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单选题

如图所示,物体A的质量大于B的质量,绳子的质量、绳与滑轮间的摩擦可不计,A、B恰好处于平衡状态,如果将悬点P靠近Q少许,则物体B的运动情况是(  )

A
仍保持静止状态
B
向下运动
C
向上运动
D
无法判断

题目答案

B

答案解析

分析:

整个系统重新平衡后,滑轮两侧的绳子的合力等于物体A的重力不变;B物体对滑轮的拉力也不变;根据平衡条件分析两滑轮间绳子的夹角,再研究角度绳子与竖直方向夹角α的变化情况.

解答:

解:B物体对滑轮的拉力不变,等于物体B的重力;

动滑轮和物体A整体受重力和两个拉力,拉力大小恒定,重力恒定,故两个拉力的夹角不变,如图所示;



故物体B下降;

故选:B.

点评:

本题关键抓住平衡后滑轮所受的三个拉力大小都不变.对于动滑轮,平衡时两侧绳子的拉力关于竖直方向具有对称性.

举一反三
单选题

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,AB、AC边是斧头的刃面.要使斧头更容易劈开木柴,则(  )

A
BC边短一些,AB边也短一些
B
BC边长一些,AB边短一些
C
BC边短一些,AB边长一些
D
BC边长一些,AB边也长一些

题目答案

C

答案解析

分析:

在劈柴时,斧头的重力通过斧面对木柴的挤压形成对木柴向外的力,由分解方法可知如何更容易劈开木柴.

解答:

解:如图所示:斧头的重力形成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;

故选C.


点评:

在受力分析时一定要注意平行四边形的作用,根据图形才能正确的找出力的变化关系.

单选题

用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上.已知绳能承受的最大张力为1ON.为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大大约为(g取1Om/s_)(  )

A
0.43m
B
0.50m
C
0.71m
D
0.87m

题目答案

D

答案解析

分析:

将重力按照力的效果进行分解,即沿两细线的方向分解,求出绳子即将断开时的临界角度(两细线夹角)即可得出画框上两个挂钉的最大间距.

解答:

解:一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,因而当绳子拉力达到F=10N的时候,绳子间的张角最大,为120°,此时两个挂钉间的距离最大;

画框受到重力和绳子的拉力,三个力为共点力,受力如图.



绳子与竖直方向的夹角为θ=60°,绳子长为L_0=1m,则有mg=2Fcosθ,两个挂钉的间距离L=2•$\frac {L}{2}$sinθ,

解得L=$\frac {$\sqrt {3}$}{2}$m≈0.87m,故D项正确;

故选:D.

点评:

熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律,是解决本题的根本.

单选题

如图,将一根光滑的轻绳两端固定在两等高的竖直杆顶,将一重物用轻质挂钩挂到轻绳上.两杆之间的距离为2m,绳长为2.5m,已知轻绳能承受的最大拉力为30N,则悬挂重物的质量不能超过(  )(g 取10m/s_)

A
3.6kg
B
3.0kg
C
4.8kg
D
1.8kg

题目答案

A

答案解析

分析:

假设重物的质量为m时绳子恰好断开,对连接点受力分析,根据共点力平衡条件列式求解,求出重力,得出质量.

解答:

解:对结点受力分析,受两个拉力和挂钩的压力(等于重力),如图



同一根绳子张力处处相等

F$_1$=F$_2$

由共点力平衡条件

F=mg

$\frac {F$_1$}{$\frac {1}{2}$F}$=$\frac {$\frac {L}{2}$}{$\frac {d}{2}$}$(L表示绳子长,d表示两杆距离)

代入数据得

F=36N

G=36N

m=3.6kg

故选A.

点评:

本题关键对结点受力分析,根据共点力平衡条件列式求解,同时要运用相似三角形法列式求解.

单选题

一个人要拉动一辆汽车是很困难的,如果按照下图所示的那样,先用结实的绳子把汽车和大树连起来,并尽量把绳子拉紧拴牢,然后在绳子中间沿垂直于绳子的方向用力F拉,那么就可以将汽车拉动.下列对此现象的分析中,正确的是(  )

A
汽车所受绳子的拉力等于F
B
汽车所受绳子的拉力大于树所受绳子的拉力
C
汽车和树受到绳子的拉力远大于F
D
汽车和树受到绳子的拉力等于F

题目答案

C

答案解析

分析:

根据对结点受力分析,结合力的平行四边形定则,及三角知识,即可求解.

解答:

解:由题意可知,在绳子中间沿垂直于绳子的方向用力F拉,那么就可以将汽车拉动,

根据力的合成法则,可得:汽车和树受到绳子的拉力远大于F,

而汽车所受绳子的拉力等于树所受绳子的拉力,故C正确,ABD错误;

故选:C.

点评:

考查受力分析,掌握力的合成与分解法则,理解三角知识的运用.

单选题

如图所示为斧头劈柴的剖面图,图中BC边为斧头背,斧头的两刃面AB与AC之间的夹角为θ,劈柴时,斧对柴施加一个向下的力F时,斧与木柴劈开面之间的压力为(  )

A
$\frac {F}{2cosθ}$
B
$\frac {F}{2sinθ}$
C
$\frac {F}{2cos$\frac {θ}{2}$}$
D
$\frac {F}{2sin$\frac {θ}{2}$}$

题目答案

D

答案解析

分析:

力F产生两个作用效果,向两侧面推压物体,将李F按照力的平行四边形定则分解,由力三角形找几何关系,得到两个分力.

解答:

解:将力F分解为F$_1$、F$_2$两个分力,这两个分力分别与劈的两个侧面平行,根据对称性,两分力F$_1$、F$_2$大小相等,这样,以F$_1$、F$_2$为为邻边的平行四边形就是一个菱形.

因为菱形的对角线互相垂直且平分,所以根据三角形相似,有:

F$_1$=F$_2$=$\frac {F}{2sin$\frac {θ}{2}$}$

故选:D.

点评:

力的分解通常要根据力的作用效果分解,符合平行四边形定则,然后根据几何关系确定各个分力的大小.

单选题

如图所示:三个共点力,F$_1$=5N,F$_2$=10N,F$_3$=7N,θ=53°,它们的合力为(  )(sin53°=0.8,cos53°=0.6)

A
6N
B
8$\sqrt {2}$N
C
16$\sqrt {2}$N
D
10N

题目答案

B

答案解析

分析:

将F$_2$正交分解,然后分别求出x轴方向和y轴方向上的合力,再根据平行四边形定则求出两个方向上的合力即为最终的合力.

解答:

解:y轴方向上的合力F_合y=F$_2$sin53°=10×0.8N=8N.

x轴方向上的合力F_合x=F$_2$cos53°+F$_3$-F$_1$=10×0.6+7-5N=8N.

所以最终的合力F_合=$\sqrt {}$=8$\sqrt {2}$N.

故答案为:B.

点评:

本题考查了力的合成,解决本题的关键将F$_2$进行正交分解,求出x、y轴上的合力,再根据平行四边形定则求出合力.

单选题

如图所示,人拉着旅行箱前进,拉力F与水平方向成α角,若将拉力F沿水平和竖直方向分解,则它的水平分力为(  )

A
Fsinα
B
Fcosα
C
Ftanα
D
Fcotα

题目答案

B

答案解析

分析:

将F分解为水平方向和竖直方向,根据平行四边形定则求出水平分力的大小.

解答:

解:将F分解为水平方向和竖直方向,根据平行四边形定则,水平方向上分力F_x=Fcosθ.故B正确,A、C、D错误.

故选:B.

点评:

解决本题的关键知道分力与合力遵循平行四边形定则.

单选题

已知一个力的大小为5N,若用正交分解法得到一个分力为3N,则另一个力为(  )

A
3N
B
6N
C
4N
D
2N

题目答案

C

答案解析

分析:

根据力的平行四边形定则可知,一个分力的大小与方向确定,则另一个分力大小与方向是唯一的.

解答:

解:被分解力的大小为5N,若其中一个分力大小为3N,方向已确定,则根据力的平行四边形定则,可知另一个分力的大小应是4N,方向与这个分力相垂直,

故C正确,ABD错误;

故选:C

点评:

本题考查如何进行力的分解,当一个分力大小与方向确定,则分解是唯一.比如:正交分解.

单选题

用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°,如图所示,则物体所受摩擦力(  )

A
等于零
B
大小为$\frac {1}{2}$mg,方向沿斜面向下
C
大小为$\frac {$\sqrt {3}$}{2}$mg,方向沿斜面向上
D
大小为mg,方向沿斜面向上

题目答案

A

答案解析

分析:

弹簧竖直悬挂物体时,对物体受力分析,根据共点力平衡条件求出弹簧拉力;物体放在斜面上时,再次对物体受力分析,然后根据共点力平衡条件求出摩擦力.

解答:

解:弹簧竖直悬挂物体时,对物体受力分析,根据共点力平衡条件

F=mg ①

根据胡克定律

F=kL ②

物体放在斜面上时,再次对物体受力分析,如图



根据共点力平衡条件,有

F′+f-2mgsin30°=0 ③

其中

F′=kL ④

由以上四式解得

f=0

故选A.

点评:

本题关键对物体受力分析,然后运用共点力平衡条件列式求解.

单选题

如图所示,一质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC靠在竖直墙面上,垂直于斜面BC施加推力F,物块沿墙面匀速下滑,则(  )

A
物块受到三个力的作用
B
物块所受摩擦力大小为mg
C
如果F增大,物块的速度将减小
D
如果撤去F,物块将做自由落体运动

题目答案

C

答案解析

分析:

本题中物体为匀速下滑,故应从两个方面去分析,一是由滑动摩擦力的计算公式求出;二是由共点力的平衡条件得出.

解答:

解:A、B、对物体受力分析可知,物体受重力、推力F、墙对物体的弹力及摩擦力的作用下做匀速直线运动,故物体受力平衡;将F向水平向分解,如图所示:

则可知竖直方向上合力为零,即摩擦力f=mg+Fsinα; 故A错误,B错误;

C、物体匀速滑动,故为滑动摩擦力,摩擦力也可以等于μFcosα,所以:

μ=$\frac {mg+Fsinα}{Fcosα}$ ①

若F增大,μ仍然保持不变,由①使可知,F增大时,μF′cosα>mg+F′sinα,物体将做减速运动,速度减小.故C正确;

D、如果撤去F,物块物体将不再受到墙壁的支持力个摩擦力的作用,只受到重力的作用,由于物体有初速度,所以物体将做初速度不为0,加速度为g的匀加速直线运动,但不是自由落体运动.故D错误.

故选:C.

点评:

本本题关键对物体受力分析,然后根据共点力平衡条件,结合正交分解法列式求解.另外,本题中有一处容易出错的地方,即可物体做初速度不为0,加速度为g的匀加速直线运动,不是自由落体运动.