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高中物理基础训练06 力的合成与分解


力的合成与分解? 基础训练 6 力的合成与分解?
(时间 60 分钟,赋分 100 分) 训练指要? 本套试题训练和考查的重点是:理解力的合成与分解,掌握平行四边形定则;会用作图法和公式解决 共点力的合成和力的分解问题.第 15 题为创新题.此类题的特点是解答时必须先画图后分析.其命题目的是 训练学生画图分析的习惯.? 一、选择题(每小题 5 分,共 40 分)? 1.关于合力和分力的关系,下列说法正确的是? A.合力的作用效果与其分力作用效果相同? B.合力大小一定等于其分力的代数和? C.合力可能小于它的任一分力? D.合力可能等于某一分力大小? 2.关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是? A.合力大小随两力夹角增大而增大? B.合力的大小一定大于分力中最大者? C.两个分力夹角小于 180°时,合力大小随夹角减小而增大? D.合力的大小不能小于分力中最小者? 3.有两个大小恒定的力,作用在一点上,当两力同向时,合力为 A,反向时合力为 B,当两力相互垂 直时,其合力大小为? A. C.

A2 + B 2

B. ( A 2 + B 2 ) / 2 D. ( A + B) / 2

A+ B

4.如图 1—6—1 所示装置,两物体质量分别为 m1、m2,悬点 ab 间的距离大于滑轮的直径,不计一切 摩擦,若装置处于静止状态,则?

图 1—6—1 A.m2 可以大于 m1 ? B.m2 一定大于

m1 2

C.m2 可能等于

m1 2

D.θ1 一定等于θ2 ?

5.有两个大小相等的共点力 F1 和 F2,当它们夹角为 90°时的合力为 F,它们的夹角变为 120°时,合 力的大小为? A.2F B.( 2 /2)F

C. 2 F

D. 3 /2F ?

6.将一个力 F=10N 分解为两个分力,已知一个分力的方向与 F 成 30°角,另一个分力的大小为 6 N, 则在分解中? A.有无数组解? B.有两解? C.有惟一解? D.无解 7.下列几组共点力分别作用在一个物体上,有可能使物体达到平衡状态的是 A.7 N,5 N,3 N B.3 N,4 N,8 N ? C.4 N,10 N,5 N D.4 N,12 N,8 N 8.如图 1—6—2 所示,原长为 l,劲度系数为 k 的轻弹簧,固定于同一高度的 M、N 两点,在中点 P 处悬挂一重为 G 的物体而处于平衡,此时 MP 与 PN 之间的夹角为 120°,如图所示,此时弹簧的总长度 为?

A.l+G/k C.l+G/2k 二、填空题(每小题 6 分,共 24 分)? 9.如图 1—6—3 所示装置,两根细绳拉住一球,保持两细绳间的夹角不变,若把整个装置顺时针缓慢 转过 90°,则在转动过程中,CA 绳的拉力 T1 大小的变化情况是_______,CB 绳的拉力 T2 的大小变化情 况是_______.?

图 1—6—2 B.l+2G/k ? D.l+2G/ksin60 °?

图 1—6—3 图 1—6—4 10.如图 1—6—4 所示,在墙角处的水平地面上,静止放一质量为 4m、倾角为 37°的三角形木块,在 木块斜面与竖直墙壁间静止放有一质量为 m 的小球,则木块对地面压力的大小为_______,地面对木块的 静摩擦力大小为_______.? 11.如图 1—6—5 所示,在“共点力合成”实验中,橡皮 条一端固定于 将这端的结点 P 点, 另一端连接两个弹簧秤, 分别用 F1 与 F2 拉两个弹簧秤, 拉至 O 点.现让 F2 大小不变, 方向沿顺时针方向转动某一角度, 要使这端的结 点仍位于 O 点,则 F1 的大小及图中β角相应作如下哪些变化 才有可能?? 答:________________.? A.增大 F1 的同时增大β角? B.增大 F1 而保持β角不变? C.增大 F1 的同时减小β角? 图 1—6—5 D.减小 F1 的同时增大β角 12.如图 1—6—6 所示,硬杆 BC 一端固定在墙上的 B 点,另一端装有滑轮 C,重物 D 用绳拴住通过滑 轮固定于墙上的 A 点.若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计,AC 绳与竖直墙的夹角为 60°,重物 D 的质量 为 m,则杆 BC 对绳的作用力大小为_______.?

图 1—6—6 三、计算题(共 36 分)? 13.(12 分)如图 1—6—7 所示,物重 30 N,用 OC 绳悬挂在 O 点,OC 绳能承受最大拉力为 20 3 N, 再用一绳系 OC 绳的 A 点,BA 绳能承受的最大拉力为 30 N,现用水平力拉 BA,可以把 OA 绳拉到与竖直 方向成多大角度?

图 1—6—7 14.(12 分)如图 1—6—8 所示,一轻质三角形框架的 B 处悬挂一个定滑轮(质量忽略不计).一体重为 500 N 的人通过跨定滑轮的轻绳匀速提起一重为 300 N 的物体.此时斜杆 BC,横杆 AB 所受的力多大?

图 1—6—8 图 1—6—9 15.(12 分)把一个力分解为两个力 F1 和 F2,已知合力为 F=40 N,F1 与合力的夹角为 30 °,如图 1 —6—9 所示,若 F2 取某一数值,可使 F1 有两个大小不同的数值,则 F2 大小的取值范围是什么??

参考答案 一、1.ACD 2.C 3.B 4.ABD 5.B 6.B 7.AD 二、9.先增大后减小;逐渐减小至零? 10. 5mg; 8.A ??

3 mg ? 11.ABC 12.mg ? 4

三、13.当 OA 绳与竖直方向的夹角θ逐渐增大时,OA 和 BA 绳中的拉力都逐渐增大.其中某一根的拉 力达到它本身能承受的最大拉力时,就不能再增大角度了.显然,OA 绳中的拉力先达到这一要求.? 所以有 cosθ=

G 30 3 = = TOA 20 3 2

所以θ=30°? 14.TC=

T = 400 3 N ? cos 30°

TA=TCsin30°=200 3 N ? 15.此类问题的解答,必须先画图后分析,由于已知合力 F 的大小和方向,以及一个分力 F1 的方向, 因此可以试着把另一个分力 F2 的大小从小逐渐增大去画力的平行四边形.?

如上图所示,以合力的箭头为圆心,以 F2 的大小为半径去画圆弧与 F1 相交,分别可得到如下几种情 况:? (1)当 F2<20 N 时,圆弧与 F1 没有交点,即不能画出平行四边形.无解.? (2)当 F2=20 N 时,圆弧与 F1 相切,有一个解,且此时 F2 具有最小值.F1=20 3 N 如图(a)所示.? (3)当 20 N<F2<40 N 时,圆弧与 F1 有两个交点,有两个解.即 F2 的某一数值对应着 F1 的两个不同的 数值,如图(b)所示.? (4)当 40 N≤F2 时,圆弧与 F1 只有一个交点,只有惟一解.? 所以,若 F2 取某一数值,可使 F1 有两个大小不同的数值,则 F2 的取值范围为 20 N<F2<40 N.?


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