内容正文:
课时作业(13) 力的分解
1.(多选)以下说法中正确的是( )
A.2 N的力可以分解成6 N和3 N的两个分力
B.10 N的力可以分解成5 N和4 N的两个分力
C.2 N的力可以分解成6 N和5 N的两个分力
D.10 N的力可以分解成10 N和10 N的两个分力
CD [该题可以用力的合成的思路分析,例如A项,6 N和3 N的两个力的合力范围3~9 N,不可能是2 N,所以2 N的力也就不能分解成6 N和3 N的两个力,同理可得选项C、D正确.]
2.将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中错误的是( )
C [重力产生了使物体下滑的效果及压斜面的效果,故两分力即图中所示,故A正确;重力产生了向两边拉绳的效果,故B正确;重力产生了向两墙壁挤压的效果,故两分力应垂直于接触面,故C错误;重力产生了拉绳及挤压墙壁的效果,故D正确.]
3.将一个力F分解为两个分力,下列分解方法中不可能的是( )
A.一个分力的大小与F的大小相同
B.一个分力与力F相同
C.一个分力垂直于F
D.两个分力与F都在同一条直线上
B [根据平行四边形的特点,它的一条边与对角线相等或垂直都是可能的,所以选项A、C都有可能;当一个分力与F相同时,另一个分力为零,选项B不可能分解为两个分力;合力与分力在一条直线时F=F1+F2,选项D是可能的.]
4.(多选)将一个已知力F分解为两个力,按下列条件可以得到唯一结果的有( )
A.已知两个分力的方向(并且不在同一直线上)
B.已知两个分力的大小
C.已知一个分力的大小
D.已知一个分力的大小和方向
AD [力的分解中如果只知道合力的话,会有无数组解;通过作图可知,若知道两分力的方向只能作出唯一一个平行四边形,故只有一组解;已知两力的大小,可以有两组解(互换方向);已知一个分力的大小,有无数组解;已知一个分力的大小和方向,只有一组解;故A、D正确,B、C错误.]
5.如图所示,一倾斜木板上放一质量为m的物体,当板的倾角θ逐渐增大时,物体始终保持静止状态,则物体所受( )
A.重力变大 B.支持力变大
C.摩擦力变大 D.合外力变大
C [对物体进行受力分析,并建立如图所示直角坐标系.
由平衡条件得:物体所受的支持力FN=G cos θ,摩擦力为f=G sin θ;当θ增大时,cos θ减小,sin θ增大,所以FN减小,f增大;由于物体始终保持静止状态,所以由平衡条件可知,物体所受的合外力恒为零;所以选项C正确,选项A、B、D错误.]
6.如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球被竖直的木板挡住,则球对挡板的压力是( )
A.mg cos α B.mg tan α
C. D.mg
B [如图所示,
小球的重力mg的两个分力与FN1、FN2大小相等,方向相反,故FN1=mg tan α,球对挡板的压力FN1′=FN1=mg tan α.]
7.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,图中弹力F画法正确且分解合理的是( )
B [减速带对车轮的弹力方向垂直于车轮与减速带的接触面,指向车轮,故A、C错误;按照力的作用效果,可以将F分解为水平方向和竖直方向的两个分力,水平方向的分力产生的效果是使汽车减速,竖直方向的分力产生的效果是使汽车向上运动,故B正确,D错误.]
8.如图所示为缓慢关门时(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°取0.6,cos 37°取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=FN 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.]
9.两根圆柱形长直木杆AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处,在实际操作中发现瓦滑到底端处时速度较大,有可能摔碎,为了防止瓦被损坏,下列措施可行的是( )
A.适当增大两杆之间的距离
B.适当减少两杆之间的距离
C.增多每次运送瓦的块数
D.减少每次运送瓦的块数
A [由题意可知,斜面的高度及倾斜角度不能再变的情况下,要想减小瓦滑到底部的速度就应当增大瓦与斜面的摩擦力. 由f=μFN可知,可以通过增大FN来增大摩擦力;而增大瓦的块数,增大了瓦的质量,虽然摩擦力大了,但同时重力的分力也增大,不能起到减小加速度的作用,故改变瓦的块数是没有作用的,故C、D错误;而增大两杆之间的距离可以增大瓦受到的两支持力间的夹角,而瓦对杆的压力随夹角的增大而增大,故增大两杆间的距离可以在不增大重力分力的情况下增大瓦对滑杆的压力,从而增大摩擦力,故A正确,B错误.]
10.如图所示,一条小船在河中向正东方向行驶,船上挂起一风帆,帆受侧向风作用,风力大小F1为100 N,方向为东偏南30°,为了使船受到的合力能恰沿正东方向,岸上一人用一根绳子拉船,绳子取向与河岸垂直,求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小.
解析 如图所示,以F1、F2为邻边作平行四边形,使合力F沿正东方向,则
F=F1cos 30°=100× N=50N
F2=F1sin 30°=100× N=50 N.
答案 50N 50 N
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