内容正文:
4.2力的分解
一、单选题
1.用轻绳系住一小球静止在光滑斜面上,如图所示.若要按力的实际作用效果来分解小球的重力,则重力的两个分力的方向分别是图中的( )
A.1和5 B.2和5
C.3和5 D.3和2
2.如图所示,将一个大小为6N的力F沿相互垂直的x轴和y轴分解。已知力F 与x 轴的夹角θ=60°,则力F 在x 轴上的分力F x的大小为( )
A.2N B.3N C.6N D.12N
3.如图,光滑四分之一圆弧轨道竖直放置,沿水平方向,沿竖直方向,长度恰好为圆弧轨道半径的光滑挡板,一端在圆心,另一端在圆弧面,挡板与圆弧轨道间有质量为m的小球P(可视为质点),则挡板自缓慢转动至的过程中,下列说法正确的( )
A.小球对挡板的作用力先增大后减小
B.小球对挡板的作用力一直减小
C.小球对圆弧轨道的作用力先增大后减小
D.小球对圆弧轨道的作用力先减小后增大
4.一艘帆船正逆风行驶,其逆风行驶的受力分析如图所示,风力的大小为F、方向与光滑平整的帆面的夹角为,航向与帆面的夹角也为,风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶,则风力在航向方向的分力大小为( )
A. B. C. D.
5.如图甲所示是斧子砍进木桩时的示意图,其横截面如图乙所示,斧子的剖面可视作顶角为θ的等腰三角形,若施加竖直向下的力与斧子的重力合计为F,则( )
A.侧向分力F1、F2大小为
B.F越小,斧头对木桩的侧向压力越大
C.相同的力F,θ越大的斧子,越容易劈开木桩
D.相同的力F,θ越小的斧子,越容易劈开木桩
6.如图所示,物体静止在倾角为的斜面上,物体所受重力G沿垂直于斜面方向和平行于斜面方向分解为F1和F2,以下说法正确的是( )
A.F1就是物体对斜面的压力
B.F1与斜面对物体的支持力大小相等,方向相反
C.F2就是斜面作用在物体上的静摩擦力
D.F2与斜面作用在物体上的静摩擦力是一对相互作用力
7.如图,轻杆左端与固定在墙上的光滑铰链A连接,轻绳的一端固定在墙上C点,另一端连在轻杆上的B点,一质量为m的物体悬挂于B点且保持静止时,轻杆水平且∠ABC=θ。若重力加速度大小为g,轻绳BC所受拉力为T,轻杆所受压力为N。则( )
A.T=mg, B.,
C.,N=mgtanθ D.,N=mgtanθ
8.在单杠上做引体向上时,甲同学两手距离与肩同宽,乙同学的两手距离大于肩宽,下列说法中正确的是( )
A.甲同学更省力 B.乙同学更省力
C.两同学一样费力 D.无法比较
9.如图所示,用绳将重为G的球挂在光滑墙上,绳与竖直墙的夹角为θ,则( )
A.球对墙的压力大小Gtan θ
B.球对墙的压力的方向垂直墙面向右
C.绳子中的张力大小为Gsin θ
D.绳子中的张力的方向沿绳子拉伸的方向
10.下列说法中正确的是( )
A.图甲中,伽利略对自由落体运动的研究中,猜想运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证
B.图乙中,在观察桌面的微小形变时,运用了极限思维法
C.图丙中,铁块所受重力可以分解为下滑力和对斜面的压力
D.图丁中,伽利略通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动状态的原因
11.如图,一个大小为的力分解为两个分力,其中一个分力与垂直,大小等于,那么另一个分力的大小是( )
A. B. C. D.
12.如图所示,物块A放在倾斜的木板上,已知木板的倾角分别为37°和53°时物块所受摩擦力的大小恰好相等(其中),则物块和木板间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
13.2023年9月27日,杭州亚运会中国队组合赵焕城/王赛博获得帆船比赛冠军。图为帆船在静止水面上逆风航行的示意图。风力和船身方向成135°,风力和帆面成8°,风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶,如果风力大小为F,则垂直帆面风力在航行方向的分力为( )
A. B. C. D.
14.科学地佩戴口罩,对于新冠肺炎、流感等呼吸道传染病具有预防作用,既保护自己,又有利于公众健康。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、弧线和直线组成的。假若口罩带可认为是一段劲度系数为的弹性轻绳(遵循胡克定律),在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长了,此时段与水平方向的夹角为段与水平方向的夹角为,弹性绳涉及到的受力均在同一平面内,不计摩擦,已知,则耳朵受到口罩带的作用力( )
A.,方向与水平向右成角 B.,方向与水平向左成角
C.,方向与水平向左成角 D.,方向与水平向右成角
15.如图所示,一物体受到两个力作用,其中,,与x轴正方向夹角分别为45°,沿y轴负方向,则这两个力的合力大小与方向分别为( )
A.20N 方向沿x轴正方向 B.20N 方向沿y轴正方向
C. 方向与x轴正方向夹角为45° D. 方向与x轴负方向夹角为45°
16.在现实生活中,力的分解有着广泛的应用。一卡车陷入泥坑中,在紧急状况下,我们可以按如图所示的方法,用钢索把卡车和木桩拴紧,在钢索的中央用较小的垂直于钢索的侧向力F就容易将卡车拉出泥坑。下列说法正确的是( )
A.力F一定比它沿钢索分解的两个分力都大
B.一个较小的力F可以分解为两个较大的分力
C.力F的大小等于沿钢索分解的两个分力大小之和
D.当力F作用于钢索时,若钢索上的力一定,钢索形成的夹角越大,力F就越大
17.我国古代人民掌握了卓越的航海技术,曾有“郑和七下西洋”的壮举。帆船要逆风行驶时要调整帆面的朝向,使船沿“之”字形航线逆风而行。风吹到帆面,产生的风力垂直于帆面,由于船沿垂直于船身的阻力非常大,风力垂直于航身的分量不会引起船侧向的运动,在风力的作用下,船便会沿平行于船身方向运动。在下列各图中,风向如图所示,船沿虚线的路线逆风而行,则各图中帆面的方位正确的是( )
A. B.
C. D.
18.已知两个共点力F1、F2的合力为40N,分力的方向与合力F的方向成30°角,下列说法正确的是( )
A.若F2的大小为,则F1一定等于
B.若F2的大小为20N,则—定等于
C.若F2的大小为35N,则只有一个可能值
D.若F2的大小为45N,则可能有两个值
19.将10N的力分解为两个分力F1、F2,F1、F2的值不可能是下列的哪一组
A.F1=6N,F2=3N B.F1=12N,F2=3N
C.F1=F2=10N D.F1=F2=20N
20.在玉树地震的救援行动中,千斤顶发挥了很大作用,如题图所示是剪式千斤顶,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.当千斤顶两臂间的夹角为120°时汽车对千斤顶的压力为2.0×105N,此时下列判断正确的是 ( )
A.此时两臂受到的压力大小均为2.0×104N
B.此时千斤顶对汽车的支持力为4.0×105N
C.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将减小
D.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将增大
二、多选题
21.将—个已知的力分解,下列情况中一定具有唯一解的是( )
A.已知两个分力的方向,并且不在同一直线上
B.已知一个分力的大小和方向
C.已知一个分力的大小和另一个分力的方向
D.已知二个分力的大小
22.一个的力可以分解为下面哪两个力?( )
A.和 B.和 C.和 D.和
23.如图所示,当直升机水平匀速飞行时,需调整旋翼的旋转平面使其与前进方向成某一角度θ。已知空气对旋翼产生的升力F垂直于旋翼旋转的平面,直升机飞行时所受的空气阻力与其运动方向相反,则以下说法正确的是( )
A.F使直升机高度不变的分力为Fsinθ
B.F使直升机高度不变的分力为Fcosθ
C.直升机水平前进的动力为Fsinθ
D.直升机水平前进的动力为Ftanθ
24.关于合力与分力的下列说法正确的是( )
A.合力一定大于某一分力
B.分力增大,合力一定增大
C.5N、1N两个共点力的合力可能为5N
D.把某个力分解,若知道两个分力的方向(与合力不共线),则只能作出唯一一个平行四边形
25.将力分解成和,若已知的大小和与的夹角(锐角),则下列说法正确的是( )
A.当时,有两解 B.当时,一解
C.当时,有三解 D.当时,无解
26.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,下列不正确的说法是( )
A.当重物的重力为150 N时,AC、BC都不断,AC拉力比BC拉力小
B.当重物的重力为150 N时,AC、BC都不断,AC拉力比BC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
27.按照平行四边形定则,把恒力F分解为两个互成角度的分力,当分力间的夹角为时,分力大小为、;当分力间的夹角为时,分力大小为、,关于两组中对应的分力、;、间的大小关系,以下说法正确的是( )
A.若,则必有
B.若,可能有
C.若,可能有
D.若,且,则必有
28.如图所示为某款压榨机的结构示意图,其中B为固定铰链,若在A铰链处作用一垂直于墙壁的力F,则由于力F的作用,使滑块C压紧物体D。已知N,B与A、A与C之间的竖直距离m,A、B之间的水平距离m,C与D光滑接触,忽略杆及滑块C的重力,则下列说法正确的是( )
A.物体D受到的压力大小为500N
B.物体D受到的压力大小为1000N
C.在其他条件不变的情况下,增大L的数值,物体D受到的压力将增大
D.在其他条件不变的情况下,增大L的数值,物体D受到的压力将减小。
三、实验题
29.如图所示,为斜面上重力的分解的DIS实验,物体的重力为G=20N,当垂直于斜面方向上的力的传感器的读数为10N。斜面的倾角为 度,当斜面倾角逐渐变小时平行于斜面方向上的力的传感器的读数将 。(填“变大”、“不变”、“变小”)
30.某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m如图甲所示,用弹簧OC和两根相同的弹簧测力计a、b做“探究求合力的方法”的实验。在保持弹簧伸长2.00cm不变的条件下:
(1)若弹簧测力计a、b间夹角为90°,弹簧测力计a的读数是 N(如图乙中所示),则弹簧测力计b的读数可能为 N.
(2)若弹簧测力计a、b间夹角小于90°,保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变,增大弹簧测力计b与弹簧测力计力a的夹角,则弹簧测力计b的读数 (选填“变大”“变小”、“不变”、“先变小后变大”或“先变大后变小”)。
31.为了较准确地测量某细线所能承受的最大拉力,甲、乙两位同学分别进行了如下实验.
(1)甲同学操作如下:
如图a所示,将细线上端固定,在其下端不断增挂钩码,直至挂第4个钩码(每个钩码重为G)时,细线突然断裂,甲同学将3G记为细线所能承受的最大拉力
(2)乙同学操作如下:
①用刻度尺测出细线的长度l;
②按图b所示将细线左端固定,右手捏住细线另端,然后将3个钩码挂在细线上;
③捏住细线的右手沿水平刻度尺缓慢向右移动,直至细线断裂,测出此时细线两端的水平距离d.
(3)若细线质量、伸长及细线与钩码间的摩擦均忽略不计,根据上述实验,请完成下列内容:
①测量结果较准确的是 (选填“甲”或“乙”)同学;
②乙同学的测量结果是 (用题中所给物理量的字母表示);
③在乙同学的实验中,当细线刚断时钩码两侧细线的夹角 (选填“>”、“=”或“<”)120°.
四、解答题
32.如图所示,在倾角为的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放一个重力的光滑球,把球的重力沿垂直于斜面和垂直于挡板的方向分解为力和,求这两个分力和的大小。
33.把一个质量为的物体放在倾角为的斜面上,分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为轴和轴建立直角坐标系,把重力分解为平行于斜面方向的分力和垂直于斜面方向的分力。在图中作出分力和并求两个分力的大小。
34.有些人员,如电梯修理员、牵引专家等,常需要知道绳(或金属线)中的张力,可又不方便到绳(或线)的自由端去测量。现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表(图中B、C为该夹子的横截面)。测量时,只要如图示那样用一硬杆竖直向上作用在绳上的某点A,使绳产生一个微小偏移量a,借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力F。现测得该微小偏移量,间的距离,绳对横杆的压力,试求绳中的张力大小(结果保留两位有效数字)。
35.在一实际问题中进行力的分解时,应先弄清该力产生了怎样的效果,然后再分解这个力,如图所示的三种情况中,均匀球都处于静止状态,各接触面光滑.为了讨论各接触面所受的压力,应该怎样对重力进行分解?若球的质量为m,将重力分解后,它的两个分力分别为多大?(已知斜面倾角为α)
五、综合题
各种力的特点
36.如图所示,轻弹簧的两端各受的拉力的作用,弹簧平衡时伸长了(在弹性限度内)。下列说法正确的是( )
A.该弹簧的劲度系数为
B.该弹簧的劲度系数为
C.根据公式,弹簧的劲度系数与所受弹力成正比
D.弹簧长度的增加量与对应的弹力成正比
37.如图所示,木箱与地面间动摩擦因数为,木箱对地面的压力大小为,在甲图中,小孩用的水平力推木箱,木箱不动,则木箱此时受到的静摩擦力大小为;在乙图中,小孩用至少的水平力推木箱,木箱才能被推动,则木箱与地面间的最大静摩擦力大小为;在丙图中,小孩把木箱推动了,则木箱与地面间摩擦力大小为。则( )
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
38.如图所示,表面光滑、质量不计的尖劈,插在缝、之间,在尖劈背上加一压力,则尖劈对侧压力为 。对侧压力为 。
39.如图所示,重物,搁放在动摩擦因数的水平桌面上,被一与水平面成角斜向上的拉力作用,沿水平面运动,若这一外力,对重物进行受力分析并求物体受到的合力大小。(,,)
力的合成与分解
力的合成和分解是我们在受力分析过程中的重要手段,合成与分解是为了研究问题的方便而引入的一种方法。用合力来代替几个力时必须把合力与各分力脱钩,即考虑合力则不能考虑分力,同理在力的分解时只考虑分力而不能考虑合力。
40.如图所示,被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球,若按力的实际作用效果来分解,小球受到的重力的两个分力方向分别是图中的( )
A.1和4 B.2和4 C.3和4 D.1和3
41.两个共点力的夹角与其合力之间的关系如图所示,则两力的大小是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
42.用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示,其中为固定橡皮筋的图钉为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳,图乙是白纸上根据实验结果画出的图。
(1)本实验中“等效代替”的含义是 。
A.橡皮筋可以用细绳替代
B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(2)下列说法正确的是 。
A.图乙中的与两力中,方向一定沿着方向的是
B.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮筋、细绳无需贴近木板且与木板面平行
C.可以用手按住细绳以方便记录细绳的方向
D.图中是、合力的理论值,是合力的实验值
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《2026年3月1日高中物理作业》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
B
A
D
B
B
A
A
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
B
A
B
C
B
B
B
A
C
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
答案
AB
CD
BC
CD
ABD
ACD
BCD
BC
1.C
【详解】小球重力产生两个效果,一是使绳子拉伸,二是使斜面受压,故应按此两个方向分解,分别是3和5,故选项C正确.
【点睛】将力进行分解时,一般要按照力的实际作用效果来分解或按需要正交分解,若要按照力的实际作用效果来分解,要看力产生的实际效果.
2.B
【详解】将一个大小为6N的力F沿相互垂直的x轴和y轴分解。力F与x轴的夹角,根据三角知识,则力F在x轴上的分力的大小为
故ACD错误,B正确。
故选B。
3.B
【详解】设小球重力为mg,挡板与夹角为。将小球重力按作用效果分解为对圆弧轨道的作用力F1和对挡板的作用力F2,则
挡板自缓慢转动至的过程中,自0增大到90°,所以一直增大,一直减小,故ACD错误,B正确。
故选B。
4.A
【详解】把风力F分别沿着帆面和垂直帆面的方向分解,在垂直帆面方向的分力大小
再把该分力分别沿着航向和垂直航向的方向分解,有
解得
BCD错误,A正确。
故选A。
5.D
【详解】AB.如图所示,将力F进行分解,由几何关系可知
解得
可知,力F越小,侧向分力F1、F2越小,则斧头对木桩的侧向压力越小,故AB错误;
CD.由AB选项可知
则施加相同的力F,θ越小,斧头对木桩的侧向压力越大,越容易劈开木桩,故C错误,D正确。
故选D。
6.B
【详解】A.F1不是物体对斜面的压力,而是物体紧压斜面的力,因为物体对斜面的压力的受力物体是斜面,而F1的受力体是物体.故A错误.
B.F1不是物体对斜面的压力,但是F1与斜面对物体的支持力大小相等,方向相反,故B正确.
C.F2不是物体受到的静摩擦力,而是使物体下滑的力,根据平衡条件得知:F2的大小等于物体受到的静摩擦力.故C错误.
D.F2与斜面作用在物体上的静摩擦力都是作用在物体上的力,不是一对相互作用力,故D错误.
7.B
【详解】以B点为研究对象,将重力按作用效果进行分解,如图所示
由数学知识得
,
故选B。
8.A
【详解】将人所受的重力按照效果进行分解,由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,因而甲同学更省力,故A正确,BCD错误;
故选A。
9.A
【详解】将球受到的重力进行分解,重力产生两个效果。第一,使绳绷紧产生形变,由于绳的形变沿绳的方向,故重力作用的这个效果用重力沿绳方向的分力G1来表示;第二,重力作用使球水平向左挤压竖直墙面,使墙产生形变,重力的这一效果用垂直接触面的分力G2表示,作出平行四边形。
球处于平衡态,由力的平行四边形定则得,球对墙的压力大小
F1=G2=Gtan θ
方向垂直墙面向左;
绳子中的张力大小
F2=G1=
方向沿绳子收缩的方向。
故选A。
10.D
【详解】A.图甲中,伽利略对自由落体运动的研究中,猜想运动速度与下落时间成正比,并在斜面实验的基础上合理推理出自由落体运动的速度与时间也成正比,伽利略并没有直接用实验进行验证,故A错误;
B.图乙中,在观察桌面的微小形变时,运用了放大法,故B错误;
C.图丙中,铁块所受重力可以分解为使物体沿斜面下滑的力和使物体压紧斜面的力,而物体对斜面的压力作用在斜面上,而使物体压紧斜面的力与物体对斜面的压力不同,故C错误;
D.图丁中,伽利略通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因,故D正确。
故选D。
11.B
【详解】由题意,根据平行四边形定则作出如下图所示
由数学知识可得
故选B。
12.B
【详解】当板与水平面间的倾角为37°时,物体静止在斜面上,对应的静摩擦力为
当板与水平面间的倾角为53°时,物体沿斜面加速下滑,对应的滑动摩擦力
因摩擦力的大小恰好相等,则
故选B。
13.A
【详解】由图可知,风力在垂直于帆面方向上的分力为
这个分力垂直于帆面,与航行方向之间的夹角为
所以风力在航行方向上的分力为
故选A。
14.B
【详解】耳朵分别受到、段口罩带的拉力、,且
将两力正交分解如图所示
水平方向合力
竖直方向合力
解得
耳朵受到口罩的作用力
方向与水平向左成角。
故选B。
15.C
【详解】正交分解,x轴两个力的合力为
y轴两个力的合力为
沿y轴负方向。故这两个力的合力大小
方向与x轴正方向夹角为45°。
故选C。
16.B
【详解】ABC.垂直于钢索的侧向力F大小等于其两侧钢索拉力的合力,如图按照力F的作用效果将F分解成沿BO和AO方向的两个分力F1和F2;由于AOB是同一钢索,故
F1=F2
根据平行四边形定则画出受力情况,由于AOB趋近于180°,即使F较小,F1和F2也非常大,即两边绳子的拉力非常大,故能将卡车拉出泥坑,这种情况是一个较小的力F可以分解为两个较大的分力,故AC错误,B正确;
D.根据平行四边形定则可知,当力F作用于钢索时,若钢索上的力一定,钢索形成的夹角越大,合力F就越小,故D错误。
故选B。
17.B
【详解】风吹到帆面,产生的风力垂直于帆面,将风力分解到沿船方向和垂直与船身的方向
A.如图,风力分解到船身方向与船的运行方向相反,故A错误;
B.如图,风力分解到船身方向与船的运行方向相同,故B正确;
C.如图,风力分解到船身方向与船的运行方向相反,故C错误;
D.如图,风力分解到船身方向与船的运行方向相反,故D错误;
故选B。
18.B
【详解】已知一个分力有确定的方向,与F成30°夹角(如图中的虚线代表的分力的方向)
B.根据三角形法则,当与垂直时,力有唯一最小值
此时
B项正确;
ACD.当时,有两个可能值,当时,只有一个值,ACD项错误。
故选B。
19.A
【详解】A.根据|F1﹣F2|≤F≤|F1+F2|,6N和3N的合力范围为[3N,9N],不可能为10N.故A错误;
B.根据|F1﹣F2|≤F≤|F1+F2|,12N和3N的合力范围为[9N,15N],可能为10N.故B正确;
C.根据|F1﹣F2|≤F≤|F1+F2|,10N和10N的合力范围为[0N,20N],可能为10N.故C正确;
D.根据|F1﹣F2|≤F≤|F1+F2|,20N和20N的合力范围为[0N,40N],可能为10N.故D正确;
故选A。
20.C
【详解】试题分析:将汽车对千斤顶的压力F分解沿两臂的两个分力F1,根据对称性可知,两臂受到的压力大小相等,即F1=F2.
由2F1cosθ=F得, A错误;汽车受力平衡,千斤顶对汽车的支持力等于汽车的重力,B错误;继续摇动把手,两臂靠拢,夹角θ减小,由,分析可知,F不变,当θ减小时,cosθ增大,F1减小.故C正确、D错误;故选C.
考点:力的合成及分解
【名师点睛】
21.AB
【详解】根据平行四边形定则可知,如果力的分力是唯一的,则以合力F为邻边的平行四边形定则只有一个,或只能画出一个三角形,根据以上分析可知,已知两个分力的方向,并且不在同一直线上,只能画出一个平行四边形,所以有唯一解,故A正确;已知一个力的大小和方向,只能画出一个平行四边形,所以有唯一解,故B正确;已知一个分力的大小和另一个分力的方向和已知两个分力的大小,将会有多种情况,故CD错误.所以AB正确,CD错误.
22.CD
【详解】合力与分力满足的是平行四边形定则,平行四边形的对角线表示的是合力的大小和方向。两个分力的之差应小于10N,两个分力之和应大于10N;特殊情况下,如果两个分力的方向相同,则两个分力之和等于10N,如果两个分力的方向相反,两个分力之差等于10N,故AB错误,CD正确。
故选CD。
23.BC
【详解】将F沿水平方向和竖直方向进行分解,如图所示
则有水平使直升机前进的动力
竖直方向保持直升机高度不变的力
故选BC。
24.CD
【详解】A.合力不一定大于某一分力,例如二力合成时,当夹角为钝角时,合力会出现小于或等于其中一个分力的情况。故A错误;
B.分力增大,合力不一定增大,例如两力夹角为平角时,如果把较小的一个力增大,会使合力减小。故B错误;
C.由二力合成的范围可知
故C正确;
D.把某个力分解,若知道两个分力的方向(与合力不共线),则只能作出唯一一个平行四边形。故D正确。
故选CD。
25.ABD
【详解】AB.当时,根据三角形定则,如图所示,有两组解,若,只有一组解,故A正确,C错误;
C.当时,两分力和合力恰好构成直角三角形,有唯一解,故B正确;
D.当时,分力和合力不能构成三角形,无解,故D正确。
故选ABD。
26.ACD
【分析】对结点受力分析后,应用平衡条件求解出AC绳和BC绳上的拉力关系,根据两绳所能承受的最大拉力判断谁先断,按照最小的求解即可.
【详解】A、B项: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150N时,AC拉力为:T1=mgcos37°=120N<150N
BC拉力为:T2=mgcos53°=90N<105N
即当重物的重力为150N时,AC、BC都不断,且AC拉力比BC拉力大,故A错误,B正确;
C项:当重力为175N时,假设绳子不断时,AC拉力为:T1=mgcos37°=140N
BC拉力为:T2=mgcos53°=175×0.6N=105N,所以BC绳刚好先断,BC断后AC要承担的拉力为175N会断,故C错误;
D项:由前面分析可知当重物的重力为200N时,BC一定会断,BC断后AC要承担的拉力为200N最终也会断,故D错误.
本题选不正确的,故选ACD.
【点睛】本题为平衡条件的应用,正确受力分析、作出力图后根据临界条件列式,再进行判断即可.
27.BCD
【详解】B.按照平行四边形定则把恒力F分解为两个互成角度的分力,没有限制条件的时候,是任意分解的,当时,可能有,,故B正确;
C.可能有,,故C正确;
A.综上所述,故A错误;
D.有限制条件的时候,,且 ,时,根据二力合成的规律,“分力等大,两力夹角越大,合力越小”易知“则必有, ”,故D正确。
故选BCD。
28.BC
【详解】AB.根据水平力F产生的效果,它可分解为沿杆的两个分力、,如图甲所示,则有
甲 乙
面沿AC杆的分力又产生了两个效果:使物块C压紧左璧和使物块C压紧物块D,因此可将分解,如图乙所示,则有
由
可得
N
故B正确,A错误;
CD.根据
在其他条件不变的情况下,增大L的数值,物体D受到的压力将增大,故C正确,D错误。
故选BC。
29. 60 变小
【详解】[1][2] 以物体为研究对象,则根据物体处于平衡状态可知,斜面的支持力
FN=Gcosθ
所以
所以
θ=60°
而挡板的支持力
FN1=Gsinθ
显然随θ减小,挡板的支持力变小.
30. 6.00(5.99~6.01均可) 8.00(7.99~8.01均可) 先变小后变大
【详解】(1)[1]根据胡克定律可知,OC弹簧的弹力大小为
F=kx=500×0.02N=10N
根据弹簧秤的读数方法可知,a的读数为6.00N(5.99~6.01均可);
[2]两弹簧秤夹角为90°,a、b弹簧的合力为5N,根据三角形定则可知,b的读数为8.00N(7.99~8.01均可);
(2)[3]若弹簧秤a、b间夹角小于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,增大弹簧测力计b与弹簧测力计力a的夹角,如图所示:
则弹簧测力计b的读数先变小后变大。
31. 乙 >
【详解】① [1]甲同学的方案中钩码只能一个一个加,使得测量的细线拉力不连续,造成测量的不准确,所以乙同学的测量结果较准确.
②[2]当绳子断时,根据共点力平衡求出绳子的最大拉力.绳子与竖直方向夹角的正弦值为:
sinθ=d/L
根据平衡有
2Fcosθ=G
解得最大拉力为
F=
③[3]根据共点力平衡得出细线上拉力的合力大小不变,大小等于物体重力3G,细线上的拉力大小大于3G,根据力的平行四边形定则,两侧细线的夹角大于120°。
32.,
【详解】把球的重力沿垂直于斜面和垂直于挡板的方向分解为力和,如图所示
结合几何关系,有
33.图见解析;;
【详解】作图如图
可得
34.
【详解】A点受力如答图所示,由平衡条件根据力的合成法则得
,
当很小时,.由几何关系得,
解得
.
代入数据得
.
35. ;不需要分解
【详解】(1)以小球为研究对象,将重力按效果进行分解,分解成垂直于挡板和垂直于斜面的两个分力,如图所示
根据几何知识得到
(2)以小球为研究对象,将重力按效果进行分解,分解成垂直于挡板和垂直于斜面的两个分力,如图所示
根据几何知识得到
(3)小球只对水平面有压力,对斜面没有压力,重力不需要分解,如图所示
36.BD 37.D 38. 39.114N
【解析】36.AB.根据胡克定律
代入数据可得,弹簧的劲度系数,故A错误,B正确;
C.弹簧的劲度系数由弹簧本身的形状决定的(如弹簧的材料、粗细等因素),与所受到的弹力大小无关,故C错误;
D.由胡克定律可知,弹簧的伸长量与所受到的拉力成正比,故D正确。
故选BD。
37.由题可知,在甲图中,小孩用20N的水平力推木箱,木箱不动,则木箱此时受到的静摩擦力与推力是一对平衡力,大小为
在乙图中,小孩用至少35N的水平力推木箱,木箱才能被推动,则木箱与地面间的最大静摩擦力大小为
在丙图中,小孩把木箱推动了,则木箱与地面间摩擦力大小为
故选D。
38.将力F按如图方式进行分解
由几何知识可得,
39.对物体受力分析,建立如图所示的坐标系,将F分解为、,其中,
沿x方向则有
在y方向则有
解得
则物体受到摩擦力的大小为
根据上述分析可知,物体竖直方向受力平衡,则有
故物体所受到的合力
40.C 41.B 42. D A
【解析】40.若按力的实际作用效果来分解,小球重力的作用会对细绳产生拉力和对斜面产生压力,则小球受到的重力的两个分力方向分别是沿垂直斜面方向的分力4和沿细绳方向的分力3。
故选C。
41.设两个力大小分别为F1、F2,由图得到
当两力夹角为0时,F1+F2=5N
当两力夹角为π时,F1-F2=1N
联立解得:F1=3N,F2=2N;
故选B。
42.(1)[1]本实验中两次都把结点O拉到相同的位置,则“等效代替”的含义是两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代,故选D。
(2)[2]AD.图乙中的与两力中,F是两个分力合力的理论值,是两个分力合力的实验值,则方向一定沿着方向的是,A正确,D错误;
B.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮筋、细绳需贴近木板且与木板面平行,可准确记录力的方向,减小实验误差,B错误;
C.不能用手按住细绳的方式记录细绳的方向,这样误差较大,应先在白纸上描一个点O,再用两个弹簧测力计将结点拉到该位置,然后在细绳另一端较远处的一个位置,在白纸上描上点,将两点用直线连接起来,即为力的方向,故C错误。
故选A。
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