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限时规范训练
[基础巩固]
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 m,主桥全长846 m,引桥总长7500 m.南浦大桥的引桥建造得如此长,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:D 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.
2.如图所示,小球被轻绳系住,静止在光滑斜面上.若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G,则G的两个分力的方向分别是图中的( )
A.1和2 B.1和3
C.2和3 D.1和4
解析:A 小球重力产生两个效果,一是使绳子拉伸,二是使斜面受压,应按这两个方向分解,分别是1和2,故A正确,B、C、D错误.
3.一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用,三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等),则下列说法正确的是( )
A.三力的合力有最大值F1+F2+F3,方向不确定
B.三力的合力有唯一值3F3,方向与F3同向
C.三力的合力有唯一值2F3,方向与F3同向
D.由题给条件无法求合力大小
解析:B 先以力F1和F2为邻边作平行四边形,其合力与F3共线,大小F12=2F3,如图所示,F12再与第三个力F3合成求合力F合,可得F合=3F3,故选B.
4.(多选)下图中按力的作用效果分解合理的是( )
解析:AD 对B项图,物体的重力按效果分解成垂直斜面的力与垂直挡板的力,如图甲所示,故B错误;对C项图,按照力的作用效果,拉力分解成如图乙所示,故C错误;A、D图中力的分解是合理的.
甲 乙
5.减速带是交叉路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全.当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为F,下图中弹力F画法正确且分解合理的是( )
解析:B 减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面,指向受力物体,故A、C错误;按照力的作用效果分解,将F分解为水平方向和竖直方向,水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速度,竖直方向的分力产生使汽车向上运动的作用效果,故B正确,D错误.
6.如图,人静躺在吊床上,吊床由轻绳吊在两个竖直的杆上,左侧绳与杆的夹角大于右侧绳与杆的夹角,则关于杆受到绳拉力的说法正确的是( )
A.左侧的竖直分力较大
B.右侧的竖直分力较大
C.左侧的水平分力较大
D.右侧的水平分力较大
解析:B 设左、右两侧绳与杆的夹角分别为θ1、θ2,杆受到绳的拉力大小分别为F1、F2,则由平衡条件可得F1sin θ1=F2sin θ2,因为θ1>θ2,所以F1<F2,则F1cos θ1<F2cos θ2,综上所述可知,左、右两侧杆受到绳的拉力的水平分力大小相等,右侧杆受到绳的拉力的竖直分力较大,故B正确,ACD错误.
7.(多选)已知力F,且它的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2的大小为F,方向未知,则F1的大小可能是( )
A. B.
C. D.F
解析:AC 根据题意,作出矢量三角形,如图,通过几何关系得,F1=F或F1=F,故A、C正确,B、D错误.
8.重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时,有如图所示的比赛动作,当运动员竖直倒立保持静止状态时,两手臂对称支撑,夹角为θ,则( )
A.当θ=60°时,运动员单手对地面的正压力大小为
B.当θ=120°时,运动员单手对地面的正压力大小为G
C.当θ不同时,运动员受到的合力不同
D.当θ不同时,运动员与地面之间的相互作用力不相等
解析:A 对运动员受力分析如图,运动员单手对地面的正压力大小与θ无关F1=F2=,而手臂受力与夹角θ有关,所以选项A正确,B错误;不管角度如何,运动员受到的合力为零,选项C错误;不管角度如何,运动员与地面之间的相互作用力总是大小相等、方向相反,选项D错误.
9.如图所示是扩张机的原理示意图,A、B为活动铰链,C为固定铰链,在A处作用一水平力F,滑块B就以比F大得多的压力向上顶物体D,已知图中2l=1.0 m,b=0.05 m,F=400 N,B与左壁接触,接触面光滑,则D受到向上顶的力为(滑块和杆的重力不计)( )
A.3000 N B.2000 N
C.1000 N D.500 N
解析:B 将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解,如图甲所示,则有2F1cos α=F,则得F1=F2=,再将F1按作用效果分解为FN和FN′,如图乙所示,则有FN=F1sin α,联立得到FN=,根据几何知识可知tan α==10,得到FN=5F=2000 N,故选项B正确.
[能力