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06物理基础训练力的合成与分解


物理基础训练 6
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.
A ? B
2 2

B. ( A ? B ) / 2
2 2

A? B

D. ( A ? B ) / 2

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.θ 1 一定等于θ

2

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 C.
2 F

B.( 2 /2 )F D.
3 / 2F

6.将一个力 F=10 N 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 ( )

图 1—6—2 A.L+G/k B.L+2G/k C.L+G/2k D.L+2G/ksin60 ° 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—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 P 点,另一端连接两个弹簧秤,分别用 F1 与 F2 拉两个弹簧秤,将这端的结点拉至 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 图 1—6—5 C.增大 F1 的同时减小β 角 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?

物理基础训练 6 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;
3 4

8.A

mg

11.ABC 12.mg

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 = 所以θ =30° 14.TC=
T cos 30 ? ? 400 3N

G T OA

?

30 20 3

?

3 2

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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