- 力的合成与分解的运用
- 共235题
14.如图所示,将两个质量均为m,带电量分别为+q、-q的小球a、b用绝缘细线悬挂于O点,置于水平方向的匀强电场中,用力F拉小球a,使整个装置处于平衡状态,且悬线Oa与竖直方向的夹角为30°.则F的大小可能为( )
正确答案
解析
以整体为研究对象则整体所受的电场力相互抵消,故可以不用考虑,即相当于整体仅受三个力:重力2mg、细绳的弹力T、拉力F.由于重力2mg恒定,T方向保持不变大小可以发生变化,而F大小和方向均可发生变化,故可以用图解法理。如图所示,
由图可知随F与竖直方向的夹角的变化F的大小发生变化,当F与T垂直时,F最小,Fmin=2mgsin30°=mg.故A正确。
考查方向
解题思路
本题中a、b所受电场力平衡,故可以不用考虑,而整体所受的三个力中重力为恒力,oa绳的拉力的方向保持不变,而F的大小和方向都可以发生变化,故本题应利用图解法处理。通过作图可以发现当F与T垂直时F最小,其最小值为Fmin=2mgsin30°=mg
易错点
利用图解法处理变力问题是我们常用的一种方法
知识点
15.如图所示,三根轻绳系于竖直杆上的同一点O,其中轻绳OA与OB等长且夹角为60°,竖直杆与平面AOB所成的角为30°。若轻绳OA、OB的拉力均为20N,要使杆受到绳子作用力的方向竖直向下,则水平轻绳OC的拉力大小为
正确答案
解析
把OA和OB的拉力分解在竖直和水平方向上,大小为10,夹角为120°。
OA和OB的合力为10,则OC上的拉力应为10,故选D
考查方向
解题思路
要使杆竖直就要使得杆在水平方向上的合力为0。把OA和OB的拉力分解在竖直和水平方向上,要使杆竖直则水平合力为0求得OC上力的大小。
易错点
对力的合成分解方向的选取不当。
知识点
8.我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗。如图,质量为m的灯笼用两根长度一定的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上,O为结点,OA>OB,∠AOB=90°。设OA、OB对O点的拉力大小分别为FA、FB,轻绳能够承受
足够大的拉力,则( )
正确答案
解析
对O点受力分析,如图所示:
根据平衡条件,并结合正弦定理,有:;由于α>β,故
,故A错误;根据平衡条件,FA、FB的合力等于mg,故B错误;调节悬点A的位置,使A点向左移动,当α+β趋向180°时,可使FA、FB都大于mg,D对,C错。
考查方向
解题思路
对O点受力分析,受重力和两个拉力,做出受力图,根据平衡条件并结合合成法分析即可。
易错点
明确O点处于三力平衡状态,结合平衡条件、合成法和正弦定理列式分析
知识点
8.水平地面上有一个倾角为θ的斜面,其表面绝缘。另一个带正电的滑块放在斜面上,两物体均处于静止状态,如图所示。当加上水平向右的匀强电场后,滑块与斜面仍相对地面静止,则与没加电场前相比( )
正确答案
解析
A、滑块开始受重力、支持力和静摩擦力处于平衡,加上匀强电场后,滑块多了一个水平向右的电场力,所受的静摩擦力方向可能沿斜面向上,可能沿斜面向下,则摩擦力的大小可能减小、可能增大,可能不变.故A错误.
B、未加电场前,斜面体对滑块的支持力N=mgcosθ,加上电场后,支持力的大小变为N′=mgcosθ+qEsinθ,知滑块对斜面的压力变大.故B正确.
CD、对整体分析,未加电场时,水平方向上不受力,斜面体与地面的摩擦力为零,加上电场后,整体受到水平向左的摩擦力,知斜面体与地面间的摩擦力增大.
竖直方向支持力的大小仍然等于总重力,所以斜面体与地面间的压力不变.故CD错误.
考查方向
解题思路
对物体受力分析,根据共点力平衡分别求出加上电场前后滑块所受摩擦力和支持力的大小,从而进行比较.对整体分析,得出斜面体与地面压力和摩擦力的变化.
易错点
本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解,掌握整体法和隔离法的运用.
知识点
1.如图,放在斜面上的物块,受到平行于光滑斜面向下的力F作用,沿斜面向下运动,斜
面保持静止。下列说法正确的是()
正确答案
解析
A、无论滑块下滑还是上滑,滑块对斜面体的压力不变,即垂直于斜面向下,所以斜面体受力不变,由斜面体所受各力保持平衡,故A错误;
B、无论滑块下滑还是上滑,滑块对斜面体的压力不变,即垂直于斜面向下,因此斜面受到地面水平向右的静摩擦力作用,故B正确.
CD、不论F增大,还是反向,物体对斜面的压力均不变,则地面对斜劈的摩擦力大小与方向均不变,故CD错误;
考查方向
解题思路
根据光滑斜面上物体对斜面只有压力,与物体运动状态,及运动方向无关,并依据摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,即可求解
易错点
掌握整体法与隔离法的应用,注意斜面是光滑的,结合受力分析的内容,
知识点
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