第三章相互作用练习和习题解答.doc

第三章相互作用练习和习题解答 练习一(1)举出几个实例，说明力是物体之间的相互作用答：放在课桌上的书本对课桌施加了压力，同时课桌对它有支持力；踢足球时，脚对足球有弹力的作用，同时受到足球的弹力(2)画出以下几个力的图示，并指出受力物体和施力物体a人对车水平向右的推力250Nb铁锤对钉子竖直向下的打击力400Nc水对船竖直向上的浮力3.5105N答：人对车水平向右的推力如图11铁锤对钉子竖直向下的打击力如图12水对船竖直向上的浮力如图13(3)画出下面几个物体受到的重力的图示a放在水平桌面上的质量m0.05kg的墨水瓶b竖直向上飞行的质量m2103kg的火箭c沿着滑梯下滑的质量m30kg的小孩d抛出后在空中飞行的质量m4kg的铅球答：a：如图14所示b：如图15所示c：如图16所示d：如图17所示(4)重量为12N、质量分布均匀的等厚正三角形薄板，被一根细绳悬吊着静止(图18)试求出薄板重心的位置根据初中学过的二力平衡条件，求出绳对薄板作用力的大小和方向，画出薄板受力的图示答：三角形三条中线的交点是三角形的几何重心，均匀正三角形薄板的重心就在正三角形的几何重心上(图19中的C点)作用在薄板上的重力G和绳的拉力F平衡，由二力平衡条件可知， FG12N， F的方向竖直向上图19是薄板的受力图练习二(1)在水平桌面上有两个球，它们靠在一起，但不互相压挤，它们之间有弹力的相互作用吗？为什么？答：没有因为两球不互相压挤，没有发生形变(2)停放在地板上的篮球，受到几个力的作用？施力物体各是什么物体？各是哪种性质的力？各力的方向是怎样的？画出篮球受力的示意图答：受到重力和地板的支持力重力的施力物体是地球，方向竖直向下支持力的施力物体是地板，是弹力，方向竖直向上篮球受力的示意图略(3)用两根绳子把一个小工艺品挂起来(图110)，小工艺品受到几个力的作用？各是什么物体对它的作用？各是哪种性质的力？各力的方向是怎样的？画出受力的示意图答：小工艺品受到3个力的作用：重力G，两根绳子的拉力Fa和Fb重力竖直向下拉力是弹力，沿着绳子的方向受力图如图111所示(4)质量均匀的钢管，一端支在水平地面上，另一端被一根竖直绳悬吊着(图112)，钢管受到几个力的作用？各是什么物体对它的作用？各是哪种性质的力？各力的方向是怎样的？画出钢管受力的示意图答：钢管受到3个力的作用：重力G，地面的支持力F1，绳的拉力F2(图113)重力G的方向竖直向下地面支持力F1的施力物体是地面，方向垂直于水平地面竖直向上，是弹力绳的拉力的施力物体是绳，方向沿着绳竖直向上，是弹力(5)一个重量G10N的物体静止地放在斜面上，斜面的倾角(斜面与水平面的夹角)为45，斜面对物体的支持力F7N画出所给情景的示意图，并选择一定的标度，画出重力G和支持力F的图示答：如图114所示练习三(1)手压着桌面向前移动，会明显地感觉到有阻力阻碍手的移动手对桌面的压力越大，会感到阻力越大试一试，并说明道理答：手压着桌面向前移动时手受到桌面的滑动摩擦力作用，滑动摩擦力的方向与手指移动的方向相反，阻碍手的移动滑动摩擦力的大小与压力成正比，手对桌面的压力越大，滑动摩擦力也越大，阻力就越大(2)重量为100N的木箱放在水平地板上，至少要用40N的水平推力，才能使它从原地开始运动木箱与地板间的最大静摩擦力Fm_木箱从原地移动以后，用38N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动这时木箱所受的滑动摩擦力F_ 答：Fm40N，F38N(3)在上题中，如果用20N的水平推力推木箱，木箱是否会从原地移动？有没有相对运动的趋势？所受静摩擦力F_用80N的水平推力推着木箱运动，木箱所受的滑动摩擦力F_答：用20N的水平力推木箱，木箱不会移动，但有相对运动的趋势静摩擦力F20N滑动摩擦力F38N(4)用20N的水平力拉着一块重量为40N的砖，可以使砖在水平地面上匀速滑动，求砖和地面之间的动摩擦因数解：砖在地面上匀速滑动，砖和地面之间的滑动摩擦力F等于水平拉力，F20N砖在水平地面上，对地面的压力FN等于砖的重量，FN练习四(1)有两个力，一个是8N，一个是12N，合力的最大值等于_，最小值等于_答：20N，4N(2)有两个力，一个是10N，一个是2N，它们的合力能等于5N，10N，15N吗？答：两个力的夹角为0时，合力最大，等于12N；两个力的夹角等于180时，合力最小，等于8N在夹角由0增大到180的过程中，合力的大小逐渐减小即合力的大小在12N和8N之间可见合力能够等于10N，不能等于5N和15N(3)用两根结实的绳子拉一辆陷在泥地里的车，两条绳对车的拉力都是2000N，两绳互成45角用作图法求出合力的大小和方向答：如图115所示，选1cm的线段表示1000N的力，作出力的平行四边形，用刻度尺量得表示合力F的对角线长3.7cm，所以合力的F是F1和F2的角平分线，所以合力F与F1的夹角为22.5(4)两个力互成30角，大小分别是90N和120N用作图法求出合力的大小和方向如果这两个力的大小不变，两力间的夹角变为150，用作图法求出合力的大小和方向答：如图116所示，选1cm的线段表示30N的力，作出力的平204NF与F1的夹角为17两力夹角为150时，解答略练习五(1)在图117甲中已知力F和它的一个分力F1，在图117乙中已知力F和两个分力的方向，在图132丙中已知力F和它的两个大小均为F的分力，用作图法分别画出未知的分力答：分别如图118甲、乙、丙所示(2)一个物体的重量为20N，把它放在一个斜面上，斜面长与斜面高之比是53把重力分解，求出平行于斜面使物体下滑的分力和垂直于斜面使物体压紧斜面的分力解：由图119可知，(3)把竖直向下的180N的力分解为两个分力，一个分力在水平方向上并等于240N，求另一个分力的大小和方向解：如图120，已知F180N，F1240N由直角三角形OFF2可得(4)如图121所示，垂直作用在帆上的风力F2104NF沿着船身方向的分力F1使帆船前进，垂直于船身方向的分力F2使船身侧移设F与船身方向成45角，则分力F1_，分力F2_解：F1Fcos452104Ncos451.4104NF2Fcos451.4104N习题(1)水平射出的箭，斜向上方投出的篮球，斜向下方击出的网球(图122)，它们各受几个力的作用？画出受力示意图不计空气阻力答：都只受到重力的作用受力图略(2)放在水平光滑冰面上的木块，受到斜向上方的拉力F，沿冰面向右运动(图123)画出木块的受力示意图所谓光滑，是指木块与冰面间的摩擦力很小，可以忽略不计答：如图124所示(3)如图125所示，一个球停放在两块光滑夹板a和b中间球受几个力的作用？画出受力示意图答：球受a板的支持力Fa、b板的支持力Fb和重力G的作用如图126所示(4)把竖直向下的150N的力F分解为两个分力，分力F1水平向东，分力F2的方向和竖直方向成30角，试作出力的分解的图示，分别用作图法和计算法求出两个分力的大小解：如图127所示，用作图法求解，略(5)一只啤酒瓶，在下列情况下是否受到摩擦力？如果受到，摩擦力的方向如何？a啤酒瓶放在粗糙水平桌面上静止b啤酒瓶放在倾斜的桌面上静止c啤酒瓶被握在手中，瓶口朝上d啤酒瓶压着一张纸，挡住啤酒瓶把纸抽出时答：a不受摩擦力b受到摩擦力，方向沿倾斜的桌面向上c受到摩擦力，方向竖直向上d受到摩擦力，方向与抽出纸的方向相同(6)如图128所示，为了防止电线杆倾倒，常在两侧对称地拉上钢绳设两条钢绳间的夹角是60，两条钢绳的拉力都是300N，求两条钢绳作用在电线杆上的合力解：以5mm长的线段表示100N的力，作出力的平行四边形，如图129所示用刻度尺量得合力F的对角线长26mm，合力的大小F100向下(7)两人共提一桶水(图130)，提绳间的夹角大些省力，还是小些省力？说明理由，并用橡皮筋做个简单的实验，证明你的结论答：夹角小些省力两人所用的力的合力应等于桶和水所受的重力，即此合力的大小是一定的夹角小些，两人用较小的力，合成后即等于此一定的合力参考题(1)一个球在墙角处挨着竖直墙壁a停放在水平地板b上，在图131给出的球的受力示意图中，正确的是哪个图？图中的G表示球所受的重力，Fa表示墙壁a对球的作用力，Fb表示地板b对球的作用力答：乙图正确(2)下列说法中正确的是：A两个互相接触的物体之间一定有弹力作用B一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定不存在摩擦力的作用C两物体之间如果有弹力的作用，就一定有摩擦力的作用D两物体之间如果有摩擦力的作用，就一定有弹力的作用答：D(3)一个物体在压力F的作用下静止在竖直墙壁上，如图132所示画出物体受力示意图在作图之前，依次回答下列问题：a设想墙壁是光滑的，物体还会静止在墙壁上吗？物体对墙壁的相对运动方向如何？b现在物体静止在墙壁上，物体对墙壁有没有相对运动趋势？相对运动趋势的方向如何？c静止在墙上的物体除了受到压力F、重力G和墙壁支持力FN，还受什么力的作用？此力的方向如何？答：a不会相对运动方向向下b有相对运动趋势方向向下c静摩擦力F方向向上物体受力示意图如图133所示(4)图134表示用平行四边形定则求三个力F1、F2、F3的合力F，先求出F1、F2的合力，再求出这个合力与F3的合力F改变求和的顺序，再用平行四边形定则求出这三个力的合力合力的大小和方向跟求和的顺序有关吗？答：如图135所示合力的大小和方向跟求合力的顺序无关(5)有大小分别为4N、9N、11N的三个力，它们彼此之间的夹角可以变化，它们的合力的最大值是多大？最小值是多大？答：当三个力的方向相同时合力最大，为24N；当其中两个力的合力与第三个