2、力作用在同一質(zhì)點(diǎn)上,它們的合力的大小F滿足( )
A.F2≤F≤F1 B.≤F≤
C.F1-F2≤F≤F1+F2 D.F12-F22≤F2≤F12+F22
答案:C
解析:共點(diǎn)的兩個(gè)力合成,同向時(shí)最大,為F1+F2,反向時(shí)最小,為F1-F2.
3.(2020·南平模擬)如圖所示,水平橫桿BC的B端固定,C端有一定滑輪,跨在定滑輪上的繩子一端懸一質(zhì)量為m的物體,另一端固定在A點(diǎn),當(dāng)物體靜止時(shí),∠ACB=30°,不計(jì)定滑輪摩擦和繩子的質(zhì)量,這時(shí),定滑輪作用于繩子的力等于( )
A.mg B.mg
C.mg D.mg
答案:A
解析:滑
3、輪所受繩子的作用力是滑輪兩側(cè)繩子拉力的合力.根據(jù)定滑輪的特點(diǎn),兩側(cè)繩的拉力均為F=mg.由于兩側(cè)繩的夾角為120°,它們的合力也等于mg,即繩子作用于滑輪的力為mg,由牛頓第三定律可知,定滑輪作用于繩子的力也為mg,選項(xiàng)A正確.
4.如圖所示,輕繩AO和BO共同吊起質(zhì)量為m的重物.AO與BO垂直,BO與豎直方向的夾角為θ,OC連接重物,則( )
A.AO所受的拉力大小為mgtan θ
B.AO所受的拉力大小為
C.BO所受的拉力大小為mgcos θ
D.BO所受的拉力大小為
答案:C
解析:結(jié)點(diǎn)O受到的繩OC的拉力FC等于重物所受重力mg,將拉力FC沿繩AO和BO所在直線進(jìn)行分
4、解,兩分力分別等于拉力FA和FB,如圖所示,由力的圖示解得:FA=FA′=mgsin θ,F(xiàn)B=FB′=mgcos θ.
5.(2020·臨沂模擬)我國(guó)自主研發(fā)、設(shè)計(jì)和建設(shè)的晉東南—南陽(yáng)—荊門(mén)1 000千伏特高壓交流試驗(yàn)示范工程投運(yùn).工程一直保持安全穩(wěn)定運(yùn)動(dòng).如圖為高壓輸電簡(jiǎn)化圖,在A、B、C、D四點(diǎn),電纜線與豎直方向的夾角都是60°,已知電纜線能承受的最大拉力為2 000 N,則AB或CD段電纜線質(zhì)量應(yīng)不超過(guò)( )
A.100 kg B.200 kg
C.400 kg D.800 kg
答案:B
解析:對(duì)AB電纜線的左半部分進(jìn)行受力分析如圖所示,對(duì)拉力FT
5、分解并利用平衡條件有:FTcos 60°=,所以AB或CD段電纜線的質(zhì)量不應(yīng)超過(guò)200 kg,B正確.
6.如圖所示,能承受最大拉力為10 N的細(xì)線OA與豎直方向成45°角,能承受最大拉力為5 N的細(xì)線OB水平,細(xì)線OC能承受足夠的拉力,為使OA、OB均不被拉斷,OC下端所懸掛物體的最大重力是多少?
答案:5 N
解析:當(dāng)OC下端所懸物重不斷增大時(shí),細(xì)線OA、OB所受的拉力同時(shí)增大.取O點(diǎn)為研究對(duì)象,受力分析如圖所示,假設(shè)OB不會(huì)被拉斷,且OA上的拉力先達(dá)到最大值,即F1=10 N,根據(jù)平衡條件有F2=F1maxcos 45°=10× N=7.07 N,由于F2大于OB能承受的最大拉力,
6、所以在物重逐漸增大時(shí),細(xì)線OB先被拉斷.
再假設(shè)OB線上的拉力剛好達(dá)到最大值(即F2max=5 N)處于將被拉斷的臨界狀態(tài),根據(jù)平衡條件有F1·cos 45°=F2max,F(xiàn)1sin 45°=F3.再選重物為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件有F3=Gmax.以上三式聯(lián)立解得懸掛最大重力為Gmax=F2max=5 N.
7.兩傾斜的滑桿上分別套有A、B兩個(gè)圓環(huán),兩圓環(huán)上分別用細(xì)線懸吊著一個(gè)物體,如圖所示.當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動(dòng)時(shí),A的懸線與滑桿垂直,B的懸線豎直向下,則
( )
A.A圓環(huán)與滑桿無(wú)摩擦力
B.B圓環(huán)與滑桿無(wú)摩擦力
C.A圓環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)
D.B圓環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)
答
7、案:AD
解析:由于A圓環(huán)與物體的連線與滑桿垂直,對(duì)物體研究,將物體的重力沿滑桿的方向和垂直于滑桿的方向分解,則沿滑桿向下的分力產(chǎn)生的加速度為gsin θ,對(duì)整體研究,整體沿滑桿向下運(yùn)動(dòng),整體要有沿滑桿向下的加速度必須是A圓環(huán)與滑桿的摩擦力為零,A正確;對(duì)B圓環(huán)連接的物體研究,由于連接圓環(huán)與物體的繩豎直向下,物體受到的合力如果不為零,合力必定沿豎直方向,合力在垂直于滑桿的方向上的分力必產(chǎn)生加速度,這與題意矛盾,物體在垂直于滑桿的方向上速度為零,因此物體受到的合力必為零,物體和圓環(huán)一起做勻速運(yùn)動(dòng).D正確.
8.(2020·金華模擬)如圖所示,A、B為豎直墻面上等高的兩點(diǎn),AO、BO為長(zhǎng)度相等
8、的兩根輕繩,CO為一根輕桿(即:桿在O端所受的力沿桿OC方向).轉(zhuǎn)軸C在AB中點(diǎn)D的正下方,AOB在同一水平面內(nèi),∠AOB=90°,∠COD=60°.若在O點(diǎn)處懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的物體,則平衡后繩AO所受的拉力為( )
A.mg B.mg
C.mg D.mg
答案:D
解析:如圖甲,對(duì)O點(diǎn),繩AO、BO對(duì)O點(diǎn)的拉力的合力為T(mén)2,則T2=mg;如圖乙,則繩AO所受的拉力為mg.
甲 乙
9.2020年4月14日,玉樹(shù)發(fā)生7.1級(jí)地震,千斤頂在救災(zāi)中發(fā)揮了重要作用,如圖所示是剪式千斤頂,當(dāng)啟動(dòng)液壓裝置時(shí),中間螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n,從
9、而將重物頂起.如果當(dāng)某重物被頂起時(shí),重物對(duì)千斤頂?shù)膲毫?.0×105 N,此時(shí)千斤頂兩壁間的夾角為120°,則下列判斷正確的是( )
A.此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為1.0×105 N
B.此時(shí)千斤頂對(duì)重物的支持力為1.0×105 N
C.若兩臂繼續(xù)靠攏,兩臂受到的壓力將增大
D.若兩臂繼續(xù)靠攏,兩臂受到的壓力將減小
答案:ABD
解析:根據(jù)力的平行四邊形定則可知千斤頂所受的壓力與兩臂的分力相等,A、B正確;若兩臂繼續(xù)靠攏,則兩臂所受的分力在合力不變的情況下將減小,故C不正確,D正確.
10.如圖所示,一個(gè)重為G的木箱放在水平地面上,木箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,用一個(gè)與水平
10、方向成θ角的推力F推動(dòng)木箱沿地面做勻速直線運(yùn)動(dòng),則推力的水平分力等于( )
A.Fcos θ B.μG/(cos θ-μsin θ)
C. D.Fsin θ
答案:AC
解析:F1=F·cos θ,A正確
∵ 做勻速運(yùn)動(dòng),由平衡條件得:
F·cos θ=μFN=μ(F2+G)=μ(F·sin θ+G)
∴ F=
∴ Fcos θ==,C正確.
11.如圖所示,一直角斜槽(兩槽面夾角為90°,兩槽面跟豎直面的夾角為45°),對(duì)水平面的傾角為30°,一個(gè)截面為正方形的物塊恰能沿此斜面勻速下滑,假定兩槽面的材料和截面的情況相同,求物塊和槽面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)
11、.
甲 乙
答案:/6
解析:如圖甲所示,根據(jù)受力平衡的原理,有:
f=Gsin θ=mg(θ=30°).
物塊接觸直角斜槽的兩個(gè)面分別受到一半的摩擦力,每個(gè)面所受摩擦力為f1=mg,又FN=Gcos θ=mg,
分解到兩個(gè)直角斜槽面,如圖乙所示,每個(gè)面對(duì)物塊的支持力為:FN1=FN2=FN=mg,所以μ==.
12.電梯修理員或牽引專家常常需要監(jiān)測(cè)金屬繩中的張力,但不能到繩的自由端去直接測(cè)量.某公司制造出一種能測(cè)量繩中張力的儀器,工作原理如圖所示,將相距為L(zhǎng)的兩根固定支柱A、B(圖中小圓圈表示支柱的橫截面)垂直于金屬繩水平放置,在AB的中點(diǎn)用一可動(dòng)支柱
12、C向上推動(dòng)金屬繩,使繩在垂直于AB的方向豎直向上發(fā)生一個(gè)偏移量d(d?L),這時(shí)儀器測(cè)得繩對(duì)支柱C豎直向下的作用力為F.
(1)試用L、d、F表示這時(shí)繩中的張力FT.
(2)如果偏移量d=10 mm,作用力F=400 N,L=250 mm,計(jì)算繩中張力的大小.
答案:(1)FT= (2)繩中的張力為2.5×103 N
解析:(1)設(shè)C′點(diǎn)兩邊繩的張力為FT1和FT2,AB與BC′的夾角為θ,如圖所示.
依對(duì)稱性有:FT1=FT2=FT,
由力的合成有:F=2FTsin θ,
根據(jù)幾何關(guān)系有:tan θ=,
聯(lián)立解得:FT=.
因d?L,故FT=.
(2)將d=10 mm
13、、F=400 N、L=250 mm代入FT=,
解得:FT=2.5×103 N.
13.(2020·廣東理綜)圖為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式,A、B點(diǎn)等高,O為結(jié)點(diǎn),輕繩AO、BO長(zhǎng)度相等,拉力分別為FA、FB,燈籠受到的重力為G.下列表述正確的是( )
A.FA一定小于G
B.FA與FB大小相等
C.FA與FB是一對(duì)平衡力
D.FA與FB大小之和等于G
答案:B
解析:由題意知,A、B兩點(diǎn)等高,且兩繩等長(zhǎng),故FA與FB大小相等,B選項(xiàng)正確.若兩繩夾角大于120°,則FA=FB>G;若夾角小于120°,則FA=FB
14、夾角為180°時(shí),F(xiàn)A與FB才能成為一對(duì)平衡力,但這一情況不可能實(shí)現(xiàn),故C項(xiàng)錯(cuò).
14.(2020·江蘇單科)如圖所示,置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機(jī).三腳架的三根輕質(zhì)支架等長(zhǎng),與豎直方向均成30°角,則每根支架中承受的壓力大小為
( )
A.mg B.mg
C.mg D.mg
答案:D
解析:如圖每根支架承受的壓力為N,則N的豎直分力大小為,所以N==mg,D正確.
15.(2020·江蘇單科)用一根長(zhǎng)1 m的輕質(zhì)細(xì)繩將一幅質(zhì)量為1 kg的畫(huà)框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上.已知繩能承受的最大張力為10 N.為使繩不斷裂,畫(huà)框上兩個(gè)掛釘?shù)拈g距最大為(g取10 m/s2)( )
A. m B. m
C. m D. m
答案:A
解析:當(dāng)兩個(gè)掛釘間距最大時(shí)繩中的張力達(dá)到最大值10 N.設(shè)此時(shí)繩與豎直方向的夾角為θ,由平衡條件可得mg=10cos θ,則有θ=60°,再由幾何關(guān)系可得掛釘間距最大為 m,選項(xiàng)A對(duì).