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课时作业(15) 力的分解
[对应学生用书P179]
1.下图中,可以将力F沿两条虚线1和2分解的是( )
A [根据平行四边形定则可知,分力的方向沿平行四边形的两个邻边的方向,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成两个力,故A正确,D错误;根据平行四边形定则可知,若两个分力的方向相反,是不可能画出平行四边形的,故B、C错误。]
2.如图所示,质量为10 kg 的物体静止在平面直角坐标系xOy的原点,某时刻只受到F1和F2的作用,且F1=10 N,F2=10 N,则物体所受的合力( )
A.方向沿y轴正方向 B.方向沿y轴负方向
C.大小等于10 N D.大小等于10 N
C [将力进行正交分解,如下图所示。
故物体的合力为10 N,方向沿x轴正方向,故C正确。]
3.小明想推动家里的衣橱,但他使出了很大的力气也推不动。如图所示,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站。下列说法正确的是( )
A.不可能推动衣橱,因为小明根本没有用力去推衣橱
B.不可能推动衣橱,因为无论如何小明的力气也没那么大
C.有可能推动衣橱,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力
D.有可能推动衣橱,但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力
C [由小明所受重力产生的效果,小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力,由于两个木板夹角接近180°,根据平行四边形定则,可知分力可能大于小明的重力。]
4.如图所示,AB、AC两光滑斜面互相垂直,AC与水平面成30°角。若把球O的重力按照其作用效果分解,则两个分力的大小分别为( )
A.G,G B.G,G
C.G,G D.G,G
A [对球所受重力进行分解如图所示。
由几何关系得F1=Gsin 60°=G,F2=Gsin 30°=G,A正确。]
5.小物块P沿光滑半圆曲面下滑,从A点下滑到最低点B的过程中,其重力G的切线方向分量为G1,如图所示,则G1的大小( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
B [以物块为研究对象,设物块与圆心的连线与竖直方向的夹角为θ,则G1=G sin θ,则随着物块的下滑,θ减小,sin θ减小,故G1逐渐减小,故选B。]
6.图甲是衣服上拉链的一部分,图乙是拉链头内部构造图。当我们拉拉链的时候,拉头与拉链接触处呈三角形,使很难直接分开的拉链拉开。下列说法正确的是( )
A.拉开拉链时,三角形的物体增大了拉拉链的拉力
B.拉开拉链时,三角形的物体将拉力分解为两个较大的分力
C.拉开拉链时,三角形的物体只是为了将拉链分开,并没有省力
D.合上拉链时,三角形的物体将拉力分解为两个较小的分力
B [拉开拉链时,三角形的物体在两链间和拉链一起运动,手的拉力在三角形的物体上产生了两个分力,如图甲所示,在α角很小的情况下,F1=F2>F,即分力大于手的拉力,所以拉链可以很容易地被三角形的物体分开。
合上拉链时,手的拉力在三角形的物体上产生了两个分力,如图乙所示,在α角很小的情况下,根据边角关系,仍有F1=F2>F,即增大了合上的力。故B正确。]
7.如图所示,已知电灯的重力为G=10 N,AO绳与顶板间的夹角为θ=45°,BO绳水平。
(1)请按力的实际作用效果将OC绳对O点的拉力进行分解,并作出示意图。
(2)AO绳所受的拉力和BO绳所受的拉力分别为多大?
解析 (1)OC绳的拉力产生了两个效果,一是沿着AO的方向向下拉紧AO的分力T1,另一个是沿着BO绳的方向向左拉紧BO绳的分力T2。画出平行四边形,如图所示。
(2)因为电灯处于静止状态,根据二力平衡的条件,可判断OC绳的拉力大小等于电灯的重力,因此由几何关系得T1==10 N,T2==10 N。
答案 (1)见解析图 (2)10 N 10 N
8.下图为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图,锁舌尖角为37°,此时弹簧弹力为24 N,锁舌表面较光滑,摩擦不计,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)下列说法正确的是( )
A.此时锁壳碰锁舌的弹力为40 N
B.此时锁壳碰锁舌的弹力为30 N
C.关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐减小
D.关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变
A [锁壳碰锁舌的弹力分解如图所示,其中F1=N sin 37°,且F1大小等于弹簧的弹力24 N,解得锁壳碰锁舌的弹力为40 N,A正确,B错误;关门时,弹簧的压缩量增大,弹簧的弹力增大,故锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大,C、D错误。]
9.如图所示,水平地面上的物体重G=100 N,受到与水平方向成37°角的拉力F=60 N,支持力N=64 N,摩擦力f=16 N,求物体所受的合力及物体与地面间的动摩擦因数。(sin 37°=0.