内容正文:
课时跟踪检测(九) 力的合成和分解
1.当飞机以速度v斜向上匀速飞行时,已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力Ff。下列受力分析示意图可能正确的是 ( )
2.(2025·福建高考)如图所示,山崖上有一个风动石,无风时地面对风动石的作用力是F1,当受到一个水平风力时,风动石依然静止,地面对风动石的作用力是F2,以下说法正确的是 ( )
A.F2大于F1
B.F1大于F2
C.F1等于F2
D.F1和F2大小关系与风力大小有关
3.如图所示,某时刻船桨与水平方向的夹角为α,水对船桨的作用力大小为F,方向垂直于船桨,则 ( )
A.船桨对水的作用力大于F
B.划船时,船桨对水的力比水对船桨的力先一步产生
C.将F沿水平与竖直方向分解,F在水平方向的分力大小为Fsin α
D.水对船桨的力与船桨对水的力的合力为0
4.(2025·开封模拟)如图为质点P受到的8个力的图示,8个力的顶点刚好构成长方体ABCD⁃EFGH,O为该长方体的中心,若力F0的图示可表示为有向线段,则质点P受到的合力为 ( )
A.2F0 B.2F0
C.4F0 D.8F0
5.(2025·黑龙江大庆模拟)图甲为古代榨油场景,图乙是简化原理图,快速撞击木楔便可将油榨出。若木楔可看作顶角为θ的等腰三角形,撞击木楔的力为F,不计木楔的重力和摩擦力,则下列说法正确的是 ( )
A.为了增大木块对油饼的压力,θ通常设计得较小
B.木锲对每个木块的压力均为
C.木块对最右侧的油饼有挤压作用
D.木块加速挤压油饼过程中,木块对油饼的压力大于油饼对木块的压力
6.(2025·北京高考)如图所示,长方体物块A、B叠放在斜面上,B受到一个沿斜面方向的拉力F,两物块保持静止。B受力的个数为 ( )
A.4 B.5
C.6 D.7
7.(2025·贵州遵义模拟)如图(a)所示,声镊技术可用于精准地将药物输送至病变部位。某小组模拟声镊输送药物:如图(b)所示,在光滑水平面上O点放置一小物体,给物体施加三个力F1、F2、F3。初始时,三力两两互成120°,且均与物体在同一水平面内,F1、F2分别正对M口、N口方向,物体静止在O点。现通过调整力,使物体沿虚线路径运动,下列说法正确的是 ( )
A.仅减小F1的大小,能使物体沿虚线运动到M口
B.仅增加F2的大小,能使物体沿虚线运动到P口
C.仅调整F2的方向,不能使物体沿虚线运动到P口
D.仅调整F3的方向,不能使物体沿虚线运动到N口
8.(2025·山西临汾期末)磨刀器极大地提升了我们的生活便利性,如图甲所示,这类磨刀器的设计左右对称,通过调整两侧磨石的夹角,以适应不同刀具的需求,其简化原理图如图乙所示。若某人将磨刀器放在水平桌面上,并将刀具放在磨刀器上向后缓慢拉动,在拉动过程中对刀具施加的压力保持恒定,磨刀器始终静止。则下列关于磨刀器和对应刀具的说法正确的是 ( )
A.当刀具向后拉动时,刀具受到的摩擦力方向向后
B.当刀具向后拉动时,桌面受到的摩擦力方向向前
C.磨刀器的夹角θ越大,刀具对磨刀器的作用力越大
D.磨刀器的夹角θ越大,刀具受到的摩擦力越小
9.如图所示,静止在水平桌面上的厚度不计的圆柱形玻璃杯中放有两个半径相同的玻璃球A和B,每个玻璃球的重力为G。已知玻璃杯的底部直径是玻璃球半径的3倍,玻璃球A对玻璃杯侧壁的压力大小为F1,玻璃球A对玻璃球B的压力大小为F2,不计一切摩擦。下列说法正确的是 ( )
A.F1=G,F2=G
B.F1=G,F2=G
C.F1=G,F2=G
D.F1=G,F2=G
10.(多选)图1是木工用的凿子,图2是用凿子在木料上凿眼时的示意图。凿子凿头处的斜面与竖直面间的夹角为θ,不计凿子的重力及凿子与木料间的摩擦,在凿子的顶部施加竖直向下的力F时,凿子静止不动,凿子竖直面和斜面对木料的作用力大小分别为F1和F2,则下列说法正确的是 ( )
A.F1=0
B.F2一定大于F
C.tan θ=
D.F一定时,θ越小,F1、F2均越大
11.“八字刹车”是滑雪的减速技术,其滑行姿态如图甲所示,左边雪板的受力情况可简化为图乙。雪板与水平雪面成β角,雪面对雪板的总作用力大小为F,方向可认为垂直于雪板所在平面ABCD。则其水平方向上的分力大小为 ( )
A.Fsin β B.Fcos β
C.Ftan β D.
12.如图,风对帆面的作用力F垂直于帆面,它能分解成两个分力F1、F2,其中F2垂直于航向,会被很大的横向阻力平衡,F1沿着航向,提供动力。若帆面与航向之间的夹角为θ,下列说法正确的是 ( )
A.F2=F1tan θ
B.F2=Fcos θ
C.船受到的横向阻力为
D.船前进的动力为
13.将F=40 N的力分解为F1和F2,其中F1的方向与F的夹角为30°,如图所示,则 ( )
A.当F2<20 N时,一个F2有一个F1的值与它相对应
B.当F2=20 N时,F1的值是20 N
C.当F2>40 N时,一个F2就有两个F1的值与它相对应
D.当10 N<F2<20 N时,一个F2就有两个F1的值与它相对应
14.(多选)汽车内常备的“菱形千斤顶”如图所示,现逆时针摇动手柄,使螺旋杆转动(螺旋杆始终保持水平),A、B间距离变小,重物就被缓慢顶升起来,反之则可使重物下降。若重物的重力为G,AB与AC之间的夹角为θ,不计千斤顶杆件自重,则以下判断正确的是 ( )
A.AC杆的弹力大小为
B.螺旋杆AB的拉力大小为
C.AC杆的弹力大小为
D.螺旋杆AB的拉力大小为Gtan θ
答案
课时跟踪检测(九)
1.选A 飞机受到重力G、发动机推力F1、升力F2和空气阻力Ff,重力的方向竖直向下,升力F2的方向与速度方向垂直,为右上方,空气阻力Ff的方向与速度的方向相反,为右下方。故选A。
2.选A 无风时,地面对风动石的作用力与重力平衡,方向竖直向上,大小为F1=mg,当受到一个水平风力时,地面对风动石的作用力与竖直向下的重力及水平方向的风力F三力平衡,根据平衡条件可知,地面对风动石的作用力大小为F2=,故F2大于F1。故选A。
3.选C 根据牛顿第三定律知水对船桨的力与船桨对水的力是一对相互作用力,同时产生、大小相等、方向相反、分别作用于水和船桨上,所以水对船桨的力与船桨对水的力不能求合力,故A、B、D错误;把水对船桨的作用力F正交分解,可得F在水平方向的分力大小为Fsin α,故C正确。
4.选D 如图,可知点O为AG的中点,由平行四边形定则可知力FPA与FPG的合力为2F0,同理,力FPB与FPH的合力、力FPC与FPE的合力、力FPD与FPF的合力均为2F0,所以质点P受到的合力为8F0。故选D。
5.选A 将F分解如图所示,由图可知F1=,θ设计得越小,木楔对每个木块的压力F1越大,木块对油饼的压力也越大,故A正确,B错误;木块与最右侧油饼不接触,则对最右侧的油饼没有挤压作用,故C错误;由牛顿第三定律可知,木块对油饼的压力与油饼对木块的压力等大反向,故D错误。
6.选C 根据题意,对A受力分析可知,A受重力、B的支持力,由于A静止,则A还受沿A与B接触面向上的静摩擦力;对B受力分析可知,B受重力、A的压力、斜面的支持力、拉力F、沿A与B接触面向下的静摩擦力,由于B静止,则B还受沿斜面向上的静摩擦力,即B受6个力作用。故选C。
7.选C 初始时,三力两两互成120°,物体静止在O点,则任意两个力的合力与第三个力等大反向,所以仅减小F1的大小,则合力与F1反向,能使物体沿虚线运动到P口,同理仅增加F2的大小,则合力与F2同向,能使物体沿虚线运动到N口,故A、B错误;F1和F3的合力等于F2,三力的合力一定在F1和F3的合力与F2的角平分线上,所以仅调整F2的方向,不能使物体沿虚线运动到P口,故C正确;F1和F2的合力等于F3,三力的合力一定在F1和F2的合力与F3的角平分线上,所以仅调整F3的方向,可能使物体沿虚线运动到N口,故D错误。
8.选D 当刀具向后拉动时,刀具受到的摩擦力向前,根据牛顿第三定律可知,磨刀器受到刀具的摩擦力向后,根据平衡条件可知,桌面对磨刀器的摩擦力向前,结合牛顿第三定律可知,磨刀器对桌面的摩擦力向后,故A、B错误;当对刀具施加正压力F时,将F沿两个侧面进行分解,如图所示,由几何关系可得F1=F2=,故磨刀器的夹角θ越大,刀具对磨刀器的作用力越小,根据f=μFN可知,刀具受到磨刀器的摩擦力越小,故C错误,D正确。
9.选A 设A、B两玻璃球球心的连线与竖直方向的夹角为θ,如图甲所示,则由几何关系可知sin θ=,将玻璃球A的重力进行分解,如图乙所示,可得F1=Gtan θ=G,F2=2F1=G。故选A。
10.选BD 对凿子受力分析,如图所示,根据牛顿第三定律可得F1=F1',F2=F2',可知F1不等于零,故A错误;根据力的合成可知,F1'、F2'和F构成直角三角形,F2'是斜边,F2'一定大于F,则F2一定大于F,故B正确;根据几何关系可知tan θ==,故C错误;由于F2=F2'=,F1=F1'=,因此F一定时,θ越小,F1、F2均越大,故D正确。
11.选A 由几何关系可知,F与竖直方向的夹角为β,将F分解在水平方向和竖直方向,则F水平方向上的分力大小为Fsin β。故选A。
12.选B 根据几何关系可得=tan θ,=cos θ,解得F2=,F2=Fcos θ,故A错误,B正确;根据题意可知,船受到的横向阻力与F2等大反向,即等于Fcos θ,故C错误;根据题意可知,船前进的动力为沿着航向的分力F1,根据几何关系可得=tan θ,解得F1=F2tan θ,故D错误。
13.选B 根据矢量三角形定则,如图所示,当F2的方向与F1垂直时F2最小,最小值为F2min=Fsin 30°=40× N=20 N,当F2<20 N时,无解,故A、D错误;当F2=20 N时,F1的值是F1=Fcos 30°=20 N,故B正确;当F2>40 N时,F2只能处于图中F2最小值右侧,故此时一个F2只有一个F1的值与它相对应,故C错误。
14.选BC 根据题意,将“菱形千斤顶”C点受到的压力G沿两杆分解,如图1,根据对称性可知,两杆受到的压力大小相等,根据几何关系可得2F1sin θ=G,AC杆的弹力大小为F1=,故A错误,C正确;对“菱形千斤顶”A点受力分析如图2,由平衡条件得F=2F1cos θ=,故B正确,D错误。
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