- 力的合成与分解的运用
- 共235题
一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示。则物块
正确答案
解析
由于质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上,说明斜面对物块的作用力与物块的重力平衡,斜面与物块的动摩擦因数μ=tanθ。对物块施加一个竖直向下的恒力F,使得合力仍然为零,故物块仍处于静止状态,A正确,B、D错误。摩擦力由mgsinθ增大到(F+mg)sinθ,C错误。
知识点
如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g,若接触面间的摩擦力忽略不计,旵石块侧面所受弹力的大小为
正确答案
解析
楔形石块受力如图,根据力的合成可得:,所以
, A正确。
知识点
如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是
正确答案
解析
本题考察物体的受力分析、共点力的动态平衡问题。 物体在三个共点力作用下达到平衡状态,其中一个力的大小和方向均不发生变化时:一个力的方向不变,另一个力方向改变,利用力的三角形法则; 另外两个力中,另外两个力方向均改变,利用力的三角形与几何三角形相似。 对小球进行受力分析如图所示,则题干描述的动态过程可通过力的三角形边长的变化替代。 图中黑线代表小球的重力,蓝色代表细绳中的拉力FT,红色代表斜面弹力FN
知识点
如图,在固定斜面上的一物块受到一外力的作用,F平行于斜面上。若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0).由此可求出
正确答案
解析
设物块受到的最大静摩擦力为f,对物块受力分析可知,若f的方向沿斜面向下,有①;若f的方向沿斜面向上,有
②,由最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知
③,由①②可求得f的值,而物块的质量m、斜面的倾角
无法求出,故物块对斜面的正压力(
)也无法求出。
知识点
如图所示,质量分别为m1、m2两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成角。则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是
正确答案
解析
选整体为研究对象,在水平方向整体受摩擦力和F在水平方向的分力,所以C正确,D错误;在竖直方向受支持力N、重力和F在其方向的分力,解得,所以A正确,B错误。
知识点
如题图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为
正确答案
解析
椅子各部分对人的作用力的合力与重力G是平衡力,因此选项A正确。
知识点
倾角为a、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是
正确答案
解析
隔离木块分析,可知木块受重力、斜面体的支持力N和静摩擦力f三个力的作用而静止,将重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解可知,故A错误,由牛顿第三定律可知木块对斜两体的压力大小是mgcosa,故B错误。以木块和斜面体整体为研究对象,整体受重力和桌面的支持力两个力的作用而静止,合力为零,根据平衡条件可知,水平方向没有其他外力,则桌面对斜面体没有摩擦力,故C错误D正确
知识点
如图所示,一个重为20N的物体,放在倾角为θ=30°的斜面上静止不动。若用竖直向上的力F=5N提物体,物体仍静止,下述结论正确的是( )
正确答案
解析
略
知识点
质量为M、长为L的杆水平放置,杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m的小铁环。已知重力加速度为g,不计空气影响。
(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小:
(2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示。
①求此状态下杆的加速度大小a;
①为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?
正确答案
见解析。
解析
(1)如图1,设平衡时,绳中拉力为T,有①
由图知② 由①②式解得
③
(2)①此时,对小铁环受力分析如图2,有④
⑤
由图知。,代入④⑤式解得
⑥
②如图3,设外力F与水平方向成角,将杆和小铁环当成一个整体,有
⑦
⑧
由⑥⑦⑧式解得
知识点
如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为Fn分别为(重力加速度为g)
正确答案
解析
将绳子的拉力T和斜面弹力FN分解为 水平方向和 竖直方向
①
②
联立两式解方程组,得T=m(gsinθ+ acosθ) Fn= m(gcosθ- asinθ),选项A正确;
方法二:极限法。
将,则小球在平板上随板加速运动,
,
,代入
,各选项仅A选项正确。
知识点
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