课时跟踪检测(六)力的合成与分解
对点训练:力的合成问题
1.(2018·大丰期末)下面关于合力和它的两个分力的关系的叙述中,正确的是( )
A.合力一定大于其中任意的一个分力
B.合力有可能小于其中任意一个分力
C.两个分力的大小不变,夹角在0~180°之间变化,夹角越大,其合力也越大
D.两个力F1和F2的夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就一定增大
解析:选B 不在同一条直线上的两个力合成时,遵循平行四边形定则,故合力可能大于、小于或等于任意一个分力,故A错误,B正确;两个共点力的夹角在0~180°之间,其合力随两力夹角的增大而减小,故C错误;若夹角θ不变,F1大小不变,F2增大,若F2与F1反向,F1>F2,则合力F减小,故D错误。
2.(2018·淮安模拟) 如图所示,两绳相交于O点,绳与绳,绳与天花板间夹角大小如图,现用一力F作用于O点,F与右绳间夹角为α,保持F的大小不变,改变α角的大小,忽略绳本身的重力,则下述哪种情况下,两绳所受的张力相等( )
A.α=135° B.α=150°
C.α=120° D.α=90°
解析:选A 点O受三个拉力,由于两绳所受的张力相等,故根据平行四边形定则可以得到两绳拉力的合力在其角平分线上,而其必定与第三个力F平衡,即与F等值、反向、共线,故拉力F在两绳夹角平分线的反向延长线上,根据几何关系,α=135°,故选A。
3. (2018·南京一模)如图所示,高空走钢丝的表演中,若表演者走到钢丝中点时,使原来水平的钢丝下垂与水平面成θ角,此时钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的( )
A. B.
C. D.
解析:选C 以人和平衡杆整体为研究对象,分析受力情况,作出受力分解图,根据平衡条件:
两绳子合力与重力等大反向,则有:
2Fsin θ=mg,解得:F=
故钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的;故C正确,A、B、D错误。
4.(2019·东海月考)如图所示,在粗糙水平面上放置A、B、C三个物块,物块之间由两根完全相同的轻弹簧相连接,两弹簧的伸长量相同,且它们之间的夹角∠ABC=120°,整个系统处于静止状态。已知A物块所受的摩擦力大小为f,则B物块所受的摩擦力大小为( )
A.f B.f
C.f D.2f
解析:选B 对物块A受力分析可知,A水平方向只受拉力及摩擦力而处于平衡状态,则可知弹簧的弹力F=f;因两弹簧伸长量相同,则两弹簧对B的弹力均为f;两弹力的夹角为120°,则合力大小为f,方向沿两弹力的角平分线,即向右;对B由平衡条件可知,B受到的摩擦力大小一定为f,故B正确。
5.架在A、B两根晾衣竿之间的一定质量的均匀铁丝在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应,铁丝呈现如图所示的两种形状。则铁丝对晾衣竿的拉力( )
A.夏季时的拉力较大 B.冬季时的拉力较大
C.夏季和冬季时的拉力一样大 D.无法确定
解析: 选B 以整条铁丝为研究对象,受力分析如图所示,由共点力的平衡条件知,两竿对铁丝的弹力的合力与其重力平衡,由几何关系得:Fcos θ=,故F=,由于夏天气温较高,铁丝的体积会膨胀,两竿正中部位铁丝下坠的距离h变大,则铁丝在竿上固定处的切线方向与竖直方向的夹角θ变小,故F较小,根据牛顿第三定律得,铁丝对晾衣竿拉力大小与F相等,故可知,冬季时拉力较大,故B正确,A、C、D错误。
对点训练:力的分解问题
6. (2018·汉中模拟)如图所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图,图中BC边为斧头背面,AB、AC边是斧头的刃面。要使斧头容易劈开木柴,则应( )
A.BC边缩短些,AB边也缩短些
B.BC边延长些,AB边也延长些
C.BC边缩短些,但AB边延长些
D.BC边延长些,但AB边缩短些
解析:选C 如图所示,对斧头向下的力分解为垂直刃面对木柴两端的挤压力,两力与斧头的AB、BC边相互垂直;则可知当BC边短一些,AB边长一些时,两力之间的夹角更大,则两分力更大;故C正确,A、B、D错误。