2、
解析:由三角形定則,A中F1、F2的合力大小為F3,方向與F3相同,再與F3合成合力為2F3;B中合力為0;C中F3、F2的合力為F1,三個(gè)力的合力為2F1;D中的合力為2F2;其中最大的合力為2F3,故A正確.
答案:A
3.已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為50 N,分力F1的方向與合力F的方向成30°角,分力F2的大小為30 N,則( )
A.F1的大小是唯一的 B.F2的方向是唯一的
C.F2有兩個(gè)可能的方向 D.F2可取任意方向
圖7-1
解析:如圖7-1所示,由F1、F2和F的矢量三角形并結(jié)合幾何關(guān)系可以看出:當(dāng)F2=F20=25 N時(shí),F(xiàn)1的大小是唯一的,F(xiàn)
3、2的方向也是唯一的.因F2=30 N>F20=25 N,所以F1的大小有兩個(gè),即F1′和F1″,F(xiàn)2的方向也有兩個(gè),即F2′的方向和F2″的方向,故C正確.
答案:C
4.如圖7-2所示,有5個(gè)力作用于同一點(diǎn)O,表示這5個(gè)力的有向線段恰構(gòu)成一個(gè)正六邊形的兩鄰邊和三條對(duì)角線,已知F1=10 N,則這5個(gè)力的合力大小為( )
圖7-2
A.50 N B.30 N
C.20 N D.10 N
解析:利用三角形定則可知:F2和F4的合力等于F1,F(xiàn)5和F3的合力也等于F1,這5個(gè)力的合力大小為3F1=30 N.
答案:
4、B
5.用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中,如圖7-3所示.已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為30°和60°,則ac繩和bc繩中的拉力分別為( )
圖7-3
A.mg mg
B.mg mg
C.mg mg
D.mg mg
解析:分析c點(diǎn)受力如圖7-4所示,其中FTac和FTbc的合力大小為FT,方向豎直向上,又由于FT=mg,由圖可知FTac=mgcos30°=mg,F(xiàn)Tbc=mgsin30°=mg,故A正確.
圖7-4
答案:A
6.(2019年甘肅定西通渭縣馬營中學(xué)期末)如圖7-5所示的水平面上,橡皮繩一端固定,另一端連接兩根彈簧,連接點(diǎn)P在F1、F2和F
5、3三力作用下保持靜止.下列判斷正確的是( )
圖7-5
A.F1>F2>F3 B.F3>F1>F2
C.F2>F3>F1 D.F3>F2>F1
圖7-6
解析:對(duì)P點(diǎn)受力分析,如圖7-6所示:
根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件F1=F3cos30°=F3,F(xiàn)2=F3sin30°=F3,因而F3>F1>F2,故選B.
答案:B
7.如圖7-7所示,將三個(gè)完全相同的光滑球用不可伸長的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)并處于靜止?fàn)顟B(tài).已知球半徑為R,重為G,線長均為R.則每條細(xì)線上的張力大小為( )
圖7-7
A.2G B.G
C.G
6、 D.G
解析:本題中O點(diǎn)與各球心的連線構(gòu)成一個(gè)邊長為2R的正四面體,如圖7-8甲所示(A、B、C為各球球心),O′為△ABC的中心,設(shè)∠OAO′=θ,根據(jù)圖7-8乙由幾何關(guān)系知O′A=R,由勾股定理得OO′== R,對(duì)A處球受力分析有:Fsin θ=G,又sinθ=,解得F=G,故只有B項(xiàng)正確.
圖7-8
答案:B
圖7-9
8.如圖7-9所示,作用在滑塊B上的推力F=100 N,若α=30°,裝置重力和摩擦力均不計(jì),則工件上受到的壓力為( )
A.100 N
B.100N
C.50 N
D.200 N
解析:對(duì)B進(jìn)行受力分析,如圖7-10甲所
7、示,
圖7-10
得F2==2F;對(duì)上部分進(jìn)行受力分析,如圖7-10乙所示,其中F2′=F2,得FN=F2′·cos30°=100N,故B正確.
答案:B
9.如圖7-11所示,兩個(gè)質(zhì)量均為m1的小球套在豎直放置的光滑支架上,支架的夾角為120°,用輕繩將兩球與質(zhì)量為m2的小球連接,繩與桿構(gòu)成一個(gè)菱形,則m1∶m2為( )
圖7-11
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶ D.∶2
解析:設(shè)輕繩的張力為T,隔離m1受力分析如圖7-12甲所示,由平衡條件可得m1gcos60°=Tcos60°,解得T=m1g.隔離m2受力分析如圖7-
8、12乙所示,由平衡條件可得2Tcos60°=m2g,得T=m2g.所以m1∶m2=1∶1,選項(xiàng)A正確.
圖7-12
答案:A
10.(2019年臨沂一模)(多選)如圖7-13所示裝置中,輕質(zhì)滑輪懸掛在繩間,兩物體質(zhì)量分別為m1、m2,懸點(diǎn)a、b間的距離遠(yuǎn)大于滑輪的直徑,不計(jì)一切摩擦,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )
圖7-13
A.α一定等于β B.m1一定大于m2
C.m1一定小于m2 D.m1可能等于m2
解析:繩子上的彈力處處相等,滑輪在繩子上可以自由滑動(dòng),因此繩子必然關(guān)于豎直方向?qū)ΨQ,角度必然相等,選項(xiàng)A正確;斜著的繩子上的彈力等于物體m2的
9、重力,根據(jù)平行四邊形定則,其合力與物體m1的重力平衡,即有m1g=2m2gcosα,因此B、C錯(cuò)誤,D正確.
答案:AD
圖7-14
11.(多選)如圖7-14所示,一個(gè)物體由繞過定滑輪的繩拉著,分別用圖中所示的三種情況拉住,在這三種情況下,若繩的張力分別為F1、F2、F3,軸心對(duì)定滑輪的支持力分別為FN1、FN2、FN3.滑輪的摩擦、質(zhì)量均不計(jì),則( )
A.FN1>FN2>FN3
B.FN1=FN2=FN3
C.F1=F2=F3
D.F1
10、州質(zhì)檢)(多選)如圖7-15所示,質(zhì)量為m的木塊在推力F作用下,在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng),已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,那么木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為( )
圖7-15
A.μmg B.μ(mg+Fsinθ)
C.μ(mg-Fsinθ) D.Fcosθ
解析:對(duì)木塊進(jìn)行受力分析如圖7-16所示,將F進(jìn)行正交分解,由于木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以在x軸和y軸均受力平衡,即Fcosθ=Ff,F(xiàn)N=mg+Fsinθ,又由于Ff=μFN,故Ff=
μ(mg+Fsinθ),B、D正確.
圖7-16
答案:BD
圖7-17
13.(多選)如圖7-17所示,
11、兩相同物塊分別放置在對(duì)接的兩固定斜面上,物塊處在同一水平面內(nèi),之間用細(xì)繩連接,在繩的中點(diǎn)加一豎直向上的拉力F,使兩物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)繩與斜面間的夾角小于90°.當(dāng)增大拉力F后,系統(tǒng)仍處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法正確的是( )
A.繩受到的拉力變大
B.物塊與斜面間的摩擦力變小
C.物塊對(duì)斜面的壓力變小
D.物塊受到的合力不變
解析:F增大,由于繩的夾角不變,故繩上的拉力增大,A正確;對(duì)物塊進(jìn)行受力分析,沿斜面方向:繩的拉力的分量與物塊重力的分量之和等于靜摩擦力;垂直斜面方向:物塊重力的
分量等于斜面對(duì)物塊的支持力與繩的拉力的分量之和.由于繩上的拉力增大,故靜摩擦力變大,支持力變小,
12、B錯(cuò)誤,C正確;物塊仍處于平衡狀態(tài),所受合力仍為0,故D正確.
答案:ACD
二、非選擇題
圖7-18
14.在水平地面上放一木板B,重力為G2=100 N,再在木板上放一貨箱A,重力為G1=500 N,設(shè)貨箱與木板、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均為0.5,先用繩子把貨箱與墻拉緊,如圖7-18所示,已知sinθ=,cosθ=,然后在木板B上施一水平力F,要想把木板從貨箱下抽出來,F(xiàn)至少應(yīng)為多大?
解析:分別對(duì)物體A、B受力分析,如圖7-19所示,由受力平衡知:
圖7-19
對(duì)A:Tcosθ-f1=0
N1-G1-Tsinθ=0
又f1=μN(yùn)1
聯(lián)立得到:Tcosθ=μ(G1+Tsinθ)
得到T=
f1=Tcosθ
N1=G1+Tsinθ
對(duì)B:F-f1′-f2=0
N2-N1′-G2=0
又f2=μN(yùn)2
由牛頓第二定律知
N1=N1′
f1=f1′
聯(lián)立得到F=f1+μ(N1+G2)
解得:F=850 N.
答案:850 N
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