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课时精练(七) 力的合成与分解
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础巩固练]
1.(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,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错误,B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正确,D错误。]
2.如图所示为门锁关门时的示意图,锁舌尖角为37°,此时锁壳挤压锁舌的力为40 N,锁舌表面较光滑,摩擦不计,则关门时弹簧对锁舌的作用力为(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )
A.24 N,拉力 B.24 N,推力
C.32 N,拉力 D.32 N,推力
B [此时锁壳挤压锁舌的力为40 N,锁舌表面较光滑,摩擦不计,则关门时锁壳挤压锁舌的力沿弹簧方向的分力为F1=F sin 37°=24 N,方向向右,则弹簧对锁舌的作用力为24 N,为推力作用。故选B。]
3.科技的发展正在不断地改变着我们的生活,如图甲是一款手机支架,其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物体时,会牢牢吸附在物体上,如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图,若手机的重力为G,下列说法正确的是( )
A.手机受到的支持力大小为G cos θ
B.手机受到的支持力不可能大于G
C.纳米材料对手机的作用力大小为G sin θ
D.纳米材料对手机的作用力竖直向上
D [手机支架采用了纳米微吸材料,支架斜面会对手机存在一个吸引力,所以手机受到的支持力大小不可能为G cos θ,其大小取决于吸引力的大小,A、B错误;手机受到竖直向下的重力和纳米材料的作用力(支持力、吸引力和摩擦力的合力),故纳米材料对手机的作用力竖直向上,大小等于G,C错误,D正确。]
4.如图所示是轿车常用的千斤顶,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。若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.此时千斤顶每臂受到的压力均为5.0×104 N
B.此时千斤顶对汽车的支持力为5.0×104 N
C.若继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶每臂受到的压力将增大
D.若继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶每臂受到的压力将减小
D [将汽车对千斤顶的压力F分解为沿两臂的两个分力F1、F2,根据对称性可知,两臂受到的压力大小相等。
设千斤顶两臂间的夹角为2θ,根据几何关系可得2F1 cos θ=F,解得F1==1.0×105 N,所以此时两臂受到的压力大小均为1.0×105 N,故A错误;汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N,根据牛顿第三定律可知,千斤顶对汽车的支持力为1.0×105 N,故B错误;继续摇动把手,两臂靠拢,θ减小,由于F不变,由F1=可知,当θ减小时,cos θ增大,则F1减小,故C错误,D正确。]
5.(多选)用绳AC和BC吊起一重物处于静止状态,如图所示。若AC能承受的最大拉力为150 N,BC能承受的最大拉力为105 N。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。那么,下列说法不正确的是( )
A.当重物的重力为150 N时,AC、BC都不断,AC的拉力比BC的拉力小
B.当重物的重力为150 N时,AC、BC都不断,AC的拉力比BC的拉力大
C.当重物的重力为175 N时,AC不断,BC刚好断
D.当重物的重力为200 N时,AC断,BC不断
ACD [取C点为研究对象进行受力分析如图所示。当重物的重力为150 N时,AC的拉力为:FT1=mg cos 37°=120 N<150 N,BC的拉力为:FT2=mg cos 53°=90 N<105 N,即当重物的重力为150 N时,AC、BC都不断,且AC的拉力比BC的拉力大,故A错误,B正确;当重力为175 N时,假设绳子不断时,AC的拉力为:FT1=mg cos 37°=140 N,BC的拉力为:FT2=mg cos 53°=175×0.6 N=105 N,所以BC绳刚好断,BC断后AC要承担的拉力为175 N>150 N,会断,故C错误;由前面分析可知当重物的重力