1、第5章力与平衡单元检测01一、选择题1、把力F分解为两个不为零的分力,下列分解哪种是可能的 ( )A.分力之一垂直于FB.两分力在同一直线上,并与F方向相同C.两分力都比F大 D.两分力都跟F垂直答案:ABC.2、如图所示,将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列结论正确的是( )A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的正压力B.物体受mg、N、F1、F2四个力作用C.物体只受重力mg和弹力N的作用、D.力N、F1、F2三个力的作用效果跟mg、N两个力的作用效果相同解析:选CD,用分力来替代原来的力,其作用效果相同.力分解时不改变力的性质,不转移受力物体,题
2、中F2应仍是斜面上的物体所受, F2是使得物体压紧斜面的力。3、关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是( )A两个分力夹角小于180时,合力大小随夹角的减小而增大;B合力大小随两力夹角增大而增大C合力一定大于每一个分力;D合力的大小不能小于分力中最小者 答案:A.4、物体同时受到同一平面内的三个力作用,下列几组力中其合力可能为零的是 ( )A.5N、7N、8NB.2N、3N、5NC.1N、5N、10ND.1N、10N、10N 答案:ABD.5、已知在xOy,平面内有一个大小为10N的力作用于O点,该力与x轴正方向之间的夹角为30,与y轴正方向之间的夹角为60,现将它分解到x和
3、y方向上,则 ()A.Fx=5N,Fy=5NB.,Fy=5NC.Fx=5N, D.Fx=10N,Fy=10N 答案:B.6、如图所示,物体A在共点力F1、F2、F3作用下处于平衡状态,现将F2逆时针转过600(其他力均不变)那么物体A的合力大小变为( )A. F3 B.F1+F3C.2F2 D. F2解析:选D.F2逆时针转过600后,F1、F3的合力F方向水平向右,大小与F2相等,F1、F3的合力F与转过600的F2的夹角是1200,由三角形知识可得三者的合力大小与F2的大小相等。7、三段不可伸长的细绳 OA、OB、OC 能承受的最大拉力相同。它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB是水平的,
4、A、B端固定不动,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳( )A必定是OA B必定是OBC必定是OC D可能是OB,也可能是OC 解析:选A,对O点受力分析,做平行四边形如图,由三角形知识可知,TOA力最大,随着逐渐增加C端所挂物体的质量,OA线上的力最先达到细绳所能承受的最大拉力,所以先断的必定是OA,答案选A. 8、如右图所示,质量为m的物体悬挂在轻质的支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为。设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2。以下结果正确的是( )ABCD答案:D9、如图,轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止已知A和B的质量分
5、别为mA、mB,绳与水平方向的夹角为,则( )BAA物体B受到的摩擦力可能为0B物体B受到的摩擦力为mAgcosC物体B对地面的压力可能为0D物体B对地面的压力为mBg-mAgsin解析:选B、D.因为A、B均处于静止,所受合力一定为零,则物体B必定受到水平面对B向左的摩擦力作用。选项A错。假设物体B受到水平面的支持力,对B受力分析如图,由二力平衡得,水平方向上,T cos=f ,竖直方向上,N+ T sin= mBg,因为定滑轮只是改变力的方向,对物体A受力可知,T=mAg,由此得出,f= mAgcos,B正确;若满足mAg sin= mBg,此时N=0,也就是地面对物体B的支持力为零,B对
6、地面的压力也为零,这样摩擦力就不会存在,物体B也不再静止,C错误。由表达式N+ T sin= mBg和T=mAg可得出N= mBg-mAgsin,根据作用力和反作用力的关系,则B对地面的压力为mBg-mAgsin,D正确。10、如图所示,在倾角为的斜面上,放一质量为m的小球,小球和斜坡及挡板间均无摩擦,当档板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,则有 ( )OA斜面对球的支持力逐渐增大B斜面对球的支持力逐渐减小C档板对小球的弹力先减小后增大D档板对小球的弹力先增大后减小 解析:选B、C.小球受力分析如图,做平行四边形,因为小球处于平衡状态,可知N1和N2的合力N一定与小球的重力等值反向,在档
7、板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,N1的方向保持不变,N2与水平方向的夹角逐渐增大,在三角形中,有几何知识可以看出N2先减小后增大,N1逐渐减小,答案选B、C。二、实验题11、在“互成角度的两个共点力的合成”的实验中:(1)有位同学把橡皮筋的一端固定在木板上,用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O点,以下操作中错误的是( )A同一次实验过程中,O点位置允许变动B实验中,弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度C橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上D实验中,把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间夹角取,以便算出合力大小(2)有位同学做了一系列步骤,
8、其中的两个步骤是这样做的:在水平防止的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点达到某一位置O点,在白纸上记下O点与两个弹簧测力计的读数与;只用一个弹簧测力计通过细线沿原来的方向(即两个测力计同时拉橡皮条伸长的方向)拉橡皮条,记下此时弹簧测力计的读数和细线的方向。以上两个步骤中均有疏漏或错误,分别是在中 ;在中 。解析:(1)A、C、D ,在实验中,用两个弹簧秤将橡皮筋的另一端拉到某一确定的O点一定是用一个弹簧秤拉橡皮筋所记录的O点相同,只有这样才可保证两力的作用效果和一个力的作用效果相同。A错误;用两个弹簧
9、秤将橡皮筋的另一端拉到某一确定的O时,夹角不能太大或太小,一般在600900之间,C、D错误;B项是为了减小实验误差,正确,答案应选A、C、D。(2)还应记下F1 和F2的方向 应让橡皮条伸长到0点 。12、小明和小红在探究“互成角度的两共点力的合力”时,讨论出一个探究方案并加以实施。以下为情景再现:小明用图钉将白纸钉在置于水平面上的木板上,小红用笔在白纸上标上标记O点。小明用图钉将橡皮绳一端固定在木板上O点,在橡皮绳的末端系住两绳套。用两个弹簧秤分别向左右斜上方拉,把橡皮绳的另一端拉至某一点,并记下该点为A点。小红用笔在两弹簧秤的钩子末端做下记号B和C,用尺画直线分别连接AB和AC并标上箭头
10、,同时记录下两弹簧秤的示数,即为两弹簧秤拉力的方向和大小。小明再次只用一个弹簧秤钩住绳套,将橡皮绳的结点拉到步骤3中同样的A点位置,小红再次记下钩子末端位置D,连接线段AD标上箭头,同时记下弹簧秤示数。取下白纸,小红连接线段BD和CD,即认为FAD为FAB和FAC的合力。(如图6)请你指出以上探究方案的错误之处(不少于三处): (1) ; (2) ; (3) 。解析:(1)拉弹簧秤时用力方向应该与木板平面平行;(2)力的人小应该用力的图示表示;(3)求合力时应该用平行四边形法则:(4)一个弹簧秤的拉力方向与两个弹簧秤的拉力的合力方向不同等等三、计算题13、如图9所示,在倾角为30o的斜面上有一
11、块竖直的挡板,挡板和斜面之间有一个重20N的光滑圆球处于静止状态。求:球对斜面和挡板的弹力大小。解析:对球受力分析如图,由几何知识得:球对斜面的弹力N1=Gcos300=20cos300=403(N) 球对挡板的弹力N2=Gtan300=20tan300=203(N) 答案:403(N);203(N)14、甲、乙两人分别在两岸用绳拉小船在河流中行驶,已知甲的拉力大小为800N,方向与航向夹角为300 。要保持小船能在河流正中间沿直线行驶,(1)乙怎样用力最小?(2)其最小的力为多大?(3)此时小船受到两人拉力的合力为多大?解析:(1)由三角形知识可知,乙垂直航向用力最小,如图所示; (2)由力
12、的合成法则,根据几何关系,得最小力为400N; (3)合力为N 15、如图所示,一个重为100N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角,且=600,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。解析:(受力分析如图,合成或分解都可以)由几何关系知:F=mgtan600=100N F=mg/cos600=200N 小球对墙面的压力F1=F =100N 小球对A点的压力F2= =200N 16、如图所示,物体C的重力为G=10N,AO绳与顶板间的夹角为= 45,BO绳水平,绳子不可伸长,则(1)AO绳所受的拉力F1和BO绳所受的拉力F2分别为多少? (2)如果绳AO和绳BO能承受的最大拉力都是20N,若逐渐增加C的 重力,则AO和BO那根绳子先断?为什么?解析:(1)画出受力图,作出平行四边形(受力图不设评分点)F1 = Gtan =10N F2= =10N(2)当G的重力逐渐增加时,绳AO先断由图知,FBO = FAOcos所以AO的拉力总大于BO的拉力所以AO先断