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课时作业(五) 力的合成与分解
一、单项选择题
1.(2021·济南市联考)如图所示,两人同时用大小相等的力沿不同方向拉小船,且两力关于小船轴线对称,下列几种情况中,合力最大的是( )
A [合力与分力的关系遵循平行四边形定则,两等大分力夹角越小,合力越大,故选项A正确。]
2.在平面内有作用于同一点的四个力,以力的作用点为坐标原点O,四个力的方向如图所示,其中F1=6 N,F2=8 N,F3=4 N,F4=2 N。这四个力的合力方向指向( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
A [F1=6 N,方向沿x轴的正向:F3=4 N,沿x轴负向;故F1与F3的合力F13沿着x轴的正方向,为2 N;F2=8 N,沿y轴正向;F4=2 N,沿y轴负向,故F2与F4的合力F24为6 N,沿着y轴正方向;最后再将F13与F24合成,故合力F1234为2 N,指向第一象限,故A正确,B、C、D错误。]
3.某物体同时受到2个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格的边长均表示1 N大小的力),物体所受合外力最大的是( )
C [A图中,将F1与F2进行合成,求得合力的大小为F合=3 N,如图甲所示,B图中,将F1与F2进行合成,求得合力的大小为F合= N,如图丙所示;D图中,将F1与F2进行合成,求得合力的大小为F合=3 N,如图丁所示,故C符合题意。] N=5 N,如图乙所示,C图中,将F1与F2进行合成,求得合力的大小为F合=4
4.(2021·河北唐山市调研)如图所示,一光滑小球与一过球心的轻杆连接,置于一斜面上静止,轻杆通过光滑铰链与竖直墙壁连接,已知小球所受重力为G,斜面与水平地面间的夹角为60°,轻杆与竖直墙壁间的夹角也为60°,则轻杆和斜面受到球的作用力大小分别为( )
A.G和G
B.GG和
C.G和2GG
D.G和
A [对小球受力分析,杆对小球的弹力F方向沿杆斜向上与水平方向成30°角,斜面对球的弹力FN方向垂直于斜面斜向上与水平方向成30°角,重力方向竖直向下,如图所示,由几何关系可知三力互成120°角,根据平衡条件知,三力可以构成一首尾相连的等边三角形,则小球对斜面和轻杆的力有FN=F=G,根据牛顿第三定律可知,斜面和轻杆受到小球的作用力大小有FN′=F′=G,故A正确。]
二、多项选择题
5.如图所示的是我国过去农民拉耧种麦的照片,假设无论怎样变化,耧插入地面的深度不变(耧所受地面阻力不变),每个人的拉力大小不变,四人始终在耧前与运动方向垂直的一直线上,且人肩上的绳距地面的高度不变,那么要增大拉力沿水平方向的合力,可采取的措施是( )
A.仅增大四个人的间距
B.仅减小四个人的间距
C.仅缩短拉绳
D.仅增长拉绳
BD [要增大拉力沿水平方向的合力,可以减小力与水平方向的夹角,也可以增大合力,仅增大四个人的间距,根据平行四边形定则,合力减小,故拉力沿水平方向的合力减小,故A错误;仅减小四个人的间距,四个拉力的夹角减小,故根据平行四边形定则,合力增大,故拉力沿水平方向的合力增大,故B正确;仅缩短拉绳,合力与水平方向的夹角增大,故拉力沿水平方向的合力减小,故C错误;仅增长拉绳,合力与水平方向的夹角减小,故拉力沿水平方向的合增大,故D正确。]
6.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是( )
A.绳的右端上移到b′,绳子拉力不变
B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大
C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小
D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移
AB [由于悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,衣架挂钩两边绳上的力相等,根据力的平衡可知,挂钩两边绳与竖直方向的夹角相等。设这个夹角为θ,将挂钩左侧绳延长,交杆N于c点,由几何关系可知,ac就等于绳长,设杆间距离为d,绳长为L,则sin θ=。绳的右端上移到b′点,由于L、d不变,因此θ不变,绳子拉力F不变,A正确。将杆N向右移一些,d变大,θ变大,因此绳子拉力变大,B正确。绳的两端高度差变化,只要d、L不变,绳子拉力不变,C错误。只要d、L不变,换挂质量更大的衣服,悬挂点的位置就不变,D错误。],设绳子拉力为F,则2F cos θ=mg,F=
7.(2021·广东六校一联)在如图所示装置中,轻杆一端固定着一个轻质滑轮b,质量为m1的重物A悬挂在另一个轻质滑轮c上,轻绳一端固定于a点,跨过滑轮c和b,另一端固定在质量为m2的重物B上,已知悬点a和滑轮b间的距离远大于滑轮的直径,一切摩擦均不计,整个装置稳定时轻绳ac部分与竖直方向夹角为α,bc部分与竖直方向的夹角为β,下列