《力的分解》試題

《力的分解》試題知識點基礎中檔稍難矢量相加2作用效果分解1、3、65、10、118正交分解47、9綜合提升121.為了行車的方便與安全，上山的公路都是很長的“之”字形盤山公路，這樣做的主要目的是()A．減小上山車輛受到的摩擦力B．減小上山車輛的重力C．減小上山車輛對路面的壓力D．減小上山車輛的重力平行于路面向下的分力答案D解析如圖所示，重力G產(chǎn)生的效果是使物體下滑的分力F1和使物體壓緊斜面的分力F2，則F1＝Gsinθ，F(xiàn)2＝Gcosθ，傾角θ減小，F(xiàn)1減小，F(xiàn)2增大，同一座山，高度一定，把公路修成盤山公路時，使長度增加，則路面的傾角減小，即減小上山車輛的重力平行于路面向下的分力，可使行車安全，故D正確，A、B、C錯誤。2．如下圖所示，大小分別為F1、F2、F3的三個力恰好圍成封閉的直角三角形(頂角為直角)。下列四個圖中，這三個力的合力最大的是()答案C解析由三角形定則，兩個力首尾相連，從第一個力的“首”到第二個力的“尾”的有向線段為其合力。因此在A中F3與F2的合力與F1相同，三個力合力為2F1；在B中F2與F3的合力與F1等值反向，三個力合力為0；在C中F1與F3的合力與F2相同，三個力的合力為2F2；在D中F2與F1的合力與F3相同。三個力的合力為2F3。又因為三個力中F2最大，所以三個力合力最大的是C。3．(多選)在一些救援行動中，千斤頂發(fā)揮了很大作用。如圖所示是剪式千斤頂，當搖動把手時，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起。當車輪剛被頂起時汽車對千斤頂?shù)膲毫椤?05N，此時千斤頂兩臂間的夾角為120°，則下列判斷正確的是()A．此時兩臂受到的壓力大小均為×105NB．此時千斤頂對汽車的支持力為×105NC．若繼續(xù)搖動把手使兩臂靠攏，兩臂受到的壓力將增大D．若繼續(xù)搖動把手使兩臂靠攏，兩臂受到的壓力將減小答案ABD解析根據(jù)力的平行四邊形定則可知千斤頂所受的壓力與兩臂的分力相等；若繼續(xù)搖動把手使兩臂靠攏，兩臂間的夾角減小，則兩臂所受的分力在合力不變的情況下將減小。故選項A、B、D正確。4．如圖所示，甲、乙、丙三個物體質(zhì)量相同，與地面的動摩擦因數(shù)相同，受到三個大小相同的作用力F，當它們滑動時，受到的摩擦力大小是()A．甲、乙、丙所受摩擦力相同B．甲受到的摩擦力最大C．乙受到的摩擦力最大D．丙受到的摩擦力最大答案C解析圖中三個物體對地面的壓力分別為FN甲＝mg－Fsinθ，F(xiàn)N乙＝mg＋Fsinθ，F(xiàn)N丙＝mg，因為它們均相對地面滑動，由Ff＝μFN知，F(xiàn)f乙>Ff丙>Ff甲，故C正確。5．如圖所示，用兩根承受的最大拉力相等，長度不等的細線AO、BO懸掛一個中空鐵球，當在球內(nèi)不斷注入鐵砂時，則()A．AO先被拉斷B．BO先被拉斷C．AO、BO同時被拉斷D．條件不足，無法判斷答案B解析依據(jù)力的作用效果將重力分解如圖所示，據(jù)圖可知：FB>FA。又因為兩繩承受能力相同，故當在球內(nèi)不斷注入鐵砂時，BO繩先斷，選項B正確。6．如右圖所示，一個半徑為r、重為G的光滑均勻球，用長度為r的細繩掛在豎直光滑的墻壁上，則繩子的拉力F和球?qū)Ρ诘膲毫N的大小分別是()A．F＝G，F(xiàn)N＝eq\f(G,2) B．F＝2G，F(xiàn)N＝GC．F＝eq\r(3)G，F(xiàn)N＝eq\f(\r(3),2)G D．F＝eq\f(2\r(3),3)G，F(xiàn)N＝eq\f(\r(3),3)G答案D解析球的重力產(chǎn)生兩個效果：使球拉緊細繩和使球壓緊墻壁，因此可以把重力分解為斜向下的分力F1和水平向左的分力F2，如圖所示。由于球半徑和細繩長度相等，所以角α＝30°，由圖可知兩分力的大小F1＝eq\f(G,cos30°)＝eq\f(2\r(3),3)G，F(xiàn)2＝Gtan30°＝eq\f(\r(3),3)G。所以，繩子的拉力F和球?qū)Ρ诘膲毫Ψ謩e為eq\f(2\r(3),3)G和eq\f(\r(3),3)G，選項D正確。7．如圖所示，墻上有兩個釘子a和b，它們的連線與水平方向的夾角為45°，兩者的高度差為l。一條不可伸長的輕質(zhì)細繩一端固定于a點，另一端跨過光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩子距a端eq\f(l,2)的c點有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼，平衡后繩的ac段正好水平，則重物和鉤碼的質(zhì)量比eq\f(m1,m2)為()\r(5) B．2\f(\r(5),2) \r(2)答案C解析平衡后設繩的bc段與水平方向成α角，如圖所示，則：tanα＝2，sinα＝eq\f(2,\r(5))，對結點c分析三力平衡，在豎直方向上有：m2g＝m1gsinα得：eq\f(m1,m2)＝eq\f(1,sinα)＝eq\f(\r(5),2)，選C。8．如圖所示，石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m的對稱楔形石塊，側面與豎直方向的夾角為α，重力加速度為g。若接觸面間的摩擦力忽略不計，則石塊側面所受彈力的大小為()\f(mg,2sinα) \f(mg,2cosα)\f(1,2)mgtanα \f(1,2)mgcotα答案A解析石塊受到的重力產(chǎn)生兩個作用效果，即壓緊兩側接觸面，把mg沿垂直于兩側面的方向分解為F1、F2，如圖所示。由幾何關系可知，F(xiàn)1＝F2＝eq\f(G,2sinα)，側面受石塊壓力大小等于eq\f(G,2sinθ)，根據(jù)物體間的相互作用力大小相等，石塊受側面彈力大小等于eq\f(mg,2sinα)。9．(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下沿水平地面做勻速直線運動，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，則物體受到的摩擦力的大小為()A．Fsinθ B．FcosθC．μ(mg＋Fsinθ) D．μ(mg－Fsinθ)答案BC解析先對物體進行受力分析，如圖所示，然后對力F進行正交分解，F(xiàn)產(chǎn)生兩個效果：使物體水平向前F1＝Fcosθ，同時使物體壓緊地面F2＝Fsinθ。由力的平衡可得F1＝Ff，mg＋F2＝FN，又滑動摩擦力Ff＝μFN，即可得Ff＝Fcosθ＝μ(mg＋Fsinθ)。故選項B、C均正確。10．如圖所示，表面光滑、質(zhì)量不計的尖劈插在縫A、B之間。在尖劈背上加一壓力F，則尖劈對A側的壓力為______，對B側的壓力為______。答案eq\f(F,sinα)Fcotα解析將力F沿垂直劈兩側面分解，如下圖所示，則F1＝eq\f(F,sinα)，F(xiàn)2＝Fcotα。由力的相互性可知，尖劈對A側的壓力為eq\f(F,sinα)，對B側的壓力為Fcotα。11．[2015·連云港高一檢測]如圖所示，蕩秋千的小學生所受的重力為400N，秋千最大擺角為60°，當他處于最高位置時，把他所受的重力在垂直繩方向和沿繩方向進行分解，求這兩個分力的大小。答案200eq\r(3)N200N解析將重力分解如圖：由幾何知識可知：G1＝G·sin60°＝200eq\r(3)NG2＝G·cos60°＝200N12．甲、乙兩人用繩子拉船，使船沿OO′方向航行，甲用1000N的力拉繩子，方向如圖所示，要使船沿OO′方向航行