内容正文:
第五节 力的分解
课时作业
1.图示中要将力F沿两条虚线分解成两个力,则A,B,C,D四个图中,可以分解的是( A )
解析:根据平行四边形定则可知,两分力在合力的两侧,合力的方向沿对角线的方向,所以图A中的力F可以沿两条虚线分解,故A正确,D错误;若两个分力的方向相反,其合力方向也一定在同一条直线上,故B,C错误.
2.(2021·辽宁沈阳月考)小刘同学用轻质圆规做了如图所示的小实验,其中圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁,钥匙模拟重物.通过实验能说明:O点受到向下的力F产生的对横梁A与斜梁B的作用效果分别是( D )
A.压力、拉力 B.压力、压力
C.拉力、拉力 D.拉力、压力
解析:把绳子的拉力F沿着AO和BO的方向进行分解,分力即是力F对横梁A与斜梁B的作用.运用平行四边形定则进行分解可知,对横梁A产生了拉力的作用,对斜梁B产生了压力的作用,故A,B,C错误,D
正确.
3.(2021·山东聊城期末)(多选)如图所示,直升机沿着水平方向向前飞行时,旋翼平面与水平方向成θ角,旋翼与空气相互作用产生的作用力F与旋翼所在平面垂直,以下说法正确的是( BC )
A.飞机的重力G=F
B.飞机的重力G=Fcos θ
C.飞机水平前进的动力为Fsin θ
D.飞机水平前进的动力为Ftan θ
解析:将F按作用效果分解成沿水平方向和竖直方向的分力,飞机沿水平方向向前飞行时,竖直方向受力平衡,则G=Fcos θ,在水平方向有F′=Fsin θ,所以飞机水平前进的动力为Fsin θ,所以A,D错误,B,C正确.
4.如图所示,一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登,由于身背较重的行囊,重心上移至肩部的O点,总质量为60 kg.此时手臂与身体垂直,手臂与岩壁夹角为53°,则手受到的拉力和脚受到的作用力分别为(设手、脚受到的作用力均通过重心O,g取10 m/s2,取sin 53°=
0.8,cos 53°=0.6)( A )
A.360 N,480 N B.480 N,360 N
C.450 N,800 N D.800 N,450 N
解析:由题意知,运动员受到的重力mg可分解为沿手臂方向的对手臂的拉力F1和沿身体方向的压力F2,如图所示,则F1=mgcos 53°=
360 N,F2=mgsin 53°=480 N,选项A正确.
5.(2022·浙江诸暨期中)(多选)如图所示是维修汽车所用的剪式千斤顶,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2.0×105 N,此时千斤顶两臂间的夹角为120°.则下列判断正确的是( AC )
A.此时两臂受到的压力大小均为2.0×105 N
B.此时两擘受到的压力大小均为1.0×105 N
C.若摇动把手继续顶起汽车,两臂受到的压力将减小
D.若摇动把手继续顶起汽车,两臂受到的压力将增大
解析:将汽车对千斤顶的压力F分解为沿两个臂的分力F1,F2,如图所示,根据对称性可知,两臂受到的压力大小相等,根据2F1cos θ=F,代入数据解得F1=F2=2.0×105 N,故A正确;B错误;若摇动把手继续顶起汽车,两臂靠拢,夹角θ减小,cos θ增大,由F1=,可知F1变小,两臂受到的压力将减小,故C正确,D错误.
6.如图所示,已知F1=20 N,与水平方向成37°角向右上方;F2=6 N,竖直向下;F3=10 N,水平向左;求三个力的合力F合的大小和方向.(取
sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
解析:水平方向Fx=F1cos 37°-F3=6 N,
竖直方向Fy=F1sin 37°-F2=6 N,
合力的大小F==6 N,
合力的方向tan α==1,
解得α=45°,合力的方向与水平方向成45°,向右上方.
答案:6 N 与水平方向成45°,向右上方
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