内容正文:
第06讲力的合成与分解
目录
01 课标达标练 2
题型01 合力的范围 2
题型02 计算法求解合力的几种特殊情况 3
题型03 力的效果分解法 4
题型04 正交分解法 6
题型05 “活结”与“死结”模型 8
题型06 “动杆”与“定杆”模型 10
02 核心突破练 12
03 真题溯源练 12
01 合力的范围
1.(2025高三上·广东)一质量为1kg的物体受到大小为1N、4N、6N的三个共点力作用,其加速度大小不可能为( )
A.0 B. C. D.
2.(2023·广东江门·)下列各组共点的三个力,合力不可能是零的是( )
A.3N、6N、9N B.3N、4N、5N
C.1N、3N、8N D.5N、5N、5N
02 计算法求解合力的几种特殊情况
3.(2023广东清远模拟)纸制“弹丸”跨过弹弓橡皮绳,用手拉动弹丸直到橡皮绳成θ角,如图所示。此时橡皮绳的张力为T,弹丸的重力可忽略不计,则( )
A.手对弹丸的拉力大小等于2T B.松手瞬间弹丸所受合力为
C.松手前橡皮绳张力与θ角成反比 D.松手后在弹丸离开橡皮绳前,弹丸所受合力减小
4.(2025·广东茂名·模拟练习)两个共点力F1、F2的合力的最大值为7N,最小值为1N。当F1、F2的夹角为90°时,合力大小为( )
A.5N B.N C.6N
03 力的效果分解法
5.逆风使帆的原理如图所示,把帆面张在航向(船头指向)和风向之间,因风对帆的压力垂直帆面,可分解成两个分力、,其中垂直船轴即航向(“龙骨”),会被很大的横向阻力平衡,沿着航向,已知帆面与航向之间的夹帆面航向角为,船的总质量为,下列说法正确的是( )
A.提供船前进的动力
B.船受到的合力大小一定与值相等
C.若船垂直航向的阻力为,则
D.若船沿着航向的阻力为,则船的加速度为
6.(2025·广东深圳·模拟)榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。如图甲所示为榫眼的凿削操作,图乙为截面图,凿子尖端夹角为,在凿子顶部施加竖直向下的力时,其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和,不计凿子的重力及摩擦力,下列说法正确的是( )
A.大于 B.夹角越小,越大
C.大于 D.夹角越大,凿子越容易凿入木头
04 正交分解法
7.在表面粗糙、倾角为θ的倾斜台面上,一块长为L,重力为G的长木块由静止开始滑下。已知木块与台面间的动摩擦因数为μ。木块在滑离台面的过程中,到达如图所示位置时有L部分滑至台面外,则( )
A.木块对台面的压力为Gcos θ
B.木块对台面的压力为Gcos θ
C.台面对木块的摩擦力为μGcos θ
D.台面对木块的摩擦力为Gcos θ
8.科学地佩戴口罩,对于奥密克戎、流感等呼吸道传染病具有预防作用。如图所示为一侧耳朵佩戴口罩的示意图,一侧的口罩带是由直线AB、弧线BCD和直线DE组成的。假若口罩带可认为是一段劲度系数为k=200N/m的弹性轻绳,在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长了2.5cm。此时AB段与水平方向的夹角为37°,DE段与水平方向的夹角为53°,弹性绳涉及到的受力均在同一平面内,不计摩擦,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求耳朵受到口罩带的作用力。
05 “活结”与“死结”模型
9.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是( )
A.将杆N向左移一些,绳子拉力变大
B.绳的右端下移到,绳子拉力不变
C.绳的两端高度差越大,绳子拉力越小
D.若换挂质量更大的衣服,衣架悬挂点不变
10.如图所示,将一光滑轻杆固定在水平地面上,杆与地面间的夹角为,一光滑轻环套在杆上,一个大小和质量都不计的滑轮用轻绳悬挂在天花板上,用另一轻绳绕过滑轮系在轻环上,轻绳另一端系一质量为的小物块,用手扶住小物块使恰好在竖直方向。现用手扶着小物块使其缓慢向下运动,到达某位置时松手,小物块恰好可以保持静止,此时(已知重力加速度大小为,小物块未碰杆或地面)( )
A.绳与水平方向的夹角为
B.绳的张力大小为
C.绳与水平方向的夹角为
D.绳的张力大小为
06 “动杆”与“定杆”模型
11.(2024·广东广州·模拟练习)四个相同的物块用轻绳系住,绕过光滑的轻质滑轮,并将绳子另一端系在墙壁上。甲、乙两杆固定在墙壁上,丙、丁两杆带有铰链并固定于墙壁上。轻杆与轻绳与水平方向夹角如图所示。四幅图中,能够保持静止且杆的作用力相同的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.甲和丁 D.乙和丁
12.(2025·广东阳江)如图所示,轻杆AC和轻杆BC 的一端用光滑铰链连接在C点,另一端分别用光滑铰链固定在竖直墙壁上,将一质量为m 的物块通过细线连接在C点并保持静止状态。已知重力加速度大小为g,AB=BC=AC,下列说法正确的是( )
A.轻杆AC上的弹力大小为mg
B.轻杆 BC上的弹力大小为
C.若将轻杆AC换成相同长度的细线,物块仍能静止在原来位置
D.若将轻杆BC换成相同长度的细线,物块仍能静止在原来位置
1.(2024·广东深圳·模拟预测)竖直墙上M为一坚实的固定圆环,同一高度的N为一铁钉,MN之间连着细铁丝,以下选项A中,有一力F沿图中水平方向拉着铁钉,B、C、D选项中同一大小的力F在铁丝中点沿图中方向拉铁丝,四种情况下,铁钉受到拉力最大的是( )
A. B.
C. D.
2.(22-23高三上·广东·阶段练习)2020年的春节刚刚来临,国内多地发生新型冠状病毒肺炎疫情,许多医务工作者自愿放弃休假为抗击疫情奋战。在药物使用中就应用到很多物理知识。两图分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的物理图样,针尖的顶角很小,医生沿着注射器施加一个较小的力F,针尖会对瓶塞产生很大的推力。现只分析如图的针尖倾斜侧面与水平侧面对瓶塞产生的两个推力,则( )
A.针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的
B.针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比水平侧面的推力大
C.若F一定,使用顶角越小的针尖,则倾斜侧面对瓶塞产生的推力就越小
D.针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力
3.(广东茂名·二模)如图所示,光滑斜面的倾角为30°,轻绳通过两个滑轮与A相连,轻绳的另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦.物块A的质量为m,不计滑轮的质量,挂上物块 B后,当动滑轮两边轻绳的夹角为60°时,A、B恰能保持静止,则物块的质量为( )
A.m B.m C.m D.2m
4.(2022·广东惠州·模拟预测)如下图,一条电缆由北向南绕过电杆转向由东向西,电缆与电杆的接触点为P。固定电杆的钢索一端固定在P点,另一端固定在地面上,钢索、电杆与东西方向的电缆在同一竖直平面内。设电缆线水平,南北、东西方向的电缆对电杆的拉力分别为F1、F2,方向沿电缆方向且大小相等,钢索对电杆的拉力为F3,方向沿钢索方向。已知植于土中的电杆竖直,下列说法正确的是( )
A.F1、F2和F3的合力竖直向下
B.地面对电杆的作用力一定不沿竖直方向
C.F1、F2和F3在水平面内的合力不可能为0
D.F1、F2的合力与F3等大反向
5.(2025·山东烟台·一模)如图所示,吊车悬臂PM的一端装有大小不计的定滑轮,另一端可绕M点转动,绕过定滑轮的钢索通过四条相同的绳OA、OB、OC、OD吊着一长方形混凝土板。忽略一切摩擦,钢索和绳的质量均不计,当悬臂PM与竖直方向的夹角缓慢减小时,下列说法正确的是( )
A.钢索受到的拉力逐渐变小
B.吊车对地面的摩擦力始终为零
C.钢索对定滑轮的作用力逐渐变大
D.若四条绳增加相同的长度,则四条绳受到的拉力均变大
1.(2025·河北·高考真题)如图,内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上,左右边沿等高。该截面内,一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球,一端固定于凹槽左边沿,另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径,所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点,则F的最大值为( )
A. B. C.G D.
2.(2023·重庆·高考真题)矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F,夹角为α(如图),则该牙所受两牵引力的合力大小为( )
A.
B.
C.
D.
3.(2021·广东·高考真题)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )
A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
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第06讲力的合成与分解
目录
01 课标达标练 2
题型01 合力的范围 2
题型02 计算法求解合力的几种特殊情况 3
题型03 力的效果分解法 4
题型04 正交分解法 6
题型05 “活结”与“死结”模型 8
题型06 “动杆”与“定杆”模型 10
02 核心突破练 12
03 真题溯源练 12
01 合力的范围
1.(2025高三上·广东)一质量为1kg的物体受到大小为1N、4N、6N的三个共点力作用,其加速度大小不可能为( )
A.0 B. C. D.
【答案】A
【详解】三力的合力的范围为
即
根据牛顿第二定律得加速度的取值范围为
选不可能者,故选A。
2.(2023·广东江门·)下列各组共点的三个力,合力不可能是零的是( )
A.3N、6N、9N B.3N、4N、5N
C.1N、3N、8N D.5N、5N、5N
【答案】C
【详解】A.3N和6N的合力范围为
由于第三个力9N在3N和6N的合力范围内,故3N、6N、9N的合力可能为零,A错误;
B.3N、5N的合力范围为
由于第三个力4N在3N和5N的合力范围内,故3N、5N、4N的合力可能为零,B错误;
C.1N、3N的合力范围为
由于第三个力8N不在2N和4N的合力范围内,故1N、3N、8N的合力不可能为零,C正确;
D.5N、5N的合力范围为
由于第三个力5N在5N和5N的合力范围内,故5N、5N、5N的合力可能为零,D错误。
故选C。
02 计算法求解合力的几种特殊情况
3.(2023广东清远模拟)纸制“弹丸”跨过弹弓橡皮绳,用手拉动弹丸直到橡皮绳成θ角,如图所示。此时橡皮绳的张力为T,弹丸的重力可忽略不计,则( )
A.手对弹丸的拉力大小等于2T B.松手瞬间弹丸所受合力为
C.松手前橡皮绳张力与θ角成反比 D.松手后在弹丸离开橡皮绳前,弹丸所受合力减小
【答案】D
【详解】A.对弹丸受力分析,如下图所示
将橡皮绳的张力合成后,由几何关系可知其所受拉力的合力为,手对弹丸的拉力大小,则故A错误;
B.松手瞬间弹丸所受手的拉力消失,但是橡皮仍然保持拉伸状态,此时弹力仍然存在,则合力为,则故B错误;
C.橡皮绳张力与橡皮绳的伸长量成正比,则由可知,松手前橡皮绳张力与合力还有夹角都有关系,即橡皮绳张力与两根橡皮存在夹角的夹角不是反比关系,故C错误;
D.弹丸弹出时由于角度变大,拉力变小,则可知,即弹丸所受合力减小,故D正确。
故选D。
4.(2025·广东茂名·模拟练习)两个共点力F1、F2的合力的最大值为7N,最小值为1N。当F1、F2的夹角为90°时,合力大小为( )
A.5N B.N C.6N
【答案】A
【详解】设F1>F2,两个共点力F1、F2的合力的最大值为7 N,最小值为1 N,故
F1+F2=7 N,F1-F2=1 N
解得
F1=4 N,F2=3 N
根据平行四边形定则,两个力垂直时,合力为
故选A。
03 力的效果分解法
5.逆风使帆的原理如图所示,把帆面张在航向(船头指向)和风向之间,因风对帆的压力垂直帆面,可分解成两个分力、,其中垂直船轴即航向(“龙骨”),会被很大的横向阻力平衡,沿着航向,已知帆面与航向之间的夹帆面航向角为,船的总质量为,下列说法正确的是( )
A.提供船前进的动力
B.船受到的合力大小一定与值相等
C.若船垂直航向的阻力为,则
D.若船沿着航向的阻力为,则船的加速度为
【答案】A
【详解】A.据题意可知与船运动的方向相同,是船前进的动力,故A正确;
B.题意知与横向阻力平衡,在船运动的方向上除外,还有其他阻力,如水的阻力等,船运动状态不确定,故船受到的合力大小一定不与值相等,故B错误;
C.题意知与横向阻力平衡,则有
故C错误;
D.若船沿着航向的阻力为,根据牛顿第二定律可知船的加速度为
故D错误。
故选A。
6.(2025·广东深圳·模拟)榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。如图甲所示为榫眼的凿削操作,图乙为截面图,凿子尖端夹角为,在凿子顶部施加竖直向下的力时,其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和,不计凿子的重力及摩擦力,下列说法正确的是( )
A.大于 B.夹角越小,越大
C.大于 D.夹角越大,凿子越容易凿入木头
【答案】B
【详解】AC.作出力F分解的关系图,如图所示
根据牛顿第三定律可知,
由图可知>,>F,故AC错误;
BD.根据几何关系有,
力F一定时,夹角越小,和均变大,夹角越大,和均变小,凿子越不容易凿入木头,故B正确,D错误;
故选B。
04 正交分解法
7.在表面粗糙、倾角为θ的倾斜台面上,一块长为L,重力为G的长木块由静止开始滑下。已知木块与台面间的动摩擦因数为μ。木块在滑离台面的过程中,到达如图所示位置时有L部分滑至台面外,则( )
A.木块对台面的压力为Gcos θ
B.木块对台面的压力为Gcos θ
C.台面对木块的摩擦力为μGcos θ
D.台面对木块的摩擦力为Gcos θ
【答案】AC
【详解】对木块受力分析如图所示
在垂直台面方向,有
FN=Gcos θ
因此木块对台面的压力为
F压=FN=Gcos θ
由滑动摩擦力公式可得
Ff=μFN=μGcos θ
故选AC。
8.科学地佩戴口罩,对于奥密克戎、流感等呼吸道传染病具有预防作用。如图所示为一侧耳朵佩戴口罩的示意图,一侧的口罩带是由直线AB、弧线BCD和直线DE组成的。假若口罩带可认为是一段劲度系数为k=200N/m的弹性轻绳,在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长了2.5cm。此时AB段与水平方向的夹角为37°,DE段与水平方向的夹角为53°,弹性绳涉及到的受力均在同一平面内,不计摩擦,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求耳朵受到口罩带的作用力。
【答案】,方向与x轴负(水平)方向成45°角
【详解】由胡克定律
设耳朵分别受到AB、ED段口罩带的拉力为FAB、FED,则有
FAB=FED=5N
水平方向合力
竖直方向合力
所以耳朵受到口罩带的作用力
方向与x轴负(水平)方向成45°角。
05 “活结”与“死结”模型
9.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是( )
A.将杆N向左移一些,绳子拉力变大
B.绳的右端下移到,绳子拉力不变
C.绳的两端高度差越大,绳子拉力越小
D.若换挂质量更大的衣服,衣架悬挂点不变
【答案】BD
【详解】如图所示,衣架挂钩两侧绳子的拉力相等,两侧绳子与水平方向夹角是相等的
假设绳子的长度为x,两杆间的距离为L,则
绳子一端在上下移动的时候,绳子的长度x不变,两杆之间的距离L不变,则θ角度不变
A.当杆N向左移一些,L变小,绳长x不变,由xcosθ=L可知,θ角增大,绳子的拉力变小,故A错误;
BC.两个绳子的合力向上,大小等于衣服的重力,绳的右端下移到或绳的两端高度差越大时,角θ不变,所以绳子的拉力不变,故B正确,C错误;
D.绳长和两杆距离不变的情况下,θ不变,所以挂的衣服质量变化,衣架悬挂点不变,故D正确。
故选BD。
10.如图所示,将一光滑轻杆固定在水平地面上,杆与地面间的夹角为,一光滑轻环套在杆上,一个大小和质量都不计的滑轮用轻绳悬挂在天花板上,用另一轻绳绕过滑轮系在轻环上,轻绳另一端系一质量为的小物块,用手扶住小物块使恰好在竖直方向。现用手扶着小物块使其缓慢向下运动,到达某位置时松手,小物块恰好可以保持静止,此时(已知重力加速度大小为,小物块未碰杆或地面)( )
A.绳与水平方向的夹角为
B.绳的张力大小为
C.绳与水平方向的夹角为
D.绳的张力大小为
【答案】ABD
【详解】A.再次平衡时,以轻环为对象,根据平衡条件可知,绳与杆垂直,所以绳与水平方向的夹角为,故A正确;
B.系统处于平衡状态,以小物块为对象,根据受力平衡可知,绳的张力大小为,故B正确;
C.绳在绳和系小物块的绳夹角的角平分线上,所以绳与水平方向的夹角为,故C错误;
D.根据平衡条件可得绳的张力大小为
故D正确。
故选ABD。
06 “动杆”与“定杆”模型
11.(2024·广东广州·模拟练习)四个相同的物块用轻绳系住,绕过光滑的轻质滑轮,并将绳子另一端系在墙壁上。甲、乙两杆固定在墙壁上,丙、丁两杆带有铰链并固定于墙壁上。轻杆与轻绳与水平方向夹角如图所示。四幅图中,能够保持静止且杆的作用力相同的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.甲和丁 D.乙和丁
【答案】D
【详解】轻杆的力与两绳对滑轮的合力等大反向,甲图杆的力与竖直方向成向右上;乙图杆的力与竖直方向成向右上;丙图为动杆,不能保持静止;丁图杆的力与竖直方向成向右上,故乙和丁的相同。
故选D。
12.(2025·广东阳江)如图所示,轻杆AC和轻杆BC 的一端用光滑铰链连接在C点,另一端分别用光滑铰链固定在竖直墙壁上,将一质量为m 的物块通过细线连接在C点并保持静止状态。已知重力加速度大小为g,AB=BC=AC,下列说法正确的是( )
A.轻杆AC上的弹力大小为mg
B.轻杆 BC上的弹力大小为
C.若将轻杆AC换成相同长度的细线,物块仍能静止在原来位置
D.若将轻杆BC换成相同长度的细线,物块仍能静止在原来位置
【答案】AC
【详解】AB.以C点为对象,进行受力分析,如图所示
由于为等边三角形,根据图中几何关系可得
故A正确,B错误;
C.若将轻杆AC换成相同长度的细线,则细线AC的拉力仍沿AC向上,物块仍能静止在原来位置,故C正确;
D.若将轻杆BC换成相同长度的细线,则细线BC的拉力应沿CB向下,物块不能静止在原来位置,故D错误。
故选AC。
1.(2024·广东深圳·模拟预测)竖直墙上M为一坚实的固定圆环,同一高度的N为一铁钉,MN之间连着细铁丝,以下选项A中,有一力F沿图中水平方向拉着铁钉,B、C、D选项中同一大小的力F在铁丝中点沿图中方向拉铁丝,四种情况下,铁钉受到拉力最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】选项A中,铁钉受到拉力,选项B中铁丝中点的力F的分解示意图如图所示,
根据力的平行四边行几何关系
解得铁钉受到拉力
可知,时,
又根据选项B、C、D中a角度不变,力F不变,角度减小,铁钉受到拉力也逐渐减小,因此选项B中铁钉受到拉力最大,故B正确。
故选B。
2.(22-23高三上·广东·阶段练习)2020年的春节刚刚来临,国内多地发生新型冠状病毒肺炎疫情,许多医务工作者自愿放弃休假为抗击疫情奋战。在药物使用中就应用到很多物理知识。两图分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的物理图样,针尖的顶角很小,医生沿着注射器施加一个较小的力F,针尖会对瓶塞产生很大的推力。现只分析如图的针尖倾斜侧面与水平侧面对瓶塞产生的两个推力,则( )
A.针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的
B.针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比水平侧面的推力大
C.若F一定,使用顶角越小的针尖,则倾斜侧面对瓶塞产生的推力就越小
D.针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力
【答案】B
【详解】AB.将力F分解在垂直于针尖的两个侧面的方向上,如图所示
由几何关系知,针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比水平侧面的推力大,故A错误,B正确;
CD.由数学知识得
若F一定,使用顶角越小的针尖,则倾斜侧面对瓶塞产生的推力就越大,故CD错误。
故选B。
3.(广东茂名·二模)如图所示,光滑斜面的倾角为30°,轻绳通过两个滑轮与A相连,轻绳的另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦.物块A的质量为m,不计滑轮的质量,挂上物块 B后,当动滑轮两边轻绳的夹角为60°时,A、B恰能保持静止,则物块的质量为( )
A.m B.m C.m D.2m
【答案】A
【详解】先对A受力分析,如图:
根据共点力平衡条件,正交分解法有:
再对B受力分析,由合成法有:
联立解得:
故选A。
4.(2022·广东惠州·模拟预测)如下图,一条电缆由北向南绕过电杆转向由东向西,电缆与电杆的接触点为P。固定电杆的钢索一端固定在P点,另一端固定在地面上,钢索、电杆与东西方向的电缆在同一竖直平面内。设电缆线水平,南北、东西方向的电缆对电杆的拉力分别为F1、F2,方向沿电缆方向且大小相等,钢索对电杆的拉力为F3,方向沿钢索方向。已知植于土中的电杆竖直,下列说法正确的是( )
A.F1、F2和F3的合力竖直向下
B.地面对电杆的作用力一定不沿竖直方向
C.F1、F2和F3在水平面内的合力不可能为0
D.F1、F2的合力与F3等大反向
【答案】BC
【详解】ACD.根据力的平行四边形定则,F1、F2的合力F沿西北方向,则F1、F2的合力不可能与F3等大反向;F3可分解为竖直向下的F3y以及向东的F3x,则根据平行四边形定则,F与F3x的合力F’在西北与东之间,即F1、F2和F3在水平面内的合力不可能为0,此外F’与F3y的合力不可能竖直向下,即F1、F2和F3的合力不可能竖直向下,故A、D错误,C正确;
B.根据前面选项的分析可知,F1、F2和F3的合力不可能竖直向下,则根据电杆的平衡条件可知,地面对电杆的作用力一定不沿竖直方向,故B正确;
故选BC。
5.(2025·山东烟台·一模)如图所示,吊车悬臂PM的一端装有大小不计的定滑轮,另一端可绕M点转动,绕过定滑轮的钢索通过四条相同的绳OA、OB、OC、OD吊着一长方形混凝土板。忽略一切摩擦,钢索和绳的质量均不计,当悬臂PM与竖直方向的夹角缓慢减小时,下列说法正确的是( )
A.钢索受到的拉力逐渐变小
B.吊车对地面的摩擦力始终为零
C.钢索对定滑轮的作用力逐渐变大
D.若四条绳增加相同的长度,则四条绳受到的拉力均变大
【答案】BC
【详解】A.依题意,悬臂PM与竖直方向的夹角缓慢减小时,混凝土板受力平衡,有
由牛顿第三定律可知钢索受到的拉力保持不变,故A错误;
B.对整体受力分析,水平方向不受外力,吊车不受地面的摩擦力,由牛顿第三定律可知吊车对地面的摩擦力始终为零,故B正确;
C.钢索对定滑轮的作用力为两根钢索的合力,悬臂PM与竖直方向的夹角缓慢减小过程中,两力大小不变,夹角变小,所以合力逐渐变大,即钢索对定滑轮的作用力逐渐变大,故C正确;
D.若四条绳增加相同的长度,由几何知识可知绳子与竖直方向夹角变小,根据
可知四条绳受到的拉力均变小,故D错误。
故选BC。
1.(2025·河北·高考真题)如图,内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上,左右边沿等高。该截面内,一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球,一端固定于凹槽左边沿,另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径,所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点,则F的最大值为( )
A. B. C.G D.
【答案】B
【详解】分析可知当凹槽底部对小球支持力为零时,此时拉力F最大,根据平衡条件有
解得
故选B。
2.(2023·重庆·高考真题)矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F,夹角为α(如图),则该牙所受两牵引力的合力大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】根据平行四边形定则可知,该牙所受两牵引力的合力大小为
故选B。
3.(2021·广东·高考真题)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )
A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
【答案】B
【详解】A.将拉力F正交分解如下图所示
则在x方向可得出
Fx曲 = Fsinα
Fx直 = Fsinβ
在y方向可得出
Fy曲 = Fcosα
Fy直 = Fcosβ
由题知α < β则
sinα < sinβ
cosα > cosβ
则可得到
Fx曲 < Fx直
Fy曲 > Fy直
A错误、B正确;
CD.耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力,它们大小相等,方向相反,无论是加速还是匀速,则CD错误。
故选B。
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