内容正文:
专题09 力的合成与分解
考向导航
考点一 力的合成 1
考向1:合力与分力 1
考向2:平行四边形定则与三角形定则 2
考向3:合力的取值范围 4
考点二 力的分解 5
考向1:实际效果分解 5
考向2:正交分解 8
考向3:菱形模型 12
考向4:“活结”与“死结”、“定杆”与“动杆” 14
考点一 力的合成
考向1:合力与分力
1.(25-26高一上·全国·课后作业)两个分力、的夹角保持不变,则下列说法中正确的是( )
A.一个力增大,合力一定增大 B.一个力减小,合力一定减小
C.两个力都增大,合力一定增大 D.两个力都增大,合力可能不变
【答案】D
【解析】当两个力的夹角为时,设,则
A.当增大时,减小,故A错误;
B.当减小时,增大,故B错误;
CD.当增大量和增大量相等时,合力不变,故C错误,D正确。
故选D。
2.(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列关于力的合成与分解的说法,正确的是( )
A.合力与分力是同时存在的,分力的矢量和即为合力
B.平面内有三个力,大小分别为3N、4N、5N,则三个力合力F大小满足
C.两个力的合力,可能小于任一个分力
D.平面内将某个力F分解为两个力,最多只有一种分解结果
【答案】C
【解析】A.合力与分力是等效替代关系,并非同时存在。分力的矢量和等于合力,但合力与分力不能共存,故A错误;
B.三个力方向相同时,合力最大,
大小为3N、4N、5N的三个力可以围成一个三角形,此时合力为0;
因此,合力范围应为,故B错误;
C.当两分力夹角时,合力可能小于任一分力。例如:两分力大小相等且,合力大小等于分力;若,合力为两分力之差,可能小于任一分力,故C正确;
D.力的分解需遵守平行四边形法则,合力为平行四边形的对角线。确定对角线可以做无穷多个平行四边形,故D错误。
故选C。
3.(25-26高一上·山东青岛·阶段检测)(多选)关于合力与分力的关系,下列说法正确的是( )
A.若两个分力、的大小一定,则其合力的大小和方向一定
B.若合力F确定,一个分力方向确定,则变大,可能变大
C.若两个分力与的夹角不变且不变,适当增大,则其合力F一定增大
D.若合力F确定,分力大小已知,分力方向已知,则这两个分力可能有两组解
【答案】BD
【解析】A.两个分力大小一定时,分力的夹角越大,合力越小,A错误;
B.合力确定、一个分力方向固定时,根据平行四边形定则,该分力增大的过程中,另一个分力会先减小后增大,因此存在变大的情况,B正确;
C.若两个分力与的夹角不变,且不变,适当增大,如果,则其合力减小,C错误;
D.合力确定、大小已知、方向已知时,若满足“合力在垂直方向的分力大小小于 ”,几何作图会得到两个不同的交点,即存在两组分力解,D正确。
故选 BD。
考向2:平行四边形定则与三角形定则
4.(25-26高一上·全国·课后作业)如图所示,某物体在四个共点力作用下处于平衡状态。若将的方向沿逆时针方向转过90°而保持其大小不变,其余三个力大小和方向保持不变,则此时物体所受合力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由平衡条件知,、、三个力的合力与等大反向,将的方向沿逆时针方向转过90°而保持其大小不变,则物体所受合力的大小
故选B。
5.(25-26高一上·江苏连云港·期中)两人共提一桶水缓慢前行,水桶受到的拉力示意图如图所示,下列说法正确的是( )
A.与间的夹角大些省力
B.与的大小与两力间的夹角无关
C.两拉力的大小之和一定等于水和水桶的重力大小
D.两拉力的合力大小一定等于水和水桶的重力大小
【答案】D
【解析】由平衡条件可知,两人拉力的合力一定与水和水桶的重力等大反向,但两拉力的大小之和大于水和水桶的重力大小;合力一定,两拉力夹角越小,两拉力就越小。
故选D。
6.(25-26高一上·上海徐汇·期中)一物体受到两个力和,它们之间的夹角为α。则( )
A.若α为锐角,保持不变而使减小,则合力一定减小
B.若α为钝角,保持不变而使减小,则合力一定减小
C.若α为钝角,保持不变而使减小,则合力一定增大
D.若保持和不变而使α减小,则合力一定减小
【答案】A
【解析】A.根据平行四边形定则可知,两个共点力的合力
其中的取值范围为
若为锐角,则有
保持不变、减小时,和均减小,可知合力一定减小,故A正确;
BC.若为钝角,则有
将合力的平方视为关于的二次函数,则有
该函数开口向上,对称轴为
可知,当减小时,合力可能先减小后增大,并非一定减小或增大,故BC错误;
D.结合上述,保持、不变,当减小时,增大,则合力一定增大,故D错误。
故选A。
考向3:合力的取值范围
7.(24-25高一·湖北黄石·阶段检测)下面三个力的合力不可能等于零的是( )
A.9N、9N、15N B.12N、5N、13N
C.6N、15N、15N D.6N、8N、15N
【答案】D
【解析】三个共点力合力为零的条件是:三个力中最大的力的大小不大于另外两个力的大小之和(本质是另外两个力的合力范围可覆盖第三个力的大小,调整方向即可让总合力为零)。
A.三个力最大值为15N,另外两力合力范围为,当另外两个力的合力与15N等大反向,总合力为零,故A不符合题意;
B.三个力最大值为13N,另外两力合力范围为,同理合力可等于零,故B不符合题意;
C.三个力最大值为15N,另外两力合力范围为,同理合力可等于零,故C不符合题意;
D.三个力最大值为15N,另外两力合力范围为,另外两力的最大合力仅为14N,无法与15N的力平衡,合力不可能等于零,故D符合题意。
故选D。
8.(25-26高一·贵州贵阳·期末)(多选)关于两个共点力、与其合力的关系,规定夹角不超过,下列说法中正确的是( )
A.大小不能小于、中较小者
B.、大小不变夹角减小时,可能减小
C.、大小不变夹角减小时,一定增大
D.若、方向不变其中一个力增大,大小可能不变
【答案】CD
【解析】A.合力大小的范围为
可知合力大小可能大于任何一分力,也可能小于任何一分力,也可能等于其中某个分力,故A错误;
BC.当夹角时,由余弦定理公式可得
可知合力F随着减小而增大,故B错误,C正确;
D.结合上述分析可知,若、中的一个力增大,合力可能增大,也可能减小,还可能不变,故D正确。
故选CD。
9.(24-25高一上·福建福州·阶段检测)(多选)力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用,下列说法中正确的是( )
A.若两个力、的大小不变,两个力之间的夹角θ越大,两个力的合力F就越大
B.若两个力、中的一个增大,两个力的合力F可能减小
C.高大的桥要建很长的引桥,减小斜面的倾角,是为了减小汽车行驶过程中的摩擦力
D.若已知合力F的大小和方向、一个分力的方向和另一个分力的大小,则在分解时可能有两解
【答案】BD
【解析】A.根据平行四边形合成可知,两个分力、的大小不变,夹角越大,合力越小,故A错误;
B.若两个力、的夹角为且,则合力
当增大时,两个力的合力减小,故B正确;
C.高大的桥建很长的引桥,减小斜面的倾角,是为了减小重力沿斜面向下的分力
使汽车上坡更容易,下坡更安全,并非为了减小汽车行驶过程中的摩擦力,故C错误;
D.已知合力的大小和方向、一个分力的方向和另一个分力的大小,这相当于已知三角形的一边、与的夹角和对边。根据几何关系,当时,其中为锐角,以合力末端为圆心、为半径画圆,与的方向线有两个交点,即有两解,故D正确。
故选BD。
考点二 力的分解
考向1:实际效果分解
10.(25-26高一上·山东济宁·期中)中国传统木工的榫卯工艺,外形唯美且遵循力学原理。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,其侧面和竖直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.
B.
C.夹角变小,不变,则变小
D.夹角不变,变大,则不变
【答案】D
【解析】AB.对凿子受力分析,凿子受到竖直向下的力F,作出力F分解的关系图,如图所示:
由图可知,,故AB错误;
C.由可知,夹角θ变小、F不变,则F1变大,故C错误;
D.由F2=F1cosθ可知,,夹角θ不变、F变大,则不变,故D正确。
故选D。
11.如图所示,一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶,在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并牢牢固定,下层油桶的半径均为R=30cm,上层有一只油桶C自由地放在A、B之间,油桶C的半径为RC=20cm,质量为9.6kg,已知重力加速度为g=10m/s2,sin37°=0.6,若将油桶C的重力按照作用效果分解为对油桶A、B的作用力FA、FB,则两个分力FA、FB的大小为( )
A.FA=80N,FB=80N B.FA=120N,FB=80N
C.FA=60N,FB=80N D.FA=60N,FB=60N
【答案】D
【解析】油桶与油桶,均相切,且下层两桶半径相同,因此油桶位于两桶中心的对称线上。设分力与竖直方向的夹角为,由圆心连线构成的直角三角形得
所以,。分力方向和几何关系如图所示。
由对称性,两个分力大小相等,设为。根据平行四边形定则,两个分力的竖直分量之和等于重力,故
解得
故选D。
12.(25-26高一上·山东临沂·阶段检测)图为常见的一种随车配备机械千斤顶,AB、BC、CD、DA为四根相同的钢管,、、、四点用铰链相连接,BD间有一螺纹轴,其螺母在点外侧。此千斤顶在水平地面顶起质量为1000kg的小车时,不断拧紧外螺母,使BD间距离变小,从而使AC间距离增大顶起小车。千斤顶的自重不计,取,下列说法正确的是( )
A.此千斤顶对地面的压力可以大于10000N
B.此千斤顶的AB臂受到的压力总为5000N
C.随着拧紧外螺母,小车上升过程,两臂的压力不断减小
D.随着拧紧外螺母,小车上升过程,BD间螺纹轴所受拉力越来越大
【答案】C
【解析】A.对小车、千斤顶整体受力分析可知,竖直方向,地面的支持力大小等于整体总重力,则有
由牛顿第三定律可知,此千斤顶对地面的压力总为10000N,故A错误;
B.设此千斤顶的AB臂受到的压力为F,将小车对千斤顶的压力按力的效果分解,如图所示
根据几何关系,可得
解得
可知此千斤顶的AB臂受到的压力与角度有关,角度不同,压力不同,故B错误;
C.随着拧紧外螺母,小车上升过程,变小,则变大,变大,根据
可知变小,故C正确;
D.对B点受力分析如图所示
根据几何关系,可得
随着拧紧外螺母,小车上升过程,变小,则变大,减小,且F减小,故BD间螺纹轴所受拉力越来越小,故D错误。
故选C。
考向2:正交分解
13.如图所示,三个相同的木块放在同一个水平面上,木块和水平面间的动摩擦因数μ相同。分别给它们施加一个大小均为F的作用力,其中给第一、三两木块的推力或拉力与水平方向的夹角相同,这时三个木块都保持静止。比较它们和水平面间的弹力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小Ff1、Ff2、Ff3,下列说法中正确的是( )
A.FN1>FN2>FN3,Ff1>Ff2>Ff3 B.FN1=FN2=FN3,Ff1=Ff2=Ff3
C.FN1>FN2>FN3,Ff1=Ff3<Ff2 D.FN1>FN2>FN3,Ff1=Ff2=Ff3
【答案】C
【解析】对木块受力分析如图所示
因三木块都保持静止,在竖直方向合力为零,则
故弹力大小的关系是
在水平方向合力为零,则
故摩擦力大小关系是
故选C。
14.(22-23高一上·河南濮阳·阶段检测)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
【答案】B
【解析】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.(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)如图甲所示,某同学用大小为10N的水平拉力拉动质量为10kg的箱子匀速前行。之后改变拉力的方向,当拉力大小为20N、方向与水平方向成37°时,箱子匀加速前进,如图乙所示。箱子可以看成质点,,,,求:
(1)箱子与地面的动摩擦因数;
(2)乙图情景中箱子受到的支持力大小和运动的合外力大小。
【答案】(1)0.1
(2)支持力大小为88N,合外力大小为7.2N
【解析】(1)对匀速前进过程中的物体做受力分析
根据平衡条件可知,
解得
(2)对匀加速前进过程中的物体做受力分析
竖直方向物体平衡,有
解得
水平方向合力
其中摩擦力
解得
考向3:菱形模型
16.(25-26高一下·浙江温州·期中)如图所示,运动员射箭时,松手后,弦对箭产生的作用力如乙图所示,弦的夹角为,和为弦的张力,其合力恰好沿着角的平分线方向。弦可视为轻质,下列有关说法错误的是( )
A.和大小相等
B.的大小等于
C.箭对弦的弹力是由于箭发生了形变
D.箭对弦的弹力和弦对箭的弹力是一对作用力与反作用力
【答案】B
【解析】A.已知合力沿角的平分线,垂直合力方向的合力为0,可得
因此,A正确;
B.根据力的合成,合力沿角平分线方向,因为,则F大小为,B错误;
C.弹力的本质是施力物体发生弹性形变对受力物体产生的力,箭对弦的弹力的施力物体是箭,因此弹力来源于箭的形变,C正确;
D.箭对弦的弹力和弦对箭的弹力,是两个物体之间的相互作用,属于一对作用力与反作用力,D正确。
故选B。
17.(23-24高一上·宁夏银川·期末)两个大小相等的共点力、,当它们间的夹角为时合力大小为10N;则当它们间夹角为时,合力的大小为( )
A.20N B. C. D.
【答案】D
【解析】两个大小相等的共点力、,当它们间的夹角为时合力大小为10N;由几何知识可知
当它们间夹角为时,合力的大小为
故选D。
18.(23-24高一上·辽宁·期中)(多选)如图所示,竖直平面内质量为m的小球与三条相同的轻质弹簧相连接。静止时相邻两弹簧间的夹角均为120°,已知弹簧a、b对小球的作用力大小均为F,且,则弹簧c对此小球的作用力的大小可能为( )
A.0 B.mg C.2mg D.3mg
【答案】AC
【解析】当弹簧a、b处于伸长状态时,产生的弹力沿弹簧斜向上,大小相等,夹角为120°,由二力合成的特点可知,合力方向竖直向上,大小与两个弹力相等,即
易知小球与弹簧c没有相互作用力。
当弹簧a、b处于压缩状态时,产生的弹力沿弹簧斜向下,大小相等,夹角为120°,由二力合成的特点可知,合力方向竖直向下,大小与两个弹力相等,即
易知小球与弹簧c的作用力满足
故选AC。
考向4:“活结”与“死结”、“定杆”与“动杆”
19.(25-26高一上·天津和平·期末)如图所示,轻绳跨过固定在水平横梁右端的定滑轮挂住一个质量为的物体,杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.轻绳段的拉力大小为
B.杆对滑轮的作用力为
C.若将绳端沿墙下移,再次平衡,杆所受轻绳作用力变大
D.若将绳端沿墙下移,再次平衡,杆所受轻绳作用力变小
【答案】AC
【解析】A.同一根轻绳上拉力大小处处相等,对物体进行分析有轻绳段的拉力大小为,故A正确;
B.对滑轮与接点C整体进行分析,由平衡条件可得杆对滑轮的作用力为,故B错误;
CD.若将绳端沿墙下移,使之再次平衡,悬挂物体质量不变,绳上的拉力不变,两端绳之间的夹角变小,由平行四边形定则可知,则绳对杆的作用力变大,故C正确,D错误。
故选AC。
20.(25-26高一上·江苏盐城·期末)如图甲所示,轻杆OB可绕B点自由转动,另一端O点用细绳拉住,固定在左侧墙壁上A点,质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点。乙图中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上,另一端O点装有小滑轮,用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物,两图中均为,重力加速度为g,求:
(1)甲、乙两图中细绳OA的拉力的大小;
(2)甲、乙两图中轻杆对O点的弹力的大小。
【答案】(1),
(2),
【知识点】“活结”、“死结”问题、“定杆”、“动杆”问题
【解析】(1)甲图中轻杆B端为铰链,绳对杆的压力沿杆方向,如图所示
根据平衡条件可得
乙图中O点为滑轮,B端固定,由于同一条轻绳的拉力相等,滑轮对绳的支持力与两段轻绳拉力的合力等大反向,如图所示
根据平衡条件可得
(2)甲图中,根据平衡条件可得轻杆对O点的弹力
图乙中,根据平衡条件结合图中几何关系可得
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专题09 力的合成与分解
考向导航
考点一 力的合成 1
考向1:合力与分力 1
考向2:平行四边形定则与三角形定则 2
考向3:合力的取值范围 2
考点二 力的分解 3
考向1:实际效果分解 3
考向2:正交分解 4
考向3:菱形模型 5
考向4:“活结”与“死结”、“定杆”与“动杆” 6
考点一 力的合成
考向1:合力与分力
1.(25-26高一上·全国·课后作业)两个分力、的夹角保持不变,则下列说法中正确的是( )
A.一个力增大,合力一定增大 B.一个力减小,合力一定减小
C.两个力都增大,合力一定增大 D.两个力都增大,合力可能不变
2.(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列关于力的合成与分解的说法,正确的是( )
A.合力与分力是同时存在的,分力的矢量和即为合力
B.平面内有三个力,大小分别为3N、4N、5N,则三个力合力F大小满足
C.两个力的合力,可能小于任一个分力
D.平面内将某个力F分解为两个力,最多只有一种分解结果
3.(25-26高一上·山东青岛·阶段检测)(多选)关于合力与分力的关系,下列说法正确的是( )
A.若两个分力、的大小一定,则其合力的大小和方向一定
B.若合力F确定,一个分力方向确定,则变大,可能变大
C.若两个分力与的夹角不变且不变,适当增大,则其合力F一定增大
D.若合力F确定,分力大小已知,分力方向已知,则这两个分力可能有两组解
考向2:平行四边形定则与三角形定则
4.(25-26高一上·全国·课后作业)如图所示,某物体在四个共点力作用下处于平衡状态。若将的方向沿逆时针方向转过90°而保持其大小不变,其余三个力大小和方向保持不变,则此时物体所受合力的大小为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·江苏连云港·期中)两人共提一桶水缓慢前行,水桶受到的拉力示意图如图所示,下列说法正确的是( )
A.与间的夹角大些省力
B.与的大小与两力间的夹角无关
C.两拉力的大小之和一定等于水和水桶的重力大小
D.两拉力的合力大小一定等于水和水桶的重力大小
6.(25-26高一上·上海徐汇·期中)一物体受到两个力和,它们之间的夹角为α。则( )
A.若α为锐角,保持不变而使减小,则合力一定减小
B.若α为钝角,保持不变而使减小,则合力一定减小
C.若α为钝角,保持不变而使减小,则合力一定增大
D.若保持和不变而使α减小,则合力一定减小
考向3:合力的取值范围
7.(24-25高一·湖北黄石·阶段检测)下面三个力的合力不可能等于零的是( )
A.9N、9N、15N B.12N、5N、13N
C.6N、15N、15N D.6N、8N、15N
8.(25-26高一·贵州贵阳·期末)(多选)关于两个共点力、与其合力的关系,规定夹角不超过,下列说法中正确的是( )
A.大小不能小于、中较小者
B.、大小不变夹角减小时,可能减小
C.、大小不变夹角减小时,一定增大
D.若、方向不变其中一个力增大,大小可能不变
9.(24-25高一上·福建福州·阶段检测)(多选)力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用,下列说法中正确的是( )
A.若两个力、的大小不变,两个力之间的夹角θ越大,两个力的合力F就越大
B.若两个力、中的一个增大,两个力的合力F可能减小
C.高大的桥要建很长的引桥,减小斜面的倾角,是为了减小汽车行驶过程中的摩擦力
D.若已知合力F的大小和方向、一个分力的方向和另一个分力的大小,则在分解时可能有两解
考点二 力的分解
考向1:实际效果分解
10.(25-26高一上·山东济宁·期中)中国传统木工的榫卯工艺,外形唯美且遵循力学原理。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,其侧面和竖直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.
B.
C.夹角变小,不变,则变小
D.夹角不变,变大,则不变
11.如图所示,一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶,在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并牢牢固定,下层油桶的半径均为R=30cm,上层有一只油桶C自由地放在A、B之间,油桶C的半径为RC=20cm,质量为9.6kg,已知重力加速度为g=10m/s2,sin37°=0.6,若将油桶C的重力按照作用效果分解为对油桶A、B的作用力FA、FB,则两个分力FA、FB的大小为( )
A.FA=80N,FB=80N B.FA=120N,FB=80N
C.FA=60N,FB=80N D.FA=60N,FB=60N
12.(25-26高一上·山东临沂·阶段检测)图为常见的一种随车配备机械千斤顶,AB、BC、CD、DA为四根相同的钢管,、、、四点用铰链相连接,BD间有一螺纹轴,其螺母在点外侧。此千斤顶在水平地面顶起质量为1000kg的小车时,不断拧紧外螺母,使BD间距离变小,从而使AC间距离增大顶起小车。千斤顶的自重不计,取,下列说法正确的是( )
A.此千斤顶对地面的压力可以大于10000N
B.此千斤顶的AB臂受到的压力总为5000N
C.随着拧紧外螺母,小车上升过程,两臂的压力不断减小
D.随着拧紧外螺母,小车上升过程,BD间螺纹轴所受拉力越来越大
考向2:正交分解
13.如图所示,三个相同的木块放在同一个水平面上,木块和水平面间的动摩擦因数μ相同。分别给它们施加一个大小均为F的作用力,其中给第一、三两木块的推力或拉力与水平方向的夹角相同,这时三个木块都保持静止。比较它们和水平面间的弹力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小Ff1、Ff2、Ff3,下列说法中正确的是( )
A.FN1>FN2>FN3,Ff1>Ff2>Ff3 B.FN1=FN2=FN3,Ff1=Ff2=Ff3
C.FN1>FN2>FN3,Ff1=Ff3<Ff2 D.FN1>FN2>FN3,Ff1=Ff2=Ff3
14.(22-23高一上·河南濮阳·阶段检测)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.(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)如图甲所示,某同学用大小为10N的水平拉力拉动质量为10kg的箱子匀速前行。之后改变拉力的方向,当拉力大小为20N、方向与水平方向成37°时,箱子匀加速前进,如图乙所示。箱子可以看成质点,,,,求:
(1)箱子与地面的动摩擦因数;
(2)乙图情景中箱子受到的支持力大小和运动的合外力大小。
考向3:菱形模型
16.(25-26高一下·浙江温州·期中)如图所示,运动员射箭时,松手后,弦对箭产生的作用力如乙图所示,弦的夹角为,和为弦的张力,其合力恰好沿着角的平分线方向。弦可视为轻质,下列有关说法错误的是( )
A.和大小相等
B.的大小等于
C.箭对弦的弹力是由于箭发生了形变
D.箭对弦的弹力和弦对箭的弹力是一对作用力与反作用力
17.(23-24高一上·宁夏银川·期末)两个大小相等的共点力、,当它们间的夹角为时合力大小为10N;则当它们间夹角为时,合力的大小为( )
A.20N B. C. D.
18.(23-24高一上·辽宁·期中)(多选)如图所示,竖直平面内质量为m的小球与三条相同的轻质弹簧相连接。静止时相邻两弹簧间的夹角均为120°,已知弹簧a、b对小球的作用力大小均为F,且,则弹簧c对此小球的作用力的大小可能为( )
A.0 B.mg C.2mg D.3mg
考向4:“活结”与“死结”、“定杆”与“动杆”
19.(25-26高一上·天津和平·期末)如图所示,轻绳跨过固定在水平横梁右端的定滑轮挂住一个质量为的物体,杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.轻绳段的拉力大小为
B.杆对滑轮的作用力为
C.若将绳端沿墙下移,再次平衡,杆所受轻绳作用力变大
D.若将绳端沿墙下移,再次平衡,杆所受轻绳作用力变小
20.(25-26高一上·江苏盐城·期末)如图甲所示,轻杆OB可绕B点自由转动,另一端O点用细绳拉住,固定在左侧墙壁上A点,质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点。乙图中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上,另一端O点装有小滑轮,用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物,两图中均为,重力加速度为g,求:
(1)甲、乙两图中细绳OA的拉力的大小;
(2)甲、乙两图中轻杆对O点的弹力的大小。
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