力的平衡每课一练习题(有答案)

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第5章《力与平衡》单元检测01
一、
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、5N
C.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y方向上,则 ()
A.Fx=5N,Fy=5NB. ,Fy=5N
C.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+F3
C.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,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OB
C.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θ。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( )
A.       B.
C.       D.
答案:D
9、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的质量分别为mA、mB,,绳与水平方向的夹角为 ,则( )
A.物体B受到的摩擦力可能为0
B.物体B受到的摩擦力为mAgcos
C.物体B对地面的压力可能为0
D.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α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 ( )
A.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,其中的两个步骤是这样做的:
①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 ;
②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①中 ;
在②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600~900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)①还应记下F1 和F2的方向 ②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:
①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。
②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。
③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,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。
④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。
⑤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、
13、如图9所示,在倾角为30o的斜面上有一块竖直的挡板,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=G/cos300=20/cos300=40 /3(N)
球对挡板的弹力N2=Gtan300=20×tan300=20 /3(N)
答案:40 /3(N);20 /3(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=100 N
F =mg/cos600=200N
小球对墙面的压力F1=F =100 N
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= =10 N
(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


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