《力的分解》习题.doc

力的分解习题一、单选题(本大题共7小题，共28.0分)1.如图所示，细绳 MO与 NO所能承受的最大拉力相同，长度 MO NO，则在不断增加重物 G的重力过程中(绳 OC不会断)（）。A.ON绳先被拉断B.OM绳先被拉断C.ON绳和OM绳同时被拉断D.因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断2.将一个大小为7 N的力分解为两个力，其中一个分力的大小为4 N，则另一个分力的大小不可能是（）。 A.4 NB.7 NC.11 ND.12 N3.用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10 N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（ g取10 m/s 2）（）。A.mB.mC.mD.m4.如图所示，用一根细绳和一根轻杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心，当 A处挂上重物时，绳与杆对手指和手掌均有作用，对这两个作用力的方向（如下图所示）判断完全正确的是（）。A.B.C.D.5.如图所示，一个物体受到三个共点力 F 1、 F 2、 F 3的作用，若将它们平移并首尾相接，三个力矢量组成了一个封闭三角形，则物体所受这三个力的合力大小为（）。 A. 2F1 B. F2 C. 2F3 D. 0 6.一物体放在斜面上，当斜面倾角缓慢增大时，物体始终相对斜面静止，则下列说法中正确的是（）。 A. 物体对斜面的压力逐渐减小 B. 物体对斜面的压力的大小不变 C. 物体的重力沿斜面方向的分力逐渐减小 D. 物体的重力沿斜面方向的分力大小不变 7.将一个力 F分解为两个不为零的力，下列分解方法中不可能的是（）。 A.分力之一垂直于FB.两个分力与F都在同一直线上C.一个分力的大小与F的大小相同D.一个分力与F相同二、填空题(本大题共4小题，共16.0分)8.如图3-5-14所示,质量为m的木箱在推力F作用下沿水平面运动,F与水平方向的夹角为,木箱与水平面间的动摩擦因数为,则水平面给木箱的支持力为_，图3-5-14木箱受到的摩擦力为_。图3-5-149.已知力F的大小是400 N，如果将这个力分解为两个分力F 1和F 2，其中F 1与F的夹角是30，F 2的大小是200 N，则F 1的大小是_。 10.如图3-5-10所示，气球重10 N，空气对其浮力为16 N.由于受水平方向的风力的影响，系气球的绳子与水平面成60角.由此可知，绳子的拉力大小为_N，水平方向的风力大小为_N。图3-5-1011.我国从1975年开始建造斜拉桥，至今已建成了多座大型斜拉桥，其中2001年建造的南京长江二桥，主跨度达628 m，居世界第三；1993年建造的上海杨浦大桥，主跨度602 m，居世界第四.此外，还有上海的南浦大桥和徐浦大桥、香港汀九桥、重庆长江二桥、铜陵长江大桥、武汉长江二桥等。图3-5-10轻轨“明珠线”的建成，缓解了徐家汇地区交通拥挤状况.请在图上画出拱形梁在A点的受力示意图.这种拱形桥的优点是_。思考：利用所学知识解释斜拉桥的力学原理。提示：拱形梁在A处所受力的方向应为切向.这种桥梁的优点是：梁身所受的力通过切向传递，最终将受力传递给桥墩，同时形成较大的跨度空间。三、计算题(本大题共4小题，共40.0分)12.在图3-5-10中，电灯的重力为20 N，绳OA与天花板夹角为45，绳BO水平，求绳AO、BO所受的拉力。图3-5-1013.如图3-5-15所示是压榨机示意图，B、C为固定铰链，A为活动铰链，在A处作用一水平力F，滑块C就以比F大得多的力压D.已知l=0.5 m，h=0.05 m，F=200 N，C与左壁接触面光滑.求D受到的压力为多大？（滑块和杆的重力不计）图3-5-1514.倾角=30的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放有一个重为G=20 N的光滑圆球，如图3-5-2所示，试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力。图3-5-215.如图3-5-1所示，两根轻杆OA和OB各有一端可绕固定在竖直墙上的光滑转动.O处悬挂50 N的重物，试求OA和OB杆在O点处所受到的力。图3-5-1【答案】1.A2.D3.A4.D5.D6.A7.D8.mg+Fsin(mg+Fsin)9.200 N10.6.928 3.4611. 12.AO、BO绳受的拉力分别为28.3 N，20 N。 图3-5-1113.1 000 N14.40 /3 N 20 /3 N15.根据分析作出力的分解示意图如下图，由几何知识得： F 1-Fcot30=50 N，F 2=Fsin30=100 N 则OA杆受到的拉力50 N，OB杆受到的压力为100 N. 【解析】1. 由于 MO NO，所以 ，则作出力分解的平行四边形如图所示，由四边形的两个邻边的长短可以知道 FON FOM，所以在 G增大的过程中，绳 ON先断。 2.2.合力与两分力构成闭合矢量三角形，因此第三个力 F 3应满足：3 N F 311 N。3. 绳子恰好不断时的受力分析如图所示，由于 F N mg10 N，绳子的最大拉力也是10 N，可知 F 1、 F 2之间的最大夹角为120，由几何关系知两个挂钉之间的最大间距 L cos 302 m m。4.略5.由矢量三角形定则可以看出，首尾相接的任意两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反，所以这三个力的合力为零。6.对在斜面上的物体进行受力分析，并把重力分解可得：物体对斜面的压力 F N mgcos ，重力沿斜面方向的分力 F 1 mgsin ，当斜面倾角缓慢增大时，即 增大，则 F N减小， F 1增大，故A项正确。7.略8.将力F分解到水平方向和竖直向下的方向。木箱受的摩擦力不等于Fcos,因为木箱不一定是匀速运动，所以所受摩擦力为滑动摩擦力。9.由平行四边形定则，结合已知条件可知以F 1、F 2为邻边的平行四边形为矩形，F 1=Fcos30=400 N=200 N.10.把绳子拉力正交分解得，水平方向Tcos60=F 风，竖直方向 Tsin60+mg=F 浮，代入数据联立解得：T=4 N=6.928 N,F 风=3.46 N.11.略12.OC绳是对结点O的拉力F等于电灯所受的重力G，方向竖直向下，由于拉力F的作用，AO、BO也受到拉力的作用，因此拉力F产生了两个效果：一是沿向下使O点拉绳AO的分力F 1，一是沿绳BO方向水平使O点拉绳BO的分力F 2，如图3-5-11所示，由几何知识知：F 1=F/cos45=20 N，所以AO、BO绳受的拉力分别为28.3 N，20 N。 图3-5-1113.将压力F按实际作用效果进行分解，物体D受到的压力是AC杆对它的竖直方向的分力.AB与AC两杆所受的压力由图可求出.由图可知：tan= = =10 所以F AB=F AC= = D所受的压力为：F D=F ACsin= Ftan= 20010 N=1 000 N 14.球受到向下的重力作用，这个重力总欲使球向下运动，但是由于挡板和斜面的支持，球才保持静止状态，因此球的重力产生了两个作用效果，如图所示，根据作用效果分解为两个分力：使球垂直压紧斜面的力F 2；使球垂直压紧挡板的力F 1，由几何知识可得F 1与F 2的大小。如下图所示，三个力可构成一个直角三角形。由几何关系得，球对挡板的压力：F 1=Gtan= N，其方向与挡板垂直球对斜面的压力F