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力的分解含答案

1、在倾角α=30°斜面上有一块竖直放置的档板,在档板和斜面之间放有一个重为G=20N的光滑圆球,如图,试求这个球对斜面的压力和对档板的压力.2、电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力,但不能到绳的自由端去直接测量.某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器,工作原理如图所示,将相距为L的两根固定支柱A、B(图中小圆圈表示支柱的横截面)垂直于金属绳水平放置,在A、B的中点用一可动支柱C向上推动金属绳,使绳在垂直于A、B的方向竖直向上发生一个偏移量d(d ≪L),这时仪器测得金属绳对支柱C竖直向下的作用力为F.(1)试用L、d、F表示这时金属绳中的张力F T;(2)如果偏移量d=10 mm,作用力F=400 N,L=250 mm,计算金属绳张力的大小.3、如图所示,光滑斜面的AC⊥BC,且AC=24cm,BC=18cm,斜面上一个质量为5kg的物体,请你按力产生的作用效果分解。

(g取10m/s2)(1)在图上画出重力分解示意图;(2)求重力两个分力的大小. 4、如图所示,接触面均光滑,斜面的倾角θ=37°,球处于静止,球的重力G=80N,求:(1)球对斜面的压力大小和方向;(2)球对竖直挡板的压力的大小和方向。

5、如图所示,一个质量是m的球体,放在一光滑的斜面上,被一竖直的挡板挡住,处于静止状态.已知斜面体的倾角为α,且固定在水平地面上,当地的重力加速度为g.求:⑴斜面对球体的弹力的大小⑵挡扳对球体的弹力的大小6如图6-13所示,某同学在地面上拉着一个质量为m=30 kg的箱子匀速前进,已知箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,拉力F1与水平面的夹角为θ=45°,g=10 m/s2.求:(1)绳子的拉力F1为多少?(2)该同学能否用比F1小的力拉着箱子匀速前进?如果能,请求出拉力的最小值;若不能,请说明理由.7、如图6-11所示,两滑块放在光滑的水平面上,中间用一细线相连,轻杆OA、OB搁在滑块上,且可绕铰链O自由转动,两杆长度相等,夹角为θ,当竖直向下的力F作用在铰链上时,滑块间细线的张力为多大?8、为了将陷入泥泞里的汽车拉出来,驾驶员常按图(a)所示办法用钢索和大树相连并拉紧钢索,然后在钢索的中央用垂直于钢索的侧向力F拉钢索,从而使汽车移动。

图(b)是某时刻的俯视图,力F大小为400N,钢索的中点被拉过0.4m,钢索总长L=16m。

问:(1)汽车在图(b)所示时刻受到的拉力大小为多少?(2)如果力F恒定不变,且钢索的伸长忽略不计,那么,从图(a)所示时刻拉至图(b)所示时刻,汽车受到的拉力大小如何变化?为什么?9、如图甲所示,有同一平面内5个共点力,相邻的两个力之间的夹角都是72°,F1大小为90 N,其余各力大小均为100 N.求5个力的合力的大小和方向.10、如图所示,一个质量为m=2kg的均匀小球,放在倾角θ=37°的光滑斜面上。

若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住,处于平衡状态。

求小球对挡板和斜面的压力。

(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)11、如图所示为一攀崖运动员,正在竖直崖壁上攀登,由于身背很重的行装,重心上移至肩部的O点,总质量为75kg,此时手臂与身体垂直.手臂与崖壁夹角θ为60°,求此时手受到的拉力和脚受到的作用力.(设手受到的拉力和脚受到的作用力均通过重心O,g取10m/s2).12、用细绳AC和BC吊起一重为10kg的重物,两绳与水平方向的夹角如图所示.(1)求AC绳和BC绳受到的拉力大小.(2)如果AC绳和BC绳的最大承受力分别为100N和150N,试分析若逐渐增大重物的质量,哪一根绳将先断,并求出此时的重物的质量为多大.13、在医院里常用如图所示装置对小腿受伤的病人进行牵引治疗.不计滑轮组的摩擦和绳子的质量,绳子下端所挂重物的质量是5 kg,ab段绳子与水平方向的夹角为30°,问:(1)病人的腿所受水平方向的牵引力是多大?(2)病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力共是多大?(g取10 N/kg)14、如图所示,一位重600N的演员,悬挂在绳上.若AO绳与水平方向的夹角为37°,BO绳水平,则AO、BO两绳受到的力各为多大?若B点位置向上移,AO、BO的拉力如何变化?15、如图甲所示,由两根短杆组成的一个自锁定起重吊钩,将它放入被吊的空罐内,使其张开一定的夹角压紧在罐壁上,其内部结构如图乙所示.当钢绳向上提起时,两杆对罐壁压紧,摩擦力足够大,就能将重物提升起来;罐越重,短杆提供的压力越大,称为“自锁定机构”.若罐重力为G,短杆与竖直方向夹角为θ=60°,求吊起该重物时,短杆对罐壁的压力(短杆质量不计).16、某压榨机的结构示意图如图所示,其中B点为固定铰链,若在A铰链处作用一垂直于壁的力F,则由于力F的作用,使滑块C压紧物体D,设C与D光滑接触,杆的重力及滑块C的重力不计.压榨机的尺寸如图所示,求物体D所受压力的大小是F的多少倍?17、榨油在我国已有上千年的历史,较早时期使用的是直接加压式榨油方法,而现在已有较先进的榨油方法.某压榨机的结构示意图如图K8-10所示,其中B点为固定铰链,若在A铰链处作用一垂直于壁的力F,则由于力F的作用,使滑块C压紧物体D.设C与D光滑接触,杆的重力及滑块C的重力不计,压榨机的尺寸如图所示,l=0.5 m,b=0.05 m,求物体D所受压力的大小是F的多少倍?图K8-1018、如图3-5-21所示,一个重为100 N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间,已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角,且θ=60°,所有接触点和面均不计摩擦.试求小球对墙面的压力F1和对A点压力F2. 图3-5-2119、如图1-14所示,总长为l的轻绳两端各系一个重力为G的小圆环,两环都套在同一水平直杆上,在轻绳的中点O处挂一个重为2G的物体,已知圆环所受的最大静摩擦力等于压力的0.5倍,求两圆环在杆上静止时的最大距离x。

20、如图1-11所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的,一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60°.两小球的质量比为多少?21、已知同一平面内三个力共点,,三力方向如图①②所示,用力的图示法和计算法求这三个力的合力。

22、已知F及它的一个分力,如图所示,用作图法求另一个分力。

大小为牛。

23、同一平面上有三个共点力,F1=30N,F2=10N,F3=20N,F1与F2成120°角,F1与F3成75°角,F3与F2成165°角,求这三个力合力的大小.24、如图3所示,倾角为α的斜面与水平面间、斜面与质量为m的木块间的动摩擦因数均为μ,木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面仍保持静止.求水平面给斜面的摩擦力大小和方向.25、已知一个力F的大小及方向和它的一个分力F1的方向,F1与F的夹角为α.求此力的另一个分力F2的最小值及此时F1分力的大小.26、如图1所示,一光滑球重G=30N,放在相互对称的两木板之间,两木板夹角为120°,求球对两板的压力分别为多大.27、质量为m的物体放在地面上,它们间的动摩擦因数为μ,用力F拉物体,使物体在水平面上做匀速直线运动,如图2所示.力与水平方向的夹角α为多大时最省力.28、如图B-6所示,用一个轻质三角支架悬挂重物,已知AB杆所能承受的最大压力为2000N,AC绳所能承受的最大拉力为1000N,α=30°,为不使支架断裂,求悬挂物的重力不能超过多少.29、如图2所示,把长方体切成质量分别为m和M的两部分,切面与底面的夹角为θ.长方体置于光滑的水平地面上,设切面亦光滑,问至少用多大的水平力推m,m才相对M滑动.30、质量为m的物体用细绳悬挂在如图2所示的轻质三角支架的O点,AO与BO的夹角为α.试根据细绳对O点的拉力产生的效果将拉力分解,并求出分力的大小.31、如图2所示,AO、BO和CO三根绳子能承受的最大拉力相等.O 为结点,OB与竖直方向夹角为θ,悬挂物体质量为m.求:(1)OA、OB两根绳子拉力的大小.(2)A点向上移动少许,重新平衡后,OA、OB绳中张力是否变化 .32、如图13所示,半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内,两个轻质小圆环套在大圆环上。

一根轻质长绳穿过两个小圆环,它的两端都系上质量为m的重物,忽略小圆环的大小,小圆环可以在大圆环上自由移动,且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略,问两个小圆环分别在哪些位置时,系统可处于平衡状态?33、如图所示,轻绳OA一端系于天花板上,与竖直方向的夹角为30O,水平轻绳OB的一端系于竖直墙上,O点挂一重物.如果绳OA能承受的最大拉力是300N,那么在O点最多能挂多重的重物?此时绳OB的拉力是多大?34、如图所示的支架上,有不计重力的细绳AB,细绳与竖直墙壁夹角为60°,轻杆BC与竖直墙壁用铰链连接,夹角为30°,若细绳能承受的最大拉力是200 N,轻杆能承受的最大压力是300 N,那么在B端最多能挂多重的物体?35、如图6所示,接触面均光滑,球处于静止,球的重力为G=50N,用力的分解法求:球对斜面的压力和球对竖直挡板的压力?参考答案一、计算题1、考点:力的分解;力的合成与分解的运用.共点力作用下物体平衡专题.分析:将小球的重力按作用效果进行分解,作出力图,根据数学知识求出球对斜面的压力和对档板的压力.解答:解:球受到竖直向下的重力作用,这个重力总是欲使球向下运动,但是由于挡板和斜面的支持,球才保持静止状态,因此,球的重力产生两个作用效果,如图所示,两个分力:①使球垂直压紧档板的力F1;②使球垂直压紧斜面的力F2,将重力G分解为F1和F2,由几何知识可得F1=Gtanα=20tan30°=N,F2===N.F1和F2分别等于球对挡板和斜面的压力.答:这个球对斜面的压力和对档板的压力分别为N和N.点评:本题采用分解法研究物体的平衡问题,基本思路是:首先根据重力的作用效果,确定两个分力的方向,再将重力进行分解,最后求解两个分力.2、3、解:(1)力的分解示意图,如图…………………4分(2)如图,4、(1)100 N……(4分)(2)60 N……(4分)5、解:以物体为研究对象,受力分析如图,(1分)由平衡条件得:mgcosαF1=解:以小球为研究对象,受力分析如图,由平衡条件得:F1=mgcosαF2=mgtanα答:(1)斜面对球体的弹力的大小为mgcosα.(2)挡扳对球体的弹力的大小为mgtanα.6、解析:(1)箱子匀速前进,属于平衡状态,合外力为零.以箱子为研究对象,进行受力分析,其受重力、地面支持力、地面摩擦力、外界拉力,以水平、竖直方向为坐标轴的方向建立坐标系,利用正交分解法可得F1cos45°=μ(mg-F1sin45°),F1==100 N.(2)设拉力与水平方向的夹角为θ,利用正交分解法,将水平、竖直两个方向的平衡方程整理有F cosθ=μ(mg-F sinθ),F=.当θ=arctanμ时,F有最小值,其值为F min==60 N.所以该同学能用比F1小的力拉着箱子匀速前进,最小拉力为60 N.答案:(1)100 N (2)能,60 N7、解析:根据力F作用在O点产生的效果,可把力F分解为沿OA、OB的力F1、F2,如图6-12甲所示,图6-12由对称性可知F1=F2=.对A物体受力分析如图乙所示,由平衡条件得:F T=F1·sin=tan.答案:tan8、(1)T=10F=4000N(4分)(2)变小(2分)理由是:,d变大,则F变小。

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