【例1】物体受到互相垂直的两个力F1、F2的作用,若两力大小分别为53N、5 N,求这两个力的合力.FF1F2(53)252N=10 N
合力的方向与F1的夹角θ为:tg22F253 θ=30° F1533【例2】如图甲所示,物体受到大小相等的两个拉力的作用,每个拉力
均为200 N,两力之间的夹角为60°,求这两个拉力的合力.
F2F1cos302003N=346 N 合力与F1、F2的夹角均为30°. 2.力的分解
力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边/两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果来分解。 【例3】将放在斜面上质量为m的物体的重力mg分解为下滑力F1和对斜面的压力F2,这种说法正确吗?
解析:从力的性质上看,F2是属于重力的分力,而物体对斜面的压力属于弹力,所以这种说法不正确。
【例4】将一个力分解为两个互相垂直的力,有几种分法?
解析:有无数种分法,只要在表示这个力的有向线段的一段任意画一条直线,在有向线段的另一端向这条直线做垂线,就是一种方法。如图所示。
(3
①已知两个分力的方向,求两个分力的大小时,有唯一解。
②已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。
③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解不惟一。 ④已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求这个分力的方向和另一个分力的大小时,其分解方法可能惟一,也可能不惟一。
(4)用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律:
①当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时,另一个分力F2
取最小值的条件是两分力垂直。如图所示,F2的最小值为:F2min=F sinα
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②当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时,另一个分力F2
取最小值的条件是:所求分力F2与合力F垂直,如图所示,F2的最小值为:F2min=F1sinα
③当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时,另一个分力F2取最小值的条件是:已知大小的分力F1与合力F同方向,F2的最小值为|F-F1|
(5
把一个力分解成两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法。 用正交分解法求合力的步骤:
①首先建立平面直角坐标系,并确定正方向
②把各个力向x轴、y轴上投影,但应注意的是:与确定的正方向相同的力为正,与确定的正方向相反的为负,这样,就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向
③求在x轴上的各分力的代数和Fx合和在y轴上的各分力的代数和Fy合 ④求合力的大小 F(Fx合)2(Fy合)2 合力的方向:tanα=
Fy合Fx合(α为合力F与x轴的夹角)
【例5】质量为m的木块在推力F作用下,在水平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为µ,那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个?
A.µmg B.µ(mg+Fsinθ) C.µ(mg+Fsinθ) D.Fcosθ
B、D答案是正确的.
小结:(1)在分析同一个问题时,合矢量和分矢量不能同时使用。也就是说,在分析问题时,考虑了合矢量就不能再考虑分矢量;考虑了分矢量就不能再考虑合矢量。
(2)矢量的合成分解,一定要认真作图。在用平行四边形定则时,分矢量和合矢量要画成带箭头的实线,平行四边形的另外两个边必须画成虚线。
(3)各个矢量的大小和方向一定要画得合理。
(4)在应用正交分解时,两个分矢量和合矢量的夹角一定要分清哪个
试卷第2页,总28页
是大锐角,哪个是小锐角,不可随意画成45°。(当题目规定为45°时除外)
三、应用举例
【例6】水平横粱的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端C固定于墙上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10 kg的重物,∠CBA=30°,如图甲所示,则滑轮受到绳子的作用力为(g=10m/s2)
A.50N B.503N C.100N D.1003N 解选C。
【例7】轻绳AB总长l,用轻滑轮悬挂重G的物体。绳能承受的最大拉力是2G,将A端固定,将B端缓慢向右移动d而使绳不断,求d的最大可能值。
解:以与滑轮接触的那一小段绳子为研究对象,在任何一个平衡位置都在滑轮对它的压力(大小为G)和绳的拉力F1、F2共同作用下静止。而同一根绳子上的拉力大小F1、F2总是相等的,它们的合力N是压力G的平衡力,方向竖直向上。因此以F1、F2为分力做力的合成的平行四边形一定是菱形。利用菱形对角线互相垂直平分的性质,结合相似形知识可得
d∶l =15∶4,所以d最大为
15 l4【例8】一根长2m,重为G的不均匀直棒AB,用两根细绳水平悬挂在天花板上,如图所示,求直棒重心C的位置。
解重心应在距B端 0.5m处。
【例11】如图(甲)所示.质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上,试分析挡板AO与斜面间的倾角β为多大时,AO所受压力最小?
解由图可看出挡板AO与斜面垂直时β=90°时,挡板AO所受压力最小,最小压力N2min =mgsinα。
练习
1.关于二个共点力的合成.下列说法正确的是 ( ) A.合力必大于每一个力 B.合力必大于两个力的大小之和
C.合力的大小随两个力的夹角的增大而减小 D.合力可以和其中一个
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力相等,但小于另一个力
3.如图所示 质量为m的小球被三根相同的轻质弹簧a、b、c拉住,
c竖直向下a、b、c三者夹角都是120°,小球平衡时,a、b、c伸长的长度之比是3∶3∶1,则小球受c的拉力大小为 ( )
A.mg B.0.5mg C.1.5mg D.3mg
4.如图所示.物体处于平衡状态,若保持a不变,当力F与水平方向夹角β多大时F有最小值 ( )
A.β=0 B.β=
5.如图所示一条易断的均匀细绳两端固定在天花板的A、B两点,今在细绳O处吊一砝码,如果OA=2BO,则 ( )
A.增加硅码时,AO绳先断 B.增加硅码时,BO绳先断 C.B端向左移,绳子易断 D.B端向右移,绳子易断
6.图所示,A、A′两点很接近圆环的最高点.BOB′为橡皮绳,∠BOB′=120°,且B、B′与OA对称.在点O挂重为G的物体,点O在圆心,现将B、B′两端分别移到同一圆周上的点A、A′,若要使结点O的位置不变,则物体的重量应改为
A.G B.
7.长为L的轻绳,将其两端分别固定在相距为d的两坚直墙面上的A、B两点。一小滑轮O跨过绳子下端悬挂一重力为G的重物C,平衡时如图所示,求AB绳中的张力。
8如图所示,质量为m,横截面为直角形的物快ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖直墙上,F是垂直于斜面BC的推力,现物块静止不动,求摩擦力的大小。
GG C. D.2G 24 C.β=α D.β=2α 2试卷第4页,总28页
一、单项选择题
1.我国自行设计建造的斜拉索桥——上海南浦大桥,其桥面高达46米,主桥全长846米,引桥总长7 500米.南浦大桥的引桥建造的如此长,其主要目的是( )
A.增大汽车对桥面的正压力 B.减小汽车对桥面的正压力
C.增大汽车重力平行于引桥桥面向下的分力 D.减小汽车重力平行于引桥桥面向下的分力
解析:把汽车的重力按作用效果分解为平行于桥面方向和垂直于桥面(斜面)方向的两个分力,引桥越长,倾角越小,重力平行于引桥桥面的分力就越小.故选项D正确.
答案:D
2.如图,三个大小相等的力F,作用于同一点O,则合力最小的是( )
解析:根据矢量合成的平行四边形定则可知,C选项的合力为零,即合力最小,C正确.
答案:C
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3.如图所示,与竖直方向成45°角的天花板上有一物块,该物块在竖直向上的恒力F作用下恰好能沿天花板匀速上升,则下列说法中正确的是( )
A.物块一定受两个力的作用 B.物块一定受三个力的作用 C.物块可能受三个力的作用 D.物块可能受四个力的作用
解析:由于物块做匀速直线运动,则受力平衡,对物块受力分析可知,若物块所受重力与恒力F恰好平衡,则受两个力的作用,若物块所受重力小于恒力F,则物块一定受四个力,所以D项正确.
答案:D
4.小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也没推动,于是他便想了个妙招,如图所示,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了!下列说法正确的是( )
A.这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱 B.这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大 C.这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力 D.这有可能,但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力
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解析:衣橱被推动是由小明所受重力产生的效果,小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力,由于两个木板夹角接近180°,根据平行四边形定则,可知分力可远大于小明的重力,选项C正确.
答案:C
5.如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止,下列判断正确的是( )
A.F1>F2>F3 B.F3>F1>F2 C.F2>F3>F1 D.F3>F2>F1
解析:由连接点P在三个力作用下静止知,三个力的合力为零,即F1、
F2二力的合力F′3与F3等大反向、三力构成的平行四边形如图所示,由数学知识可知F3>F1>F2,B正确.
答案:B
6.如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下向右做匀速运动,则下列说法中正确的是( )
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A.物体A受到三个力的作用 B.物体A受到四个力的作用
C.物体A受到的滑动摩擦力大小为Fsinθ D.物体A对水平地面的压力大小为Fsinθ
解析:物体A受到重力、支持力、拉力和滑动摩擦力四个力的作用,B正确,A错误;由于A向右匀速运动,根据平衡条件可得滑动摩擦力Ff=Fcosθ,C错误;物体A对水平地面的压力大小FN=mg-Fsinθ,D错误.
答案:B
7.三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们的合力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
使合力为零
D.若F1
使合力为零
解析:这三个力合力的最小值不一定为零,合力不一定大于分力,A、B错误;若三个力大小分别为3a、6a、8a,其中任何一个力都在其余两个力的范围之内,C正确;D选项中的三个力不满足这个关系,D错误.
答案:C
F2F3=368,只要适当调整它们之间的夹角,一定能
F2F3=362,只要适当调整它们之间的夹角,一定能
8.两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图所示,OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°,M、m均处于静止状态.则( )
A.绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力 B.绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力 C.m受到水平面的静摩擦力大小为零 D.m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左
解析:设绳OA对M的拉力为FA,绳OB对M的拉力为FB,由O点合力为
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零可得:FA·cos30°=FB·cos60°即3FA=FB,故A、B均错误;因FB>FA,物体m有向右滑动的趋势,m受到水平面的摩擦力的方向水平向左,D正确,C错误.
答案:D
9.如图所示,作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零.F1沿-y方向,大小已知.F2与+x方向夹角为θ(θ<90°),大小未知.下列说法正确的是( )
A.F3一定指向第二象限 B.F3一定指向第三象限
C.F3与F2的夹角越小,则F3与F2的合力越小 D.F3的最小值可能为F1cosθ
解析:因F1、F2、F3的合力为零,故F3应与F2、F1的合力等大反向,故
F3可能在第二象限,也可能在第三象限,A、B均错;F3、F2的合力与F1等大反向,而F1大小、方向均已知,故F3与F2的合力与其夹角大小无关,C错;当F3与F2垂直时,F3最小,其最小值为F1cosθ,D正确.
答案:D
10.如图所示,一根轻弹簧上端固定在O点,下端拴一个小球P,开始时,小球处于静止状态,现对小球施加一个水平向右的外力F,使小球向右缓慢偏移,依次经过A点和B点,已知A、B两点分别在如图直线OM和ON上,但图中未标出具体位置,弹簧的伸长量始终处于弹性限度内,下列说法
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中正确的是( )
A.B点比A点高 B.B点比A点低 C.B点与A点高度相同
D.B点可能比A点高,也可能比A点低
解析:对小球施加一个水平向右的外力F,使小球向右缓慢偏移,小球处于动态平衡状态,弹簧弹力在竖直方向的分力等于小球重力,在A点,kxcosθ=mg,小球距离O点的竖直高度可表示为(L0+x)cosθ=L0cosθ+xcosθ=L0cosθ+
mg,据此可知,经过B点时,θ较大,小球距离O点竖直高度较k小,B点比A点高,选项A正确.
答案:A 二、多项选择题
11.如图所示,物体在水平外力作用下处于静止状态,当外力F由图示位置逆时针转到竖直位置的过程中,物体仍保持静止,则在此过程中静摩擦力可能为( )
A.0 C. 2
B.F D.2F
F解析:由于物体不动,当F逆时针转动时,静摩擦力与F的水平分力平衡,当F水平时,Ff=F,当F竖直时,Ff=0,所以静摩擦力的变化范围是0≤Ff≤F,故A、B、C正确.
答案:ABC
12.两个共点力F1、F2大小不同,它们的合力大小为F,则( ) A.F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍 B.F1、F2同时增加10 N,F也增加10 N C.F1增加10 N,F2减小10 N,F一定不变 D.若F1、F2中的一个增大,F不一定增大
解析:F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍,选项A正确;F1、F2同时增
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加10 N,F不一定增加10 N,选项B错误;F1增加10 N,F2减少10 N,F可能变化,选项C错误;若F1、F2中的一个增大,F不一定增大,选项D正确.
答案:AD
13.右图为庆祝新年时某教室里悬挂灯笼的一种方式,三段轻绳ac、cd、
bd长度相等,a、b点等高,c、d为结点且等高,三段轻绳的拉力大小分别为Fac、Fcd、Fbd,两灯笼受到的重力分别为Gc和Gd,下列表述正确的是( )
A.Fac与Fbd大小一定相等 B.Fac一定小于Fcd C.Gc和Gd一定相等
D.Fac与Fbd的大小之和等于Gc与Gd大小之和
解析:根据题述的对称性, Fac与Fbd大小一定相等,Gc和Gd一定相等,选项A、C正确,因Fac和Fbd均大于G,故Fac与Fbd的大小之和一定大于Gc与
Gd大小之和,选项D错误;又Fac的水平分力与Fcd大小相等,故Fac一定大于Fcd,B错误.
答案:AC
14.如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起.当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N,此时千斤顶两臂间的夹角为120°,则下列判断正确的是( )
A.此时两臂受到的压力大小均为5.0×104 N B.此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105 N
C.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将增大 D.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将减小
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解析:设两臂受到的压力均为F1,汽车对千斤顶的压力为F,两臂间夹角为θ,则有F=2F1cos
θ
,由此可知,当F=1.0×105 N,θ=120°时,2
F1=1.0×105 N,A错误,B正确;若继续摇动把手,F不变,θ减小,则F1将减小,C错误,D正确.
答案:BD
15.如图所示,A、B都是重物,A被绕过小滑轮P的细线所悬挂,B放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点;O′是三根线的结点,bO′水平拉着B物体,cO′沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于平衡静止状态,g=10 m/s.若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是203 N,则下列说法中正确的是( )
A.弹簧的弹力为10 N B.重物A的质量为2 kg
C.桌面对B物体的摩擦力为103 N D.OP与竖直方向的夹角为60°
解析:O′a与aA两绳拉力的合力与OP的张力大小相等.由几何知识可知FO′a=FaA=20 N,且OP与竖直方向夹角为30°,D不正确;重物A的重力
2
GA=FaA,所以mA=2 kg,B正确;桌面对B的摩擦力Ff=FO′b=FO′acos30°=103 N,C正确;弹簧的弹力F弹=FO′asin30°=10 N,故A正确.
答案:ABC
四、计算题(题型注释)
65.图中氢气球重力为10N,空气对它的浮力为16N。由于受到水平向左的风力的作用,使系气球的绳子与地面成60°,试求:
试卷第12页,总28页
(1)绳子的拉力; (2)水平风力的大小。
【答案】(1)43N(2)23N 【解析】
试题分析:解析:对氢气球受力分析如图所示,将绳子的拉力正交分解,由平衡条件得
水平方向F风=Fcos60° 竖直方向F浮=Fsin60°+mg 由(1)(2)联立得:F=43N F风=23N 考点:本题考查物体的平衡、力的分解。
试卷第13页,总28页
66.(10分) 表面光滑、质量不计的尖劈插在缝A、B之间,在尖劈背上加一压力F,求
(1)尖劈对A侧的压力 (2)尖劈对B侧的压力。
FF【答案】 sintan【解析】 试题分析:将F按照作用效果分解为图示两个方向,根据平行四边形定则如图所示,根绝三角函数关系得: FFF1;F2 sintan试卷第14页,总28页
考点:力的分解。
67.如图所示,光滑斜面的倾角为θ,有两个相同的小球,分别用光滑挡板A、B挡住.挡板A沿竖直方向,挡板B垂直斜面.试求:
(1)分别将小球所受的重力按效果进行分解; (2)两挡板受到两个球压力大小之比; (3)斜面受到两个球压力大小之比.
试卷第15页,总28页
FF11【答案】(1)如图(2) 1(3) 1 2F2cosF2cos
【解析】 试题分析:(1)对球1所受的重力来说,其效果有二:第一,使物体欲沿水平方向推开挡板;第二,使物体压紧斜面.因此,力的分解如图甲所示,由此得两个分力,大小分别为:
(2)(3)对球1,F1Gtan,F2对球2,F1Gsin,F2Gcos
G cosF1所以:挡板AB所受的压力之比为: 1
F2cosF1斜面所受两个小球压力之比为: 1
F2cos2考点:考查了力的合成与分解 68.(8分)质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇,力的大小为100N,雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2,求:
试卷第16页,总28页
(1)雪橇对地面的压力大小(sin37°=0.6,cos37°=0.8 ,g=10m/s2) (2)雪橇运动的加速度大小
(3)若沿相反的方向施加大小相同的推力,则从静止开始1分种后,雪橇的速度多大?通过的位移是多少?
【答案】(1)340N (2)0.3m/s2 (3)速度为零、位移为零 【解析】 试题分析:(1)物体受重力、支持力、摩擦力、外力F,在竖直方向上根据受力分析有:
FN(mM)gFsin37340N
(2)雪橇受滑动摩擦力,则FfFN68N ,在水平方向上还有力F的向右分量,所以
aFcos37FfMm0.3m/s2
(3)若向相反方向施加大小相等的推力
'FN(mM)gFsin37460N
F,则
'Ff'FN92NFcos37
所以,雪橇不会运动,1分钟后的速度和位移都为零。 考点:受力分析、正交分解法
点评:此类题型考察了典型的正交分解法解决物理问题。
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69.(10分)如图所示,质量M=23kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块:A与质量m=3kg的小球相连。今用跟水平方向成α=300角的力F=103N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10m/s2。求:
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ; (2)木块与水平杆间的动摩擦因数为μ。
【答案】(1)300;(2)3 5【解析】 试题分析:(1)设细绳对B的拉力为T,由平衡条件可得:
Fcos300Tcos
Fsin300Tsinmg 解得:T103N
tan3 3即300
(2)设细绳对A的拉力为T 则:TT
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有:TsinMgFN
TcosFN 可得3 5考点:共点力平衡,力的合成与分解
71.(10分)如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,已知A、B的质量分别为mA=10kg,mB=20kg,A、B之间,B与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5。一轻绳一端系住物体A,另一端系于墙上,绳与竖直方向的夹角为37°今欲用外力将物体B匀速向右拉出,求所加水平力F的大小,并画出A、B的受力分析图。
(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【答案】受力分析图见解析,F 160N 【解析】
试题分析:分析A的受力,要把B拉出,AB之间必有滑动摩擦力,B受滑动摩擦力向左,A受滑动摩擦力向右,A要保持静止,绳子必须有拉力。B要拉出,必然受到地面和A对其向左的滑动摩擦力,同时有A的压力和地面支持力,最后是自身重力。
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对A根据受力平衡
水平方向 Tsin37f1N1 竖直方向Tcos37N1mAg 联立可得:N13mAg60N,f1N130N 4μ3
对B应用平衡条件 水平方向Ff1f2 竖直方向N2 N1mBg
f2N2
F 160N
考点:共点力的平衡
72.如图所示,一个质量为m=2kg的均匀球体,放在倾角37的光滑斜面上,并被斜面上一个竖直的光滑挡板挡住,处于平衡状态。求:球体受到挡板和斜面的弹力。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10 m/s2.)
第14题图
试卷第20页,总28页
【答案】15N;25N
【解析】如图小球受三个力作用(mg、F1、F2)由几何关系有
F2 F1 mg F1mgtan3715N (5 分) F2mg/cos3725N (5分)
评分说明: 评分说明:其它解法只要合理均可给分
本题考查受力平衡问题,以小球为研究对象分析受力情况,合成重力和挡板的弹力即可 74.(15分)如图所示,重为G的两个完全相同的小球静止在地面上,它们与水平面的动摩擦因数均为
3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.竖直向2上的力F作用在连接两球轻绳的中点,绳间夹角为α = 60°,现从零开始逐渐增大F.
F α
(1)当F = G时,每个小球受到的静摩擦力有多大?(2)当F多大时,小球刚要开始滑动?
试卷第21页,总28页
【答案】(1)f【解析】
试题分析:若绳上拉力记为T,对结点,有:F2Tcos对左球,水平方向:fTsin竖直方向:FNTcos3G (2)F1.2G 62(3分)
2 (3分)
2G (3分)
(1)当FG时,解得:f3G (2分) 6(2)当恰好要滑动时,再有:fFN (2分)
解得:F1.2G (2分)
考点:本题考查了共点力的平衡、牛顿第二定律. 75.一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,且与水平线成30°角.已知B球的质量为3 kg,求细绳对B球的拉力和A球的质量.(g取10 m/s2)
试卷第22页,总28页
【答案】60 N 6 kg 【解析】
试题分析:对B球受力分析如图所示,
物体B处于平衡状态有:FTsin30°=mBg FT=2mBg=2×3×10 N=60 N 物体A处于平衡状态有:
在水平方向:FTcos30°=FNAsin30°
在竖直方向:FNAcos30°=mAg+FTsin30° 由上两式解得:mA=2mB=6 kg
考点:共点力的平衡问题;正交分解法。
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77.(9分)如图所示,物体A的质量为10kg,放在水平地面上,物体A与地面间的动摩擦因素µ=0.2,如果用与水平面成37o的力F拉它,F=50N。若物体原来静止,则:
(1)物体2s末的速度是多少? (2)物体2s 内的位移是多少?
(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)
【答案】5.2m/s 5.2m 【解析】
试题分析:如图所示,
对F进行分解:Fy =Fsin370 =50×0.6N=30N Fx =Fcos370=50×0.8N=40N 2分
竖直方向受力平衡:N=mg Fy=100N—30N=70N 滑动摩擦力:f =μ N=0.2x70N=14N 2分 根据牛顿第二定律:Fx—f =ma 得: a =分
根据匀变速直线运动规律:v=at=2.6×2m/s=5.2m/s x=22m=5.2m 2分
考点:本题考查匀变速直线运动规律。
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FXfm4014=10 m/s2=2.6 m/s2 2
121at=×2.6×22 84.质量为m=0.8 kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态。PA与竖直方向的夹角37°,PB沿水平方向。质量为M=10kg的木块与PB相连,静止于倾角为37°的斜面上,如图所示。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)轻绳PB拉力的大小;
(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小.
【答案】(1) 6N(2)64.8N76.4N 【解析】 试题分析:(1)对点P受力分析如图所示 根据共点力作用下物体的平衡条件得:
FBFAsin370 FAcos37mg0
联立解得:FBmgsin376N
cos37故轻绳PB拉力的大小为6N
(2)对木块受力分析如图所示 由共点力作用下物体的平衡条件得:
Mgsin37FBcos37Ff0 FNFBsin37Mgcos370 联立解得:FfMgsin37FBcos37(10100.660.8)N64.8N
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FNMgcos37FBsin37(10100.860.6)N76.4N 故木块所受斜面的摩擦力和弹力大小分别为64.8N和76.4N。 考点:考查了共点力平衡条件,力的合成与分解
5.如图所示,重物的质量为m,轻细绳AO和BO的A、B端是固定的,平衡时AO水平,BO与水平面的夹角为,则AO的拉力F1为 ,BO的拉力F2为 。
6.重为50N的物体放在水平面上,今用10N的水平力推物体,恰使其匀速
运动;若用与水平方向成37°角斜向下的力F推物体(如图所示),为
恰使其匀速运动,求力F的大小。(已知sin370.6,cos370.8)
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θ 7.如图8所示,木块重60N,放在倾角θ=370的斜面上,当用如图示方向的水平力F=10N推它时恰能沿斜面匀速下滑,求该物体与斜面间的动摩擦因....数.(sin370=0.6,cos370=0.8)
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F θ 图8
8.如图示,质量为m,横截面积为直角三形的物块ABC,∠ABC=
α,AC边靠在竖直墙面上,大小为F的恒力垂直斜面BC作用在物块上,物块静止不动,求竖直墙面对物块的摩擦力大小。
9.一质量为m的木块恰好能
在倾角为θ的斜面上做匀速运动下滑,木块与斜面间的动摩擦因数μ是多少?若用一弹簧秤沿斜面向上拉,使木块向上做匀速运动,弹簧秤的拉力是多少?(重力加速度用g表示)
11如图,两竖直固定杆间相距4m,轻绳系于两杆上的A、B两点,A、B间的绳长为5m.重G=80N的物体p用重力不计的光滑挂钩挂在绳上而静止,求绳中拉力T.
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