
?力的合成與分解
知識(shí)點(diǎn):力的合成與分解
一、合力和分力
1.共點(diǎn)力
幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn),或者它們的作用線相交于一點(diǎn),這幾個(gè)力叫作共點(diǎn)力.
2.合力與分力
假設(shè)一個(gè)力單獨(dú)作用的效果跟某幾個(gè)力共同作用的效果相同,這個(gè)力就叫作那幾個(gè)力的合力,這幾個(gè)力叫作那個(gè)力的分力.
3.合力與分力的關(guān)系
合力與分力之間是一種等效替代的關(guān)系,合力作用的效果與分力共同作用的效果相同.
二、力的合成和分解
1.力的合成:求幾個(gè)力的合力的過(guò)程.
2.力的分解:求一個(gè)力的分力的過(guò)程.
3.平行四邊形定則:在兩個(gè)力合成時(shí),以表示這兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表合力的大小和方向,如圖1所示,F(xiàn)表示F1與F2的合力.
圖1
4.如果沒(méi)有限制,同一個(gè)力F可以分解為無(wú)數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力.
5.兩個(gè)以上共點(diǎn)力的合力的求法:先求出任意兩個(gè)力的合力,再求出這個(gè)合力與第三個(gè)力的合力,直到把所有的力都合成進(jìn)去,最后得到的結(jié)果就是這些力的合力.
三、矢量和標(biāo)量
1.矢量:既有大小又有方向,相加時(shí)遵從平行四邊形定則的物理量.
2.標(biāo)量:只有大小,沒(méi)有方向,相加時(shí)遵從算術(shù)法則的物理量.
技巧點(diǎn)撥
一、合力與分力的關(guān)系
兩分力大小不變時(shí),合力F隨兩分力夾角θ的增大而減小,隨θ的減小而增大.(0°≤θ≤180°)
1.兩分力同向(θ=0°)時(shí),合力最大,F(xiàn)=F1+F2,合力與分力同向.
2.兩分力反向(θ=180°)時(shí),合力最小,F(xiàn)=|F1-F2|,合力的方向與較大的一個(gè)分力的方向相同.
3.合力的大小取值范圍:|F1-F2|≤F≤F1+F2.
合力大小可能大于某一分力,可能小于某一分力,也可能等于某一分力.
二、力的合成和分解
1.力的合成和分解都遵循平行四邊形定則.
2.合力或分力的求解.
(1)作圖法(如圖2所示)
圖2
(2)計(jì)算法
①兩分力共線時(shí):
a.若F1、F2兩力同向,則合力F=F1+F2,方向與兩力同向.
b.若F1、F2兩力反向,則合力F=|F1-F2|,方向與兩力中較大的同向.
②兩分力不共線時(shí):
可以根據(jù)平行四邊形定則作出力的示意圖,然后由幾何關(guān)系求解對(duì)角線,其長(zhǎng)度即為合力大?。韵聻閮煞N特殊情況:
a.相互垂直的兩個(gè)力的合成(即α=90°):F=,F(xiàn)與F1的夾角的正切值tan β=,如圖3所示.
圖3
b.兩個(gè)等大的力的合成:平行四邊形為菱形,利用其對(duì)角線互相垂直平分的特點(diǎn)可解得F合=2Fcos ,如圖4所示.
若α=120°,則合力大小等于分力大小,如圖5所示.
c.合力與一個(gè)分力垂直:F=,如圖6所示.
圖4 圖5
圖6
注意:平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力.
三、力的分解的討論
力的分解有解或無(wú)解,簡(jiǎn)單地說(shuō)就是代表合力的對(duì)角線與給定的代表分力的有向線段是否能構(gòu)成平行四邊形(或三角形).若可以構(gòu)成平行四邊形(或三角形),說(shuō)明合力可以分解成給定的分力,即有解;若不能,則無(wú)解.常見(jiàn)的有幾種情況.
已知條件
分解示意圖
解的情況
已知兩個(gè)分力的方向
唯一解
已知一個(gè)分力的大小和方向
唯一解
已知一個(gè)分力(F2)的大小和另一個(gè)分力(F1)的方向
①F2<Fsin θ
無(wú)解
②F2=Fsin θ
唯一解
③Fsin θ<F2<F
兩解
④F2≥F
唯一解
例題精練
1.(浙江期中)以下物理量均是矢量的是( ?。?br />
A.力、功 B.時(shí)間、加速度
C.路程、轉(zhuǎn)速 D.速度、位移
【分析】既有大小又有方向,相加時(shí)遵循平行四邊形定則的物理量是矢量,如力、速度、加速度、位移等都是矢量;只有大小,沒(méi)有方向,運(yùn)算時(shí)遵循代數(shù)運(yùn)算法則的物理量是標(biāo)量,如路程、時(shí)間、質(zhì)量等都是標(biāo)量。
【解答】解:A、力既有大小又有方向,運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則,是矢量。功只有大小,沒(méi)有方向,是標(biāo)量,故A錯(cuò)誤;
B、時(shí)間只有大小,沒(méi)有方向,是標(biāo)量。加速度既有大小又有方向,運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則,是矢量,故B錯(cuò)誤;
C、路程和轉(zhuǎn)速只有大小,沒(méi)有方向,都是標(biāo)量,故C錯(cuò)誤;
D、速度、位移既有大小又有方向,運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則,都是矢量,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于矢量和標(biāo)量,要明確它們的兩大區(qū)別:一、矢量既有大小有方向,標(biāo)量只有大小,沒(méi)有方向;二、矢量運(yùn)算遵循平行四邊形定則,標(biāo)量運(yùn)算遵循代數(shù)運(yùn)算法則。
隨堂練習(xí)
1.(義烏市模擬)義烏市場(chǎng)上熱銷(xiāo)的擦窗機(jī)器人能利用內(nèi)置吸盤(pán)吸附在接觸面上,同時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)又能保證機(jī)器人在豎直墻壁或玻璃面上自如行走,執(zhí)行用戶設(shè)定的清潔任務(wù)。假設(shè)現(xiàn)在擦窗機(jī)器人正在豎直玻璃墻面上由A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)行到右上方的B點(diǎn),在這一過(guò)程中,機(jī)器人與玻璃墻之間的摩擦力為F,則下列關(guān)于力的分析圖中正確是( ?。?br />
A. B.
C. D.
【分析】根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合受力分析的知識(shí)即可正確解答。
【解答】解:設(shè)機(jī)器人的質(zhì)量為m,在垂直于玻璃的平面內(nèi),機(jī)器人受到重力ma與玻璃的摩擦力F,合力ma的方向沿AB的方向斜向上,結(jié)合力的合成如圖可知,摩擦力F的方向指向右上方,故ABC錯(cuò)誤,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查受力分析以及牛頓第二定律的直接應(yīng)用,正確的分析受力情況,按重力、彈力和摩擦力的順序分析所受到的力即可。
2.(福州期末)有三個(gè)共點(diǎn)力作用在同一個(gè)物體上,大小分別為3N、11N、18N。那么這三個(gè)力的合力最小值應(yīng)該是( ?。?br />
A.0N B.3N C.4N D.10N
【分析】求三力的合力先分析三力的合力能否組成三角形,如果能組成三角形則合力為零;如果不能組成三角形,則先將其中兩力合成取最大值,兩力的合成與第三力反向時(shí)合力最小。
【解答】解:3N和11N的最大合力為14N,不能與18N平衡,故三力合力的最小值為18N﹣14N=4N,故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三力的合成,要注意三力合成時(shí)要先將其中兩個(gè)力合成再與第三個(gè)力合成,要注意合力能否為零。
3.(濱??h校級(jí)一模)戽斗[hùdǒu]是古代一種小型的人力提水灌田農(nóng)具,是我國(guó)古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶。如圖所示,兩人雙手執(zhí)繩牽斗取水,在繩子長(zhǎng)度一定時(shí)( ?。?br />
A.兩人站得越近越省力
B.兩人站得越遠(yuǎn)越省力
C.兩邊繩子與豎直方向夾角為60°時(shí)最省力
D.繩子拉力大小與兩人距離遠(yuǎn)近無(wú)關(guān)
【分析】根據(jù)正交分解法列式求解出拉力的表達(dá)式進(jìn)行分析即可.
【解答】解:戽斗受重力和兩個(gè)拉力,設(shè)拉力與豎直方向的夾角為α,根據(jù)平衡條件,有:2Fcosα=mg
解得:F=
設(shè)繩子的長(zhǎng)度為L(zhǎng),兩個(gè)人之間的距離為2x,由幾何關(guān)系可得:sinα=
可知在繩子的長(zhǎng)度一定的條件下,若兩個(gè)人之間的距離x越小,則sinα越小,其對(duì)應(yīng)的余弦值cosα越大,越小,即個(gè)人之間的距離越小,繩子的拉力越小,可知兩人站得越近越省力,故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是采用正交分解法求解出拉力的表達(dá)式進(jìn)行分析,記住繩子的夾角越小,張力越小,基礎(chǔ)題目.
4.(南京模擬)體育課上某同學(xué)靜止懸掛在單杠上,當(dāng)兩只手握點(diǎn)之間的距離增大時(shí),運(yùn)動(dòng)員手臂受到的拉力,下列判斷正確的是( ?。?br />
A.不變 B.變小 C.變大 D.無(wú)法確定
【分析】明確合力一定時(shí),兩分力的夾角越大,分力越大;知道當(dāng)運(yùn)動(dòng)員增大雙手間距離時(shí),根據(jù)合力大小與分力夾角間的關(guān)系分析兩只手臂的拉力如何變化。
【解答】解:根據(jù)每只手臂的拉力的合力一定等于運(yùn)動(dòng)員的重力保持不變,則當(dāng)增大雙手間距離時(shí),兩手臂間夾角增大,根據(jù)平行四邊形定則如圖所示,可知,每只手臂的拉力將增大,故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題是根據(jù)合力與分力的大小變化關(guān)系來(lái)判斷手臂拉力如何變化,可以用質(zhì)點(diǎn)代替人,由平衡條件得到手臂的拉力與手臂間夾角的關(guān)系,再由數(shù)學(xué)知識(shí)分析。
綜合練習(xí)
一.選擇題(共18小題)
1.(浙江期中)古詩(shī):西塞山前白鷺飛,桃花流水鱖魚(yú)肥。假設(shè)白鷺起飛后在某段時(shí)間內(nèi)向前加速直線飛行,用F表示此時(shí)空氣對(duì)白鷺的作用力,下列關(guān)于F的示意圖最有可能正確的是( )
A. B.
C. D.
【分析】對(duì)白鷺進(jìn)行受力分析,白鷺受到重力和空氣對(duì)其作用力,根據(jù)四邊形法則作圖進(jìn)行判斷。
【解答】解:白鷺斜向上加速直線飛行,加速度斜向上,故其合力也斜向上;白鷺受重力和空氣對(duì)其作用力,根據(jù)平行四邊形法則作圖如下,故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了牛頓第二定律、力的合成與分解的運(yùn)用等知識(shí)點(diǎn)。關(guān)鍵點(diǎn):根據(jù)加速度的方向確定合力方向,然后通過(guò)平行四邊形法則作圖。
2.(浙江期中)下列各組物理量都屬于矢量的是( )
A.位移、路程 B.時(shí)刻、時(shí)間間隔
C.線速度、向心加速度 D.重力、速率
【分析】既有大小又有方向,運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則的物理量是矢量。只有大小沒(méi)有方向、運(yùn)算時(shí)遵循代數(shù)運(yùn)算法則的物理量叫做標(biāo)量。
【解答】解:A、位移既有大小又有方向,運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則,是矢量;路程只有大小沒(méi)有方向,是標(biāo)量,故A錯(cuò)誤;
B、時(shí)刻、時(shí)間間隔只有大小沒(méi)有方向,都是標(biāo)量,故B錯(cuò)誤;
C、線速度、向心加速度既有大小又有方向,運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則,都是矢量,故C正確;
D、重力既有大小又有方向,運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則,是矢量;速率只有大小沒(méi)有方向,是標(biāo)量,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題是一個(gè)基礎(chǔ)題目,就是看學(xué)生對(duì)矢量和標(biāo)量的掌握情況,要搞清標(biāo)量和矢量的區(qū)別,掌握物理量的矢標(biāo)性。
3.(溫州期中)下列物理量是矢量的為( )
A.周期 B.轉(zhuǎn)速 C.線速度 D.角度
【分析】矢量是既有大小又有方向、運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則的物理量,標(biāo)量是只有大小沒(méi)有方向、運(yùn)算時(shí)遵循代數(shù)加減法則的物理量。
【解答】解:A、周期只有大小沒(méi)有方向、運(yùn)算時(shí)遵循代數(shù)加減法則,是標(biāo)量,故A錯(cuò)誤;
B、轉(zhuǎn)速只有大小沒(méi)有方向、運(yùn)算時(shí)遵循代數(shù)加減法則,是標(biāo)量,故B錯(cuò)誤;
C、線速度既有大小又有方向,運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則,是矢量,故C正確;
D、角度只有大小沒(méi)有方向、運(yùn)算時(shí)遵循代數(shù)加減法則,是標(biāo)量,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題要能抓住矢量與標(biāo)量的區(qū)別:矢量有方向,運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則,標(biāo)量運(yùn)算時(shí)遵循代數(shù)加減法則,能正確區(qū)分物理量的矢標(biāo)性。
4.(湖北期中)作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的大小隨兩個(gè)分力之間的角度變化的關(guān)系如圖所示,關(guān)于兩個(gè)分力F1、F2的大小,下列選項(xiàng)正確的是( )
A.F1=10N、F2=20N B.F1=12N、F2=18N
C.F1=14N、F2=16N D.F1=15N、F2=15N
【分析】抓住夾角為0度和360度時(shí)的合力大小,結(jié)合平行四邊形定則求出兩個(gè)分力的大小.
【解答】解:當(dāng)二力的方向的夾角為0度和360度時(shí),二力在同一直線上且方向相同,此時(shí)二力的合力最大,則:F1+F2=30N
當(dāng)二力的方向的夾角為180度時(shí),二力在同一條直線上且方向相反,此時(shí)二力的合力最小,則:|F2﹣F1|=10N
聯(lián)立解得:F2=20N,F(xiàn)1=10N,故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了共點(diǎn)力的合成,知道合成和分解遵循平行四邊形定則,知道實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng),難度不大.
5.(杭州期中)下列物理量屬于矢量的是( ?。?br />
A.速率 B.時(shí)間 C.路程 D.力
【分析】矢量是既有大小又有方向、運(yùn)算遵循平行四邊形定則的物理量,標(biāo)量是只有大小沒(méi)有方向、運(yùn)算遵循代數(shù)加減法則的物理量。
【解答】解:ABC、標(biāo)量是只有大小沒(méi)有方向、運(yùn)算遵循代數(shù)加減法則的物理量,速率、時(shí)間和路程都只有大小、沒(méi)有方向,都是標(biāo)量,故ABC錯(cuò)誤;
D、矢量是既有大小又有方向、運(yùn)算遵循平行四邊形定則的物理量,所以彈力是矢量,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于矢量與標(biāo)量,要掌握它們之間的區(qū)別:矢量有方向,標(biāo)量沒(méi)有方向;同時(shí)注意矢量的運(yùn)算應(yīng)遵循平行四邊形定則。
6.(浙江模擬)物理量中的正負(fù)號(hào)是有不同含義的,下列負(fù)號(hào)表示物理量大小的是( )
A.“﹣5J”的功 B.“﹣5m/s”的速度
C.“﹣5Wb”的磁通量 D.“﹣5V”的電勢(shì)
【分析】物理量中的正負(fù)號(hào)是有不同含義的,矢量的正負(fù)表示方向,功的正負(fù)表示力的效果,磁通量的正負(fù)表示磁感線進(jìn)出面的方向,電勢(shì)的正負(fù)表示大小。
【解答】解:A、功的正負(fù)表示力的效果,負(fù)功表示該力是阻力,故A錯(cuò)誤;
B、速度的正負(fù)表示方向,故B錯(cuò)誤;
C、磁通量的正負(fù)表示磁感線進(jìn)出面的方向不同,故C錯(cuò)誤;
D、電勢(shì)的正負(fù)表示大小,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí),要知道矢量的正負(fù)表示方向,而標(biāo)量的正負(fù)號(hào)表示的含義不一定是大小。
7.(渭濱區(qū)模擬)傾角為α、質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平桌面上,質(zhì)量為m的木塊靜止在斜面體上。下列關(guān)于M受到m作用力的大小和方向說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.mgcosα,垂直斜面向下 B.mgsinα,沿斜面向下
C.mg,豎直向上 D.mg,豎直向下
【分析】對(duì)木塊m受力分析,受重力、支持力和靜摩擦力,根據(jù)平衡條件求解M對(duì)m的作用力,再根據(jù)牛頓第三定律求解m對(duì)M的作用力。
【解答】解:對(duì)木塊m受力分析,受重力、支持力和靜摩擦力,其中m受到的M的作用力為支持力和摩擦力的合力,根據(jù)平衡條件,m受到的M的作用力為支持力和摩擦力的合力與木塊m的重力mg大小相等,方向相反;根據(jù)牛頓第三定律可知,M受到m作用力的大小等于木塊的重力mg,方向豎直向下。故ABC錯(cuò)誤,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是合理選擇研究對(duì)象,受力分析后根據(jù)平衡條件列式求解.
8.(浙江二模)下列物理量是矢量,且單位正確的是( ?。?br />
A.動(dòng)量 kg?m/s B.電勢(shì)能 J
C.加速度 m/s D.電荷量 C
【分析】矢量是既有大小又有方向的物理量,標(biāo)量是只有大小沒(méi)有方向的物理量;根據(jù)有無(wú)方向確定是矢量還是標(biāo)量,再寫(xiě)出單位。
【解答】解:A、動(dòng)量是矢量,其單位是kg?m/s,故A正確;
B、電勢(shì)能是標(biāo)量,其單位為J,故B錯(cuò)誤;
C、加速度是矢量,其單位是m/s2,故C錯(cuò)誤;
D、電荷量是標(biāo)量,其單位為C,故D錯(cuò)誤;
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查矢量和標(biāo)量以及國(guó)際單位制中的單位問(wèn)題,對(duì)于矢量,可根據(jù)其方向特點(diǎn)和運(yùn)算法則進(jìn)行記憶,知道矢量的運(yùn)算遵守平行四邊形法則。
9.(房山區(qū)一模)中國(guó)高速鐵路最高運(yùn)行時(shí)速350km,被譽(yù)為中國(guó)“新四大發(fā)明”之一。幾年前一位來(lái)中國(guó)旅行的瑞典人在網(wǎng)上發(fā)了一段視頻,高速行駛的列車(chē)窗臺(tái)上,放了一枚直立的硬幣,如圖所示。在列車(chē)行駛的過(guò)程中,硬幣始終直立在列車(chē)窗臺(tái)上,直到列車(chē)轉(zhuǎn)彎的時(shí)候,硬幣才倒下。這一視頻證明了中國(guó)高鐵極好的穩(wěn)定性。關(guān)于這枚硬幣,下列判斷正確的是( ?。?br />
A.硬幣直立過(guò)程中,列車(chē)一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.硬幣直立過(guò)程中,一定只受重力和支持力,處于平衡狀態(tài)
C.硬幣直立過(guò)程中,可能受到與列車(chē)行駛方向相同的摩擦力作用
D.列車(chē)加速或減速行駛時(shí),硬幣都可能受到與列車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力作用
【分析】硬幣直立時(shí)可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),也可以隨車(chē)速的變化做變速直線運(yùn)動(dòng),由受力,結(jié)合運(yùn)動(dòng)的情況分析;列車(chē)橫向變道時(shí),列車(chē)運(yùn)動(dòng)的方向發(fā)生變化。
【解答】解:ABC、當(dāng)列車(chē)勻速直線行駛時(shí)硬幣立于列車(chē)窗臺(tái)上,穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng),說(shuō)明硬幣處于平衡狀態(tài),此時(shí)硬幣受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力,它們是一對(duì)平衡力;當(dāng)列車(chē)在加速或減速過(guò)程中,如果加速度較小,硬幣會(huì)受到沿著行進(jìn)方向的靜摩擦力或行進(jìn)方向反向的靜摩擦力提供硬幣加速度,故AB錯(cuò)誤,C正確;
D、列車(chē)加速時(shí),硬幣會(huì)受到沿著行進(jìn)方向的靜摩擦力,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】該題屬于物理知識(shí)在日常生活中的應(yīng)用,解答的關(guān)鍵要明確列車(chē)沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度的大小可能發(fā)生變化。
10.(寶山區(qū)二模)下列物理量中屬于矢量的是( ?。?br />
A.磁感應(yīng)強(qiáng)度 B.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) C.電流 D.磁通量
【分析】矢量是具有大小和方向的物理量,矢量的運(yùn)算遵循平行四邊形定則,標(biāo)量是只有大小沒(méi)有方向的物理量,標(biāo)量的計(jì)算遵循代數(shù)加減法則。磁感應(yīng)強(qiáng)度用來(lái)描述磁場(chǎng),具有大小和方向,計(jì)算時(shí)遵循平行四邊形定則;感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向規(guī)定為在“電源”內(nèi)部從負(fù)極指向正極,計(jì)算時(shí)不遵循平行四邊形定則;電流大小用來(lái)描述電流強(qiáng)弱,它的方向規(guī)定為正電荷的運(yùn)動(dòng)方向,電流計(jì)算不遵循平行四邊形法則;磁通量的大小用來(lái)描述穿過(guò)某一面積的磁感線的凈剩條數(shù),方向表示磁感線穿過(guò)該平面的方向,磁通量的計(jì)算也不遵循平行四邊法則。
【解答】解:A、磁感應(yīng)強(qiáng)度具有大小和方向,計(jì)算時(shí)遵循平行四邊形定則,是矢量,故A正確;
B、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向規(guī)定為“電源”內(nèi)部從負(fù)極指向正極,計(jì)算時(shí)不遵循平行四邊形定則,所以是標(biāo)量,故B錯(cuò)誤;
C、電流的大小表示電流的強(qiáng)弱,方向規(guī)定為正電荷的運(yùn)動(dòng)方向,計(jì)算時(shí)不遵循平行四邊定則,所以是標(biāo)量,故C錯(cuò)誤;
D、磁通量的大小表示穿過(guò)某一平面的磁感線的凈剩條數(shù),方向表示磁感線穿過(guò)該平面的方向,計(jì)算時(shí)不遵循平行四邊定則,所以是標(biāo)量,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于矢量和標(biāo)量要抓住兩大區(qū)別:一是矢量有方向,標(biāo)量沒(méi)有方向;二是運(yùn)算法則不同:矢量運(yùn)算遵循平行四邊形定則,標(biāo)量運(yùn)算遵循代數(shù)加減法則。
11.(寶山區(qū)二模)如圖所示,雜技運(yùn)動(dòng)員在表演節(jié)目時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài),他的手對(duì)椅子的作用力的方向( )
A.垂直于靠背斜向下 B.平行于靠背斜向下
C.豎直向下 D.豎直向上
【分析】根據(jù)平衡條件,可知椅子對(duì)他的手的支持力的方向,再根據(jù)牛頓第三定律,可知他的手對(duì)椅子的作用力的方向。
【解答】解:雜技運(yùn)動(dòng)員在表演節(jié)目時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài),根據(jù)平衡條件,人所受合力為0,即椅子對(duì)他的手的支持力與它的重力大小相等,方向相反,所以椅子對(duì)他的手的支持力方向豎直向上,根據(jù)牛頓第三定律,他的手對(duì)椅子的作用力的方向?yàn)樨Q直向下,故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查平衡條件及牛頓第三定律,是物理知識(shí)在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用,本題基礎(chǔ),難度小。
12.(成都月考)寒假期間小彤同學(xué)去超市購(gòu)物,他從一層到二層的過(guò)程中,站立在自動(dòng)人行道上,并隨自動(dòng)人行道一起做勻速運(yùn)動(dòng),自動(dòng)人行道為如圖所示的坡面平整的斜面。不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.小彤對(duì)自動(dòng)人行道的壓力是人行道發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的
B.自動(dòng)人行道對(duì)小紅的作用力方向垂直于斜面向上
C.小彤受重力、支持力和摩擦力三個(gè)力作用
D.小彤受重力、支持力、摩擦力和推力四個(gè)力作用
【分析】人隨扶梯斜向上勻速運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),合力為零;再對(duì)人受力分析,受到重力、支持力以及摩擦力,處于平衡狀態(tài)。
【解答】解:小彤隨扶梯斜向上勻速運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),合力為零,對(duì)人受力分析,受到重力、垂直于斜面的支持力和沿斜面向上的靜摩擦力,故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得出結(jié)論,注意自動(dòng)人行道為坡面平整的斜面.
13.(金臺(tái)區(qū)期末)在力的合成中,關(guān)于兩個(gè)分力與它們合力關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是( ?。?br />
A.合力大小一定等于兩個(gè)分力大小之和
B.合力的方向一定與分力的方向相同
C.合力大小一定比任何一個(gè)分力都大
D.兩個(gè)分力的夾角在0°~180°之間變化時(shí),夾角越大合力越小
【分析】(1)根據(jù)同一直線上,兩個(gè)分力的合力大小和方向的特點(diǎn),分析選項(xiàng)AB;
(2)根據(jù)兩個(gè)分力大小不變,夾角在0°~180°之間變化時(shí),合力的變化特點(diǎn),分析CD選項(xiàng)。
【解答】解:AB、兩個(gè)分力方向相反時(shí)有最小值為二力之差,兩個(gè)分力方向相同時(shí)有最大值為二力之和,合力的方向不一定與分力的方向相同,故AB錯(cuò)誤;
CD、兩個(gè)分力大小不變,夾角在0°~180°之間變化時(shí),夾角越大合力越小,合力可能大于、等于、小于其中一個(gè)分力,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查力的合成與分解,解題時(shí),應(yīng)注意平行四邊形定則的應(yīng)用。
14.(金臺(tái)區(qū)期末)某物體在五個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),若把其中一個(gè)大小為10N的力的方向沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°而保持其大小不變。其余四個(gè)力保持不變,則此時(shí)物體所受的合力大小為( )
A.10N B.10N C.20N D.無(wú)法確定
【分析】物體受多個(gè)力平衡,任意一個(gè)力與其余幾個(gè)力的合力一定等值、反向、共線,故先求出除F1外的四個(gè)力的合力,然后將轉(zhuǎn)向后的力F1與除F1外的四個(gè)力的合力合成即可得出合力大小。
【解答】解:物體受五個(gè)共點(diǎn)力處于平衡狀態(tài),則除10N的力之外的其他力的合力一定與10N力大小相等,方向相反;
故除10N力之外的其他個(gè)力的合力大小等于10N,方向與10N力的原方向相反;故將10N的力順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí),可等效成物體受兩個(gè)互成90°的大小等于10N的力作用;
根據(jù)平行四邊形定則可知,兩個(gè)大小相等且互成90°的力合成時(shí),合力在兩個(gè)分力的角平分線上,故此時(shí)物體所受到的合力大小為F=N=10N,故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵明確共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用,知道多力平衡時(shí),任意一力一定與其他各力的合力等大反向;同時(shí)在解題時(shí)將其他幾個(gè)力等效為一個(gè)力進(jìn)行分析求解。
15.(蘇州期末)下列物理量是矢量又屬于導(dǎo)出量的是( ?。?br />
A.力 B.時(shí)間 C.位移 D.質(zhì)量
【分析】力學(xué)基本物理量是長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間,其單位是力學(xué)基本單位。
【解答】解:A、力是導(dǎo)出量,其單位是N,1N=1kg?m/s2是導(dǎo)出單位,不是基本單位,且力是矢量,故A正確;
B、時(shí)間屬于標(biāo)量,是力學(xué)基本物理量,它的單位是s,是力學(xué)基本單位,故B錯(cuò)誤;
C、位移屬于矢量,是力學(xué)基本物理量,它的單位是m,是力學(xué)基本單位,故C錯(cuò)誤;
D、質(zhì)量屬于標(biāo)量,是力學(xué)基本物理量,它的單位是kg,是力學(xué)基本單位,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要掌握力學(xué)基本物理量和導(dǎo)出量的區(qū)別,要注意基本物理量與基本單位是兩個(gè)不同的概念,不能混淆。
16.(朝陽(yáng)區(qū)期末)下列物理量屬于矢量的是( ?。?br />
A.彈力 B.時(shí)刻 C.速率 D.路程
【分析】矢量是既有大小又有方向、運(yùn)算遵循平行四邊形定則的物理量,標(biāo)量是只有大小沒(méi)有方向、運(yùn)算遵循代數(shù)加減法則的物理量。
【解答】解:A、矢量是既有大小又有方向、運(yùn)算遵循平行四邊形定則的物理量,所以彈力是矢量,故A正確;
BCD、標(biāo)量是只有大小沒(méi)有方向、運(yùn)算遵循代數(shù)加減法則的物理量,時(shí)刻、速率、路程只有大小、沒(méi)有方向,都是標(biāo)量,故BCD錯(cuò)誤;
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于矢量與標(biāo)量,要掌握它們之間的區(qū)別:矢量有方向,標(biāo)量沒(méi)有方向;同時(shí)注意矢量的運(yùn)算應(yīng)遵循平行四邊形定則。
17.(眉山期末)兩個(gè)大小分別為F1=2N和F2=3N的力作用在同一質(zhì)點(diǎn)上,它們的合力大小F不可能是( ?。?br />
A.6N B.5N C.4N D.3N
【分析】?jī)蓚€(gè)共點(diǎn)力合成,遵循平行四邊形定則,當(dāng)兩個(gè)力同向時(shí)合力最大,反向時(shí)合力最小,從而即可求解.
【解答】解:兩個(gè)共點(diǎn)力合成,遵循平行四邊形定則;兩個(gè)大小分別為F1=2N和F2=3N的力,兩個(gè)力同向時(shí)合力最大,為F合=F1+F2=5N,反向時(shí)合力最小,為F合=F2﹣F1=3N﹣2N=1N,即5N2≥F合≥1N,可知它們的合力大小F不可能是6N,故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】考查力的平行四邊形定則的應(yīng)用,掌握兩力合成時(shí),兩力同向合力最大,兩力反向合力最小,合力的范圍是|F1+F2|≥F合≥|F1﹣F2|.
18.(廣州期末)在現(xiàn)實(shí)生活中,力的分解有著廣泛的應(yīng)用。一卡車(chē)陷入泥坑中,在緊急狀況下,我們可以按如圖所示的方法,用鋼索把卡車(chē)和木樁拴緊,在鋼索的中央用較小的垂直于鋼索的側(cè)向力F就容易將卡車(chē)?yán)瞿嗫?。下列說(shuō)法正確的是( )
A.力F一定比它沿鋼索分解的兩個(gè)分力都大
B.一個(gè)較小的力F可以分解為兩個(gè)較大的分力
C.力F的大小等于沿鋼索分解的兩個(gè)分力大小之和
D.當(dāng)力F作用于鋼索時(shí),鋼索形成的夾角越大,力F就越大
【分析】可把力F沿繩的方向分解分析兩分力的大小情況,注意此時(shí)兩分力夾角很大
【解答】解:ABC、垂直于鋼索的側(cè)向力大小等于其兩側(cè)鋼索拉力的合力,如圖按照力F的作用效果將F分解成沿AO和BO方向的兩個(gè)分力F1和F2;其中沿BO方向的分力F2在數(shù)值上就等于FB.由于AOB是同一鋼索,故F1=F2,根據(jù)平行四邊形定則畫(huà)出受力情況。由于AOB趨近于180°,故即使F較小,F(xiàn)2也非常大,即FB也非常大,故能將卡車(chē)?yán)瞿嗫樱@種情況是一個(gè)較小的力F可以分解為兩個(gè)較大的分力,故AC錯(cuò)誤,B正確;
D、根據(jù)平行四邊形定則可知,當(dāng)力F作用于鋼索時(shí),鋼索形成的夾角越大,合力F就越小,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查力的合成與分解在實(shí)際生活中的應(yīng)用,注意區(qū)分合力與分力,同時(shí)要注意兩個(gè)分力之間的夾角越大,則合力越小。
二.多選題(共8小題)
19.(進(jìn)賢縣校級(jí)月考)關(guān)于合力與分力的大小關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.合力可以比任何一個(gè)分力都小
B.合力可以和兩個(gè)分力都等大
C.合力必比分力大
D.合力至少比某一個(gè)分力大
【分析】根據(jù)合力與分力的概念,知道它們間是等效代替關(guān)系,即合力的作用效果與幾個(gè)分力共同作用的效果相同,力的合成與分解遵循平行四邊形定則,合力可以大于任意一個(gè)分力,也可以等于分力,也可以小于任意一個(gè)分力.
【解答】解:根據(jù)平行四邊形定則可知,合力可以大于任意一個(gè)分力,也可以等于分力,也可以小于任意一個(gè)分力,故AB正確,CD錯(cuò)誤。
故選:AB。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于合力與分力大小關(guān)系的各種情況應(yīng)對(duì)應(yīng)數(shù)學(xué)三角形的三邊關(guān)系來(lái)理解,合力隨兩個(gè)分力夾角θ的變化關(guān)系,可根據(jù)合力大小公式F=來(lái)判斷.
20.(浙江月考)在“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,采用下列方法和步驟能減小實(shí)驗(yàn)誤差的是( )
A.拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)一些
B.彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前調(diào)零
C.兩個(gè)分力F1、F2間的夾角應(yīng)取90°便于畫(huà)圖
D.作圖時(shí)的鉛筆尖一些,圖的比例盡量大一些
【分析】明確“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)原理和方法,從而明確實(shí)驗(yàn)中減小誤差的基本方法。
【解答】解:A、為了準(zhǔn)確作出力的方向,拉橡皮長(zhǎng)的細(xì)繩要長(zhǎng)一些,故A正確;
B、為了讀數(shù)準(zhǔn)確,彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前調(diào)零,故B正確;
C、兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí),兩個(gè)繩套的夾角適當(dāng),便于實(shí)驗(yàn)即可,不需要是90°,故C錯(cuò)誤;
D、作圖時(shí)的鉛筆尖一些,圖的比例盡量大一些,均可以減小實(shí)驗(yàn)誤差,故D正確。
故選:ABD。
【點(diǎn)評(píng)】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,我們要知道分力和合力的效果是等同的,這要求同學(xué)們對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)要熟練掌握并能正確應(yīng)用,加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)理解,同時(shí)要理解會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差的因素。
21.(威海期末)一物體受到兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力的作用,二者夾角為θ(0<θ<120°),合力為F,若保證兩共點(diǎn)力的方向不變,大小均增加△F,合力變?yōu)镕′。下列說(shuō)法正確的是( )
A.F′與F的方向相同 B.F′與F的方向不同
C.F′﹣F=△F D.F′﹣F>△F
【分析】解答本題可以根據(jù)二個(gè)力的合力的平行四邊形定則及力的合成三角形定則畫(huà)出力的示意圖即可.
【解答】解:AB、兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力合成時(shí),合力的方向在這兩個(gè)力的角平分線上,當(dāng)兩個(gè)力大小均增加△F時(shí),兩個(gè)共點(diǎn)力仍相等,合力的方向還是角平分線上,故A正確,B錯(cuò)誤;
CD、由力的合成平行四邊形定則或者三角形定則畫(huà)出知兩個(gè)力的合力,增加后兩個(gè)力的合力,如圖所示,根據(jù)幾何知識(shí)當(dāng)θ/2小于60°時(shí),α大于θ/2,增加的合力F′﹣F大于△F,故D正確,C錯(cuò)誤。
故選:AD。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于合力與分力大小關(guān)系的各種情況應(yīng)對(duì)應(yīng)數(shù)學(xué)三角形的三邊關(guān)系來(lái)理解。
22.(菏澤期末)下列各組共點(diǎn)的三個(gè)力,可能平衡的有( )
A.3N、4N、8N B.3N、5N、1N C.3N、7N、5N D.7N、9N、16N
【分析】根據(jù)分力與合力的關(guān)系分析即可:合力要大于或等于兩個(gè)分力的差的絕對(duì)值,小于或等于兩個(gè)分力的和。
【解答】解:在三個(gè)力的作用下可能平衡的,第3個(gè)力必須大于另外兩個(gè)力的差的絕對(duì)值,而小于另外兩個(gè)力的和;
A、3N與4N的合力最大值為7N,最小值為1N,不可以與8N的力平衡,故A錯(cuò)誤;
B、3N和5N合成時(shí),最大8N,最小2N,不可能與1的力平衡,故B錯(cuò)誤;
C、3和7N合成時(shí),最大10N,最小為4N,故可能與8N的力平衡,故C正確;
D、7N和9N的合力最大值為16N,最小為2N,故可以與16N的力平衡,故D正確;
故選:CD。
【點(diǎn)評(píng)】本題解答的關(guān)鍵是:第3個(gè)力必須大于另外兩個(gè)力的差的絕對(duì)值,而小于另外兩個(gè)力的和,只有這樣才能組成閉合的三角形,即他們的合力才能為0。
23.(桂林期末)在做“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí),使用彈簧測(cè)力計(jì)的說(shuō)法正確的是( )
A.測(cè)量前檢查彈簧測(cè)力計(jì)的指針是否指在零刻度
B.測(cè)量前應(yīng)把兩彈簧測(cè)力計(jì)互相勾在一起并對(duì)拉,觀察它們的示數(shù)是否相同
C.在用彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí),外殼不要與紙面摩擦
D.兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)
【分析】“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了等效替代法思想,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng)來(lái)解答。
【解答】解:A、為防止產(chǎn)生零誤差,測(cè)量前檢查彈簧測(cè)力計(jì)的指針是否指在零刻度,故A正確;
B、測(cè)量前應(yīng)把兩彈簧測(cè)力計(jì)互相勾在一起并對(duì)拉,觀察它們的示數(shù)是否相同,這樣可以判斷彈簧測(cè)力計(jì)是否準(zhǔn)確,故B正確;
C、在用彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí),若外殼與紙面之間存在摩擦,導(dǎo)致實(shí)際拉橡皮筋的力是彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和摩擦力的合力,會(huì)產(chǎn)生誤差,所以應(yīng)該外殼與紙面不要有摩擦,故C正確;
D、“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了等效替代法思想,兩根細(xì)繩不一定等長(zhǎng),故D錯(cuò)誤。
故選:ABC。
【點(diǎn)評(píng)】誤差分析是實(shí)驗(yàn)常考的內(nèi)容,要結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作方法和注意事項(xiàng)來(lái)分析。
24.(渭濱區(qū)期末)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,下列措施中能減小實(shí)驗(yàn)誤差的是( )
A.兩條細(xì)繩必須等長(zhǎng)
B.彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平面平行
C.拉橡皮條的細(xì)繩要稍長(zhǎng)一些,標(biāo)記同一條細(xì)繩的方向時(shí)兩標(biāo)記點(diǎn)要適當(dāng)遠(yuǎn)一些
D.實(shí)驗(yàn)前先把實(shí)驗(yàn)所用的兩只彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相互鉤住平放在桌面上,向相反方向拉動(dòng),檢查讀數(shù)是否相同,若不同,則進(jìn)行調(diào)節(jié)使之相同
【分析】細(xì)繩的作用是確定力的方向,適當(dāng)長(zhǎng)一些就可以減小實(shí)驗(yàn)誤差;細(xì)繩的作用是確定力的方向,適當(dāng)長(zhǎng)一些就可以減小實(shí)驗(yàn)誤差;采用兩點(diǎn)確定方向,不能太近,故要適當(dāng)遠(yuǎn)一些;實(shí)驗(yàn)前對(duì)測(cè)力計(jì)調(diào)零校準(zhǔn)。
【解答】解:A、兩條細(xì)繩的作用是確定力的方向,適當(dāng)長(zhǎng)一些就可以減小實(shí)驗(yàn)誤差,所以不必等長(zhǎng),故A錯(cuò)誤;
B、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平面平行,這樣記錄的數(shù)據(jù)才更加真實(shí)準(zhǔn)確,有利減小誤差,故B正確;
C、采用兩點(diǎn)確定方向,不能太近,故要適當(dāng)遠(yuǎn)一些,所以細(xì)繩要稍長(zhǎng)一些,這樣有利減小誤差,故C正確;
D、實(shí)驗(yàn)前對(duì)測(cè)力計(jì)調(diào)零校準(zhǔn),有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差,故D正確。
故選:BCD。
【點(diǎn)評(píng)】誤差分析是實(shí)驗(yàn)??嫉膬?nèi)容,學(xué)生應(yīng)該結(jié)合器材和實(shí)驗(yàn)操作、原理等來(lái)分析。
25.(布爾津縣期末)下列各組物理量中,全部是矢量的是( )
A.位移、速率、加速度
B.位移、速度、平均速度
C.位移、加速度、速度變化量
D.位移、路程、加速度
【分析】矢量是既有大小又有方向的物理量,標(biāo)量是只有大小沒(méi)有方向的物理量。
【解答】解:A、速率只有大小,沒(méi)有方向,是標(biāo)量。位移、加速度是矢量,既有大小,又有方向。故A錯(cuò)誤。
B、位移、速度、平均速度都是矢量。故B正確。
C、位移、加速度、速度變化量都是矢量。故C正確。
D、路程是只有大小,沒(méi)有方向的標(biāo)量。位移和加速度是矢量,故D錯(cuò)誤。
故選:BC。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查對(duì)矢量與標(biāo)量區(qū)別的理解。知道矢量與標(biāo)量有兩大區(qū)別:一是矢量有方向,標(biāo)量沒(méi)有方向;二是運(yùn)算法則不同,矢量運(yùn)算遵守平行四邊形定則,標(biāo)量運(yùn)算遵守代數(shù)加減法則。
26.(河南月考)如圖所示,在“共點(diǎn)力合成”的實(shí)驗(yàn)中,橡皮條一端固定于P點(diǎn),另一端連接兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),分別用F1和F2拉兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),將這端的結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn)。現(xiàn)讓F1大小不變,方向沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)某一角度,且F1始終處于PO左側(cè),要使這端的結(jié)點(diǎn)仍位于O點(diǎn),則關(guān)于F的大小和圖中的θ角,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.增大F2的同時(shí)增大θ角 B.增大F2的同時(shí)減小θ角
C.增大F2而保持θ角不變 D.減小F2的同時(shí)增大θ角
【分析】要使結(jié)點(diǎn)O位置不變,應(yīng)保證合力大小、方向不變,保持F1的大小不變,即要求一個(gè)分力大小不變,故根據(jù)要求利用平行四邊形定則作圖可正確分析得出結(jié)果。
【解答】解:對(duì)點(diǎn)O點(diǎn)受力分析,受到兩個(gè)彈簧的拉力和橡皮條的拉力,由于O點(diǎn)位置不變,因此橡皮條長(zhǎng)度不變,其拉力大小方向不變,F(xiàn)2的大小不變,ob彈簧拉力方向和大小都改變,根據(jù)力的平行四邊形定則有:
如圖1所受示,可以增大F2的同時(shí)增大θ角,故A正確;
若如圖2變化所受,可以增大F2的同時(shí)減小θ角,故B正確;
如圖3所受示,可以增大F2而保持θ角不變,故C正確;
同時(shí)根據(jù)平行四邊形定則可知,減小F2的同時(shí)增大β角是不能組成平行四邊形的,故D錯(cuò)誤。
故選:ABC。
【點(diǎn)評(píng)】明確矢量合成的法則,熟練應(yīng)用平行四邊形定則解題,本題實(shí)質(zhì)上考查了平行四邊形定則的應(yīng)用。
三.填空題(共8小題)
27.(浦東新區(qū)期末)如圖所示“用DIS驗(yàn)證斜面上力的分解”實(shí)驗(yàn)中,A、B處各放一個(gè)力傳感器,放在A處傳感器的示數(shù)用F1表示,放在B處傳感器的示數(shù)用F2表示。在斜面傾角θ由0°變到90°的過(guò)程中,F(xiàn)1將 變大 ,F(xiàn)2將 變小 。(以上均選填“變大”、“變小”或“不變”)
【分析】將小球的重力沿著平行斜面方向和垂直斜面方向正交分解,然后根據(jù)幾何關(guān)系求出兩分力的表達(dá)式再進(jìn)行分析判斷。
【解答】解:將小球的重力沿著平行斜面方向和垂直斜面方向正交分解,如圖
解得F1=mgsinθ
F2=mgcosθ
由于角θ不斷增加,故F1不斷變大,F(xiàn)2不斷減小。
故答案為:變大;變小。
【點(diǎn)評(píng)】在利用正交分解解決斜面問(wèn)題時(shí),通常將重力沿著平行斜面方向和垂直斜面方向正交分解。
28.(公主嶺市校級(jí)期末)“研究共點(diǎn)力的合成”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖示。
(1)圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是 F' 。
(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是 。
A.理想實(shí)驗(yàn)法
B.等效替代法
C.控制變量法
D.建立物理模型法
(3)實(shí)驗(yàn)中可減小誤差的措施有 C 。
A.兩個(gè)分力F1、F2的大小要越大越好
B.兩個(gè)分力F1、F2間夾角應(yīng)越大越好
C.拉橡皮筋時(shí),彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行
【分析】(1)在實(shí)驗(yàn)中F和F′分別由平行四邊形定則及實(shí)驗(yàn)得出,明確理論值和實(shí)驗(yàn)值的區(qū)別即可正確解答;
(2)本實(shí)驗(yàn)中采用了兩個(gè)力合力與一個(gè)力效果相同來(lái)驗(yàn)證的平行四邊形定則,因此采用“等效法”,注意該實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用;
(3)數(shù)據(jù)處理時(shí),我們需要畫(huà)出力的大小和方向,根據(jù)減少實(shí)驗(yàn)誤差的方法進(jìn)行分析。
【解答】解:(1)圖乙中的F與F'中,F(xiàn)是由平行四邊形得出的,而F'是通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法得出的,其方向一定與橡皮筋的方向相同,一定與AO共線的是F';
(2)本實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)拉力的作用效果和一個(gè)拉力的作用效果相同,采用的科學(xué)方法是等效替代法。故ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:B。
(3)A、實(shí)驗(yàn)是通過(guò)作圖得出結(jié)果,故在不超出量程的情況下為了減小誤差應(yīng)讓拉力盡量大些,故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)平行四邊形定則可知夾角太小將會(huì)導(dǎo)致合力過(guò)大,導(dǎo)致一個(gè)彈簧拉時(shí)可能超過(guò)量程,故夾角不能太小或太大,適當(dāng)即可,故B錯(cuò)誤;
C、為了防止出現(xiàn)分力的情況,應(yīng)讓各力盡量貼近木板,且與木板平行,同時(shí),讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧秤刻度,故C正確。
故選:C。
故答案為:(1)F′;(2)B;(3)C。
【點(diǎn)評(píng)】本實(shí)驗(yàn)采用的是等效替代的方法,即一個(gè)合力與幾個(gè)分力共同作用的效果相同,可以互相替代;在解決設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí),一定先要通過(guò)分析題意找出實(shí)驗(yàn)的原理,通過(guò)原理即可分析實(shí)驗(yàn)中的方法及誤差分析。
29.(濱海縣校級(jí)月考)某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在白紙上所作圖如圖乙所示,已知實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作正確。乙圖中F1、F2、F、F'四個(gè)力,其中力 F?。ㄌ钌鲜鲎帜福┎皇怯蓮椈蓽y(cè)力計(jì)直接測(cè)得的,實(shí)驗(yàn)中,要求先后兩次力的作用效果相同,指的是 D?。ㄌ钫_選項(xiàng)前字母)。
A.兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力F1和F2的大小之和等于一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小
B.橡皮條沿同一方向伸長(zhǎng)
C.橡皮條伸長(zhǎng)到同一長(zhǎng)度
D.橡皮條沿同一方向伸長(zhǎng)同一長(zhǎng)度
【分析】在實(shí)驗(yàn)中F和F′分別由平行四邊形定則及實(shí)驗(yàn)得出,明確理論值和實(shí)驗(yàn)值的區(qū)別即可正確解答;
本實(shí)驗(yàn)中采用了兩個(gè)力合力與一個(gè)力效果相同來(lái)驗(yàn)證的平行四邊形定則,因此采用“等效法”,注意該實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用。
【解答】解:F在以F1與F2為鄰邊的平行四邊形的對(duì)角線上,不是由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)出的。
該實(shí)驗(yàn)采用了“等效替代”法,即合力與分力的關(guān)系是等效的,前后兩次要求橡皮條沿同一方向伸長(zhǎng)同一長(zhǎng)度,故ABC錯(cuò)誤,D正確;
故答案為:F,D;
【點(diǎn)評(píng)】本題考查驗(yàn)證力的平行四邊形定則,要求掌握其實(shí)驗(yàn)原理,熟悉操作步驟,牢記操作注意事項(xiàng)。
30.(河池期末)在《互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成》實(shí)驗(yàn)中,做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備后,先用兩個(gè)彈簧秤平行于板面把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到某一位置O,此時(shí)學(xué)生需要記錄的是 兩彈簧秤的讀數(shù) 和 細(xì)繩的方向?。唤又靡粋€(gè)彈簧秤平行于板面拉橡皮條,要特別注意的是 橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O 。
【分析】本實(shí)驗(yàn)的目的是要驗(yàn)證平行四邊形定則,故應(yīng)通過(guò)平行四邊形得出合力再與真實(shí)的合力進(jìn)行比較,理解實(shí)驗(yàn)的原理即可解答本題。
【解答】解:在本實(shí)驗(yàn)中為了得出平行四邊形,我們需要知道兩分力的大小和方向,故應(yīng)記下兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)及兩個(gè)細(xì)繩套的方向,同時(shí)為了能準(zhǔn)確的得出合力的大小,應(yīng)讓兩次拉時(shí)的效果相同,應(yīng)記下橡皮條結(jié)點(diǎn)的位置以保證下次能拉至同一位置,得出相同的效果;應(yīng)特別注意應(yīng)將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置,以保證一個(gè)力拉與兩個(gè)力拉時(shí)的效果相同;
故答案為:兩彈簧秤的讀數(shù)、細(xì)繩的方向; 橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O
【點(diǎn)評(píng)】本題第二問(wèn)是三力平衡問(wèn)題中的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題,關(guān)鍵受力分析后,作出示意圖,然后運(yùn)用力的平行四邊形定則進(jìn)行分析討論,難度適中。
31.(布爾津縣期末)(1)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)采取了以下三個(gè)步驟:
①在水平放置的木板上固定一張白紙,把橡皮條的一端固定在木板上,另一端拴兩根細(xì)繩套,通過(guò)細(xì)繩套同時(shí)用兩個(gè)測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮條,使它與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn),在白紙上記下O點(diǎn)和兩個(gè)測(cè)力計(jì)F1和F2的示數(shù)。
②在白紙上根據(jù)F1和F2的大小,應(yīng)用平行四邊形定則作圖求出它們的合力的大小F。
③只用一個(gè)測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條,使它的伸長(zhǎng)量與兩個(gè)測(cè)力計(jì)拉時(shí)相同,記下此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F′和細(xì)繩套的方向。
以上三個(gè)步驟均有錯(cuò)誤或疏漏,請(qǐng)指出它們錯(cuò)在哪里:
在①中是 應(yīng)記下兩個(gè)細(xì)繩套的方向即F1和F2的方向 。
在②中是 應(yīng)依據(jù)F1和F2的大小和方向作圖 。
在③中是 應(yīng)將橡皮條與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)拉至同一位置O點(diǎn) 。
(2)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖。圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是 F′ 。
【分析】明確該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理,從而進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)步驟,測(cè)量數(shù)據(jù)等即可正確解答本題。
在實(shí)驗(yàn)中F和F′分別由平行四邊形定則及實(shí)驗(yàn)得出,明確理論值和實(shí)驗(yàn)值的區(qū)別即可正確解答;本實(shí)驗(yàn)中采用了兩個(gè)力合力與一個(gè)力效果相同來(lái)驗(yàn)證的平行四邊形定則,因此采用“等效法”,注意該實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用。
【解答】解:(1)該實(shí)驗(yàn)采用“等效法”進(jìn)行,即一個(gè)彈簧秤和兩個(gè)彈簧秤拉橡皮條與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)時(shí)應(yīng)該拉至同一位置O點(diǎn),由于力是矢量,因此在記錄數(shù)據(jù)時(shí),不光要記錄力的大小,還要記錄其方向,這樣才能做平行四邊形,從而驗(yàn)證兩個(gè)力的合力大小和方向是否與一個(gè)力的大小和方向相同。
所以在①中是應(yīng)記下兩個(gè)細(xì)繩套的方向即F1和F2的方向,在②中是應(yīng)依據(jù)F1和F2的大小和方向作圖,在③中是應(yīng)將橡皮條與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)拉至同一位置O點(diǎn)。
(2)F1與F2合力的實(shí)驗(yàn)值是指通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到值,即用一個(gè)彈簧拉繩套時(shí)測(cè)得的力的大小和方向,而理論值(實(shí)際值)是指通過(guò)平行四邊形得出的值,故F′是力F1與F2合力的實(shí)驗(yàn)值,其方向一定沿AO方向。
故答案為:(1)應(yīng)記下兩個(gè)細(xì)繩套的方向即F1和F2的方向;應(yīng)依據(jù)F1和F2的大小和方向作圖;應(yīng)將橡皮條與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)拉至同一位置O點(diǎn);(2)F′
【點(diǎn)評(píng)】本題比較簡(jiǎn)單,直接考查了驗(yàn)證力的平行四邊形定則時(shí)如何進(jìn)行操作,對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)一定熟練掌握才能為解決復(fù)雜實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)。
32.(徐匯區(qū)校級(jí)期中)括號(hào)中的物理量中屬于標(biāo)量的有 時(shí)間、路程?。铀俣取⑺俣?、速度變化量、時(shí)間、位移、路程、力)。
【分析】題應(yīng)抓?。杭扔写笮∮钟蟹较蚴鞘噶浚缌?、速度、加速度、位移、動(dòng)量等都是矢量;只有大小,沒(méi)有方向的物理量是標(biāo)量,如路程、時(shí)間、質(zhì)量等都是標(biāo)量.
【解答】解:加速度、速度、速度變化量、位移、力這些物理量既有大小也有方向,是矢量,而時(shí)間、路程只有大小,沒(méi)有方向,是標(biāo)量。
故答案為:時(shí)間、路程
【點(diǎn)評(píng)】矢量與標(biāo)量的區(qū)別有兩個(gè):一矢量有方向,而標(biāo)量沒(méi)有方向;二矢量運(yùn)算遵守平行四邊形定則,標(biāo)量運(yùn)算遵守代數(shù)加減法則.
33.(婁星區(qū)校級(jí)期中)有兩個(gè)共點(diǎn)力,F(xiàn)1=3N,F(xiàn)2=4N,這兩個(gè)力合力的最大值為 7 N;當(dāng)F1與F2垂直時(shí),合力為 5 N。
【分析】?jī)蓚€(gè)力同向時(shí),合力最大,等于兩個(gè)力之和;兩個(gè)力反向時(shí),合力最小,等于兩個(gè)力之差;兩個(gè)力不共線時(shí)遵循平行四邊形定則。
【解答】解:當(dāng)兩個(gè)共點(diǎn)力的方向相同時(shí),這兩個(gè)力的合力最大,當(dāng)F1=3N,F(xiàn)2=4N方向相同時(shí),這兩個(gè)力的合力最大,最大值為3N+4N=7N。
當(dāng)F1與F2垂直時(shí),根據(jù)平行四邊形定則可知,其合力=N=5N
故答案為:7,5
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵明確二力合成時(shí),合力范圍為:|F1﹣F2|≤F≤|F1+F2|;兩力同向時(shí)合力最大,反向時(shí)合力最小。
34.(朝陽(yáng)區(qū)校級(jí)期中)大小為6N和8N的兩個(gè)共點(diǎn)力合成時(shí),合力的最大值為 14 N,最小值為 2 N,當(dāng)兩個(gè)力互相垂直時(shí),合力為 10 N。
【分析】?jī)闪铣蓵r(shí),合力隨夾角的增大而減小,當(dāng)夾角為零時(shí)合力最大,夾角180°時(shí)合力最小,并且有|F1﹣F2|≤F≤F1+F2
【解答】解:兩力合成時(shí),合力范圍為:|F1﹣F2|≤F≤F1+F2;
當(dāng)兩個(gè)力的夾角為0°時(shí),兩力的合力最大,其最大值是14N;
當(dāng)兩個(gè)力的夾角為180°時(shí),兩力的合力最小,其最小值是2N;
當(dāng)兩個(gè)力互相垂直時(shí)合力的大小是F==N=10N;
故答案為:14 2 10
【點(diǎn)評(píng)】?jī)闪铣蓵r(shí),合力的大小滿足|F1﹣F2|≤F≤F1+F2,在此范圍內(nèi)所有的值均是有可能的。
四.作圖題(共6小題)
35.(七里河區(qū)校級(jí)月考)畫(huà)出圖中A物體的受力示意圖。(圖中所有物體均靜止)
【分析】對(duì)各物體進(jìn)行受力分析,按照重力、彈力、摩擦力的順序,結(jié)合平衡條件,進(jìn)行分析即可.
【解答】解:圖1中,小球A受到重力和桿對(duì)小球豎直向上的支持力;
圖2中,物塊A受到自身的重力,水平向左的外力F,豎直墻對(duì)物體A的支持力及豎直墻對(duì)物體A豎直向上的靜摩擦力;
圖3中,B物體受到水平向右的拉力F,B對(duì)A的支持力;
圖4中物塊A受到自身的重力,水平向左的外力F,a物體對(duì)物體A的支持力及a物體對(duì)物體A豎直向上的靜摩擦力;
圖5中,A物體受到自身的重力,左側(cè)豎直面水平向右的支持力,水平面豎直向上的支持力及B球?qū)球的壓力
故受力分析如圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于受力分析的基礎(chǔ)題目,按照順序進(jìn)行分析即可,屬于簡(jiǎn)單題目.
36.(揭東區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,質(zhì)量mA>mB的兩物體A、B疊放在一起,靠著豎直墻面。讓它們由靜止釋放,在沿粗糙面下落過(guò)程中,請(qǐng)?jiān)趫D上作出物體B的受力示意圖。
【分析】由受力分析可知,B不受墻壁支持力和A的壓力,只受自身重力做自由落體。
【解答】解:由受力分析可知,B不受墻壁支持力和A的壓力,只受自身重力做自由落體,因此B受力示意圖如圖所示:
答:B的受力示意圖如上圖所示。
【點(diǎn)評(píng)】有很多學(xué)生認(rèn)為A與B之間還存在有相互作用的彈力,要知道他們一起做自由落體運(yùn)動(dòng),都是僅受重力。
37.(三元區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,畫(huà)出a物體的受力圖:隨皮帶向上勻速運(yùn)動(dòng)的物體
【分析】物體隨皮帶向下勻速運(yùn)動(dòng),受到重力、皮帶的支持力和靜摩擦力,靜摩擦力沿皮帶向上
【解答】解:物體隨皮帶向上勻速運(yùn)動(dòng),受到三個(gè)力:重力、皮帶的支持力和靜摩擦力,物體有相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),受到的靜摩擦力沿斜面向上。
故受力分析如圖所示;
【點(diǎn)評(píng)】本題考查分析物體受力情況的能力,受力分析可以根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律檢驗(yàn)是否正確。
38.(三元區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,畫(huà)出a物體的受力圖:水平力F把物塊緊壓在豎直墻上靜止
【分析】對(duì)物體進(jìn)行分析,按照已知力、重力、彈力、摩擦力的順序進(jìn)行分析,從而找出所有力,并作出受力分析圖。
【解答】解:水平力把物體壓在墻上靜止,則物體受壓力F,同時(shí)受向下的重力,豎直墻對(duì)物體向外的彈力,由于物體靜止,但相對(duì)墻有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故一定有受向上的摩擦力,
故受力分析如圖。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查受力分析的基本方法,要注意養(yǎng)成按順序分析力的習(xí)慣,做到不添力也不漏力。
39.(三元區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,畫(huà)出a物體的受力圖:粗糙斜面向上滑動(dòng)的物體
【分析】物體沿固定的粗糙斜面向上滑動(dòng),受到重力、斜面的支持力和沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力。
【解答】解:物體沿固定的粗糙斜面向上滑動(dòng),首先物體受到重力,其次斜面對(duì)物體有垂直于斜面向上的支持力,物體相對(duì)斜面向上運(yùn)動(dòng),受到斜面的沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力,共三個(gè)力作用。
物體的受力圖如圖所示。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于物體的受力,一般按重力、彈力、摩擦力的順序分析。滑動(dòng)摩擦力方向與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。
40.(紅塔區(qū)校級(jí)期中)如圖甲為物體A靜止在斜面上,圖乙為物體A通過(guò)豎直細(xì)線靜止懸掛于天花板上且左側(cè)與墻接觸,畫(huà)出圖甲和圖乙物體A的受力示意圖。
【分析】先分析物體的受力情況,再畫(huà)出物體受力圖。分析受力按重力、彈力和摩擦力的順序進(jìn)行。
【解答】解:甲圖中物體受重力、支持力以及摩擦力的作用而處于靜止,受力分析如圖所示;
乙圖中物體受重力和繩子的拉力,由于豎直方向沒(méi)有正壓力,故不受墻的彈力,受力分析如圖所示。
故答案如圖所示。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查受力分析的基本內(nèi)容,要注意在受力分析時(shí)要按照重力、彈力、摩擦力的順序進(jìn)行分析,做到不添力也不漏力。
五.計(jì)算題(共3小題)
41.(靜海區(qū)月考)如圖所示,已知F1=20N,與水平方向成37度角向右上方;F2=6N,豎直向下;F3=10N,水平向左;求三個(gè)力的合力F合的大小和方向。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【分析】建立坐標(biāo)系:以三個(gè)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn),以水平向右為x軸正方向,以豎直向上為y軸正方向,將F1、F2、F3分解到兩個(gè)坐標(biāo)軸上,分別求出x軸和y軸上的合力,再求解三個(gè)力的合力的大小和方向.
【解答】解:以水平向右為x軸正方向,以豎直向上為y軸正方向,建立直角坐標(biāo)系,把力F1分解到兩個(gè)坐標(biāo)軸上,沿x方向:Fx=F1cos37°﹣F3=20×0.8N﹣10N=6N
沿y軸方向:Fy=F1sin37°﹣F2=20×0.6N﹣6N=6N
因此,如圖所示,總合力為:F==N=N
tanφ==1,所以φ=45°.
答:三個(gè)力的合力大小為N,方向與x軸正方向夾角為45°指向右上方.
【點(diǎn)評(píng)】正交分解法是求解合力的一種方法,首先要建立坐標(biāo)系,先正交分解,再求解合力.
42.(微山縣校級(jí)月考)兩個(gè)共點(diǎn)力f1和f2的大小不變,它們的合力f跟f1、f2兩力之間的夾角θ的關(guān)系如圖所示,則合力f大小的變化范圍是多少?
【分析】由圖讀出兩力夾角分別為0和π時(shí)合力大小。當(dāng)兩力夾角為0時(shí),合力等于兩分力之和。當(dāng)兩力夾角為π時(shí),合力大小等于兩力之差。
【解答】解:由圖線中左半支可知:θ=π時(shí),f1﹣f2=1…①
當(dāng)時(shí),…②
聯(lián)立兩式得:f1=4 N,f2=3 N。
根據(jù)合力大小的變化范圍|f1﹣f2|≤f≤f1+f2,得合力變化范圍為1 N~7 N
答:合力f大小的變化范圍是1 N~7 N。
【點(diǎn)評(píng)】本題首先考查讀圖能力,其次要知道兩個(gè)力合力的范圍在兩個(gè)力之差與兩力之和之間。
43.(三元區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,一名騎獨(dú)輪車(chē)的雜技演員在空中的鋼索上表演,如果演員與獨(dú)輪車(chē)的總質(zhì)量為m,兩側(cè)的鋼索互成2θ角,求鋼索所受拉力的大小。(重力加速度為g)
【分析】鋼絲繩上與車(chē)輪接觸的點(diǎn)作為受力對(duì)象,受力分析,根據(jù)平衡條件求解鋼索所受拉力,從而即可求解。
【解答】解:以獨(dú)輪車(chē)和演員作為研究對(duì)象,整體受到重力G和鋼索的拉力,
由平衡條件得:兩邊鋼索拉力的合力與重力等大反向,
則2Tcosθ=mg;
解得:
答:鋼索所受拉力的大小。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是正確的進(jìn)行受力分析,根據(jù)平衡條件列方程求解,要注意鋼索對(duì)獨(dú)輪車(chē)的作用力大小是鋼索對(duì)車(chē)各種力的合力。
這是一份人教版(2019)高中物理必修一 期末復(fù)習(xí)12 A超重和失重 基礎(chǔ)版,文件包含12A超重和失重基礎(chǔ)版學(xué)生版docx、12A超重和失重基礎(chǔ)版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共64頁(yè), 歡迎下載使用。
這是一份人教版(2019)高中物理必修一 期末復(fù)習(xí)10 A牛頓第二定律 基礎(chǔ)版,文件包含10A牛頓第二定律基礎(chǔ)版學(xué)生版docx、10A牛頓第二定律基礎(chǔ)版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共79頁(yè), 歡迎下載使用。
這是一份人教版(2019)高中物理必修一 期末復(fù)習(xí)08 A共點(diǎn)力的平衡 基礎(chǔ)版,文件包含08A共點(diǎn)力的平衡基礎(chǔ)版學(xué)生版docx、08A共點(diǎn)力的平衡基礎(chǔ)版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共67頁(yè), 歡迎下載使用。
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