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课时作业(5) 力的合成与分解
1.一体操运动员倒立并静止在水平地面上,下列图示姿势中,沿手臂的力F最大的是( )
D [将人所受的重力按照效果进行分解,由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,故D正确.]
2.(多选)如图所示,一根丝线的两端分别固定在M、N两点.用小铁夹将一个玩具娃娃固定在丝线上,使a段丝线恰好水平,b段丝线与水平方向的夹角为45°.现将小铁夹的位置稍稍向左移动一段距离,待玩具平衡后,关于a、b两段丝线中的拉力,下列说法正确的是( )
A.移动前,a段丝线中的拉力等于玩具所受的重力
B.移动前,a段丝线中的拉力小于玩具所受的重力
C.移动后,b段丝线中拉力的竖直分量不变
D.移动后,b段丝线中拉力的竖直分量变小
AD [移动前,对玩具进行受力分析,由平衡条件得,a段丝线中的拉力Ta=G,故A正确,B错误;移动后,根据几何知识可知,玩具的位置将下降,a段丝线将斜向左上方,对玩具有斜向左上方的拉力,有竖直向上的分力.而移动前a段丝线水平,对玩具没有竖直方向的分力,根据正交分解法可知,b段丝线中拉力的竖直分量将变小,故C错误,D正确.]
3.(2021·四川绵阳模拟)如图所示,轻杆AC垂直插入竖直墙内并固定,另一端装一光滑定滑轮,绳子BCD跨过滑轮挂着一重为G的物体,绳子B端固定在墙上,BC与墙之间的夹角为θ.若把绳子B端向上移动少许,则( )
A.绳子的拉力减小
B.绳子的拉力增大
C.轻杆对滑轮的作用力减小
D.轻杆对滑轮的作用力增大
C [对重物受力分析可知,受到重力与绳子的拉力,由平衡可知,绳子的拉力与重物的重力大小相等,则绳子的拉力不变,故A、B错误;由滑轮平衡可知,杆对滑轮的作用力大小与绳对滑轮作用力大小相等,方向相反,由于同一绳子,则绳中拉力大小相等且不变,当把绳子B端向上移动少许,两段绳间的夹角变大,则两绳拉力的合力减小,所以轻杆对滑轮的作用力减小,故C正确,D错误.]
4.(多选)生活和工作中,人们经常需要登高,如图所示的“人字梯”移动方便,更大高度可根据两边支撑腿之间的角度变化调节,所以人们经常使用.现有一人站在两支撑腿等长的“人字梯”的最高处,以下说法正确的是( )
A.两边支撑腿之间的角度增大,“人字梯”对地面的压力增大
B.两边支撑腿之间的角度增大,“人字梯”对地面的压力不变
C.两边支撑腿之间的角度增大,“人字梯”支撑腿受到的压力增大
D.两边支撑腿之间的角度增大,“人字梯”支撑腿受到的压力不变
BC [当人站在“人字梯”上时,人与梯子的总重力不变,故无论梯子两边支撑腿之间的角度如何变化,梯子对地面的压力始终等于总重力,A项错误,B项正确;由于人对梯子的压力大小不随梯子两边支撑腿之间的角度变化,根据力的分解可知,两边支撑腿上产生的分力随着夹角的增大而增大,C项正确,D项错误.]
5.(2021·山东泰安模拟)如图所示,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O′点的光滑定滑轮悬挂一质量为1 kg的物体,OO′段水平,长度为1.6 m.绳上套一可沿绳自由滑动的轻环,现在在轻环上悬挂一钩码(图中未画出),平衡后,物体上升0.4 m.则钩码的质量为( )
A.1.2 kg
B.1.6 kg
C. kg
kg
D.
A [重新平衡后,绳子形状如下图:
设钩码的质量为M,由几何关系知:绳子与竖直方向夹角为θ=53°,则根据平衡可求得:2mgcos 53°=Mg,解得:M=1.2 kg.]
6.如图所示为剪式千斤顶,是用于顶起汽车的装置.当摇动把手时,螺纹轴就迫使千斤顶的左右两臂靠拢,同时抬起重物.汽车对千斤顶的压力F=1.0×105 N.设当千斤顶两臂间的夹角为120°时,其两臂受到的压力为F′;若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将怎样变化( )
A.F′=1.0×105 N,变小
B.F′=1.0×105 N,变大
C.F′=2.0×105 N,变大
D.F′=0.5×105 N,变小
A [如图将汽车对千斤顶的压力F沿两臂分解为F1、F2,根据对称性可知,两臂受到的压力大小相等,即F1=F2=F′.由2F′cos θ=F得,F′= 分析可知,F不变,当θ减小时,cos θ增大,F′减小,B错误,A正确.]=1.0×105 N,C、D错误;继续摇动把手,两臂靠拢,夹角减小,由F′=
7.(2020·河北衡水调研)如图所示,小球A、B通过一条细绳跨过定滑轮连接,它们都穿在一根竖直杆上.当两球平衡时,连接两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ和2θ.假设装置中的各处摩擦均不计,则A、B球的质量之比为( )
A.2cos θ∶1
B.1∶2cos θ
C.tan θ∶1
D.1∶