析，如圖丙所示：摩擦力fFACsin 即fmgtan ，則有l(wèi)越小，越小，f越小，D錯(cuò)答案

4、C圖23145(單選)如圖2314所示，在水平天花板的A點(diǎn)處固定一根輕桿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30°.系統(tǒng)保持靜止，不計(jì)一切摩擦下列說法中正確的是 ()A細(xì)線BO對(duì)天花板的拉力大小是Ba桿對(duì)滑輪的作用力大小是Ca桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小是GDa桿對(duì)滑輪的作用力大小是G解析細(xì)線對(duì)天花板的拉力等于物體的重力G；以滑輪為研究對(duì)象，兩段繩的拉力都是G，互成120°角，因此合力大小是G，根據(jù)共點(diǎn)力平衡，a桿對(duì)滑輪的作用力大小也是G(方向與豎直方向成60

5、76;斜向右上方)；a桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小為零答案D力的分解及分解法的應(yīng)用圖23156(單選)如圖2315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的畫框?qū)ΨQ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，畫框上兩個(gè)掛釘?shù)拈g距最大為(g取10 m/s2) ()A. m B. mC. m D. m解析對(duì)畫框進(jìn)行受力分析，并把兩繩拉力作用點(diǎn)平移至重心處如圖所示，則有2T1cos 2T2cos mg，其中T1T210 N，所以cos .設(shè)掛釘間距為s，則有sin s.s m，故A正確答案A圖23167(單選)假期里，一位同學(xué)在廚房里幫助媽媽做菜，對(duì)菜刀發(fā)生了興趣他發(fā)現(xiàn)菜刀的

6、刀刃前部和后部的厚薄不一樣，刀刃前部的頂角小，后部的頂角大，如圖2316所示，他先后作出過幾個(gè)猜想，其中合理的是()A刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外形美觀，跟使用功能無關(guān)B在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)C在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，頂角越大，分開其他物體的力越大D在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，頂角越小，分開其他物體的力越大解析把刀刃部分抽象后，可簡(jiǎn)化成一個(gè)等腰三角形劈，設(shè)頂角為2，背寬為d，側(cè)面長(zhǎng)為l，如圖所示當(dāng)在刀背施加壓力F后，產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個(gè)分力F1、F2，使用中依靠著這兩個(gè)分力分開被加工的其他物體由對(duì)稱性知，這兩個(gè)分力大小相等(F1F2)，因此畫出力

7、分解的平行四邊形，實(shí)為菱形，如圖所示，在這個(gè)力的平行四邊形中，取其四分之一考慮(圖中陰影部分)根據(jù)它跟半個(gè)劈的直角三角形的相似關(guān)系，有關(guān)系式，得F1F2.由此可見，刀背上加上一定的壓力F時(shí)，側(cè)面分開其他物體的力跟頂角的大小有關(guān)，頂角越小，sin 的值越小，F(xiàn)1和F2的值越大，故D正確答案D圖23178(單選)如圖2317所示，滑輪本身的質(zhì)量可忽略不計(jì)，滑輪軸O安在一根輕木桿B上，一根輕繩AC繞過滑輪，A端固定在墻上，且繩保持水平，C端下面掛一個(gè)重物，BO與豎直方向的夾角為45°，系統(tǒng)保持平衡若保持滑輪的位置不變，改變的大小，則滑輪受到木桿的彈力大小的變化情況是 ()A只有變小，彈力才

8、變大B只有變大，彈力才變大C無論變大還是變小，彈力都變大D無論變大還是變小，彈力都不變解析無論變大還是變小，水平繩和豎直繩中的拉力不變，這兩個(gè)力的合力與桿的彈力平衡，故彈力都不變答案D圖23189(多選)如圖2318所示，一根細(xì)線的兩端分別固定在M、N兩點(diǎn)，用小鐵夾將一個(gè)玩具娃娃固定在細(xì)線上，使a段細(xì)線恰好水平，b段細(xì)線與水平方向的夾角為45°.現(xiàn)將小鐵夾的位置稍稍向左移動(dòng)一段距離，待玩具平衡后，關(guān)于a、b兩段細(xì)線中的拉力，下列說法正確的是 ()A移動(dòng)前，a段細(xì)線中的拉力等于玩具所受的重力B移動(dòng)前，a段細(xì)線中的拉力小于玩具所受的重力C移動(dòng)后，b段細(xì)線中拉力的豎直分量不變D移動(dòng)后，b段

9、細(xì)線中拉力的豎直分量變小解析移動(dòng)前，由平衡條件得，a段細(xì)線中的拉力FaGcot 45°G，A項(xiàng)正確；夾子向左移動(dòng)一小段距離后，線a不再水平，玩具的位置下移，與重力平衡的力變?yōu)閍、b兩線中拉力的力的豎直分量變小，D項(xiàng)正確答案ADB深化訓(xùn)練提高能力技巧圖231910(單選)如圖2319所示，一傾角為30°的光滑斜面固定在地面上，一質(zhì)量為m的小木塊在水平力F的作用下靜止在斜面上若只改變F的方向不改變F的大小，仍使木塊靜止，則此時(shí)力F與水平面的夾角為 ()A60° B45° C30° D15°解析小木塊受重力mg、斜面支持力FN和外力F三個(gè)力

10、的作用處于平衡狀態(tài)，三力合力為零，構(gòu)成首尾相接的矢量三角形，如圖所示，由對(duì)稱性可知，不改變力F的大小只改變其方向，再次平衡時(shí)力F與水平方向成60°角，故本題答案為A.答案A圖232011(2012·南通期末調(diào)研)(單選)如圖2320所示，光滑細(xì)桿豎直固定在天花板上，定滑輪A、B關(guān)于桿對(duì)稱，輕質(zhì)圓環(huán)C套在細(xì)桿上，通過細(xì)線分別與質(zhì)量為M、m(M>m)的物塊相連現(xiàn)將圓環(huán)C在豎直向下的外力F作用下緩慢向下移動(dòng)，滑輪與轉(zhuǎn)軸間的摩擦忽略不計(jì)則在移動(dòng)過程中 ()A外力F保持不變B桿對(duì)環(huán)C的作用力不斷增大C桿對(duì)環(huán)C的作用力與外力F合力不斷增大D桿對(duì)環(huán)C的作用力與外力F合力的方向保持不

11、變解析C受力如圖所示：由力的平衡條件得：FAcos FBcos F0FBsin FNFAsin 0FAMg，F(xiàn)Bmg所以F(Mm)gcos C下降，減小，因此F增大，A錯(cuò)FN(Mm)gsin ，則FN減小，B錯(cuò)FN與F的合力大小等于FA與FB的合力大小FA與FB夾角減小，因此其合力增大，則C正確，由此圖可判定FA與FB合力方向變化，則C的作用力與F的合力方向改變D錯(cuò)答案C12(單選)如圖2321所示，某同學(xué)通過滑輪組將一重物吊起，該同學(xué)對(duì)繩的豎直拉力為F1，對(duì)地面的壓力為F2，不計(jì)滑輪與繩的重力及摩擦，則在重物緩慢上升的過程中，下列說法正確的是 ()圖2321AF1逐漸變小 BF1逐漸變大CF

12、2先變小后變大 DF2先變大后變小解析由題圖可知，滑輪兩邊繩的拉力均為F1，對(duì)滑輪有：2F1cos mg，當(dāng)重物上升時(shí)，變大，cos 變小，F(xiàn)1變大對(duì)該同學(xué)來說，應(yīng)有F2F1mg.而F1變大，mg不變，F(xiàn)2變小，即對(duì)地面的壓力F2變小，綜上述可知選項(xiàng)B正確答案B13(2013·浙江寧波模擬，15)(單選)如圖2322所示，小方塊代表一些相同質(zhì)量的鉤碼，圖中O為輕繩之間連接的結(jié)點(diǎn)，圖中光滑的滑輪跨在輕繩上懸掛鉤碼，兩裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將圖中的B滑輪或圖中的端點(diǎn)B沿虛線稍稍上移一些，則關(guān)于角的變化說法正確的是 ()圖2322A圖、圖中的角均增大B圖、圖中角均不變C圖中角增大、圖中角不變

13、化D圖中角不變、圖中角變大解析在圖中由于A和B均為滑輪，則知在移動(dòng)B滑輪的過程中，繩OA與OB的拉力大小不變，若變化時(shí)，合力必變化，但此時(shí)其合力不變，與O點(diǎn)下方五個(gè)鉤碼的重力大小相等，所以角不變；題圖中，當(dāng)B點(diǎn)稍上移時(shí)，角仍然不變，所以只有B項(xiàng)正確答案B圖232314(多選)如圖2323所示，A、B都是重物，A被繞過小滑輪P的細(xì)線所懸掛，B放在粗糙的水平桌面上；小滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點(diǎn)；O是三根線的結(jié)點(diǎn)，bO水平拉著B物體，cO沿豎直方向拉著彈簧；彈簧、細(xì)線、小滑輪的重力和細(xì)線與滑輪間的摩擦力均可忽略，整個(gè)裝置處于平衡靜止?fàn)顟B(tài)若懸掛小滑輪的斜線OP的張力是20 N，g取10 m/s2，則下列說法中正確的是 ()A彈簧的彈力為10 NB重物A的質(zhì)量