第3讲 力的合成与分解物体的平衡.docVIP

第3讲 力的合成与分解 物体的平衡 1. 图2－3－15 2008年北京奥运会，我国运动员陈一冰勇夺吊环冠军，其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到如图2－3－15所示位置，则在两手之间的距离增大过程中，吊环的两根绳的拉力FT(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为(　　) A．FT增大，F不变 B．FT增大，F增大 C．FT增大，F减小 D．FT减小，F不变 解析：由平衡条件，合力F等于人的重力，F恒定不变；当两手间距离变大时，绳的拉力的夹角由零变大，由平行四边形定则知，FT变大，A正确． 答案：A 2. 图2－3－16 如图2－3－16所示，ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架，其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ.P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O.将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示，若l1∶l2＝2∶3，则两绳受到的拉力之比F1∶F2等于(　　) A．1∶1 B．2∶3 C．3∶2 D．4∶9 解析：系统最终将处于平衡状态，两个轻质小环P、Q分别受到两个力作用，一是框架对它们的支持力，垂直AC、BC边向外，二是细绳拉力，这两个力是平衡力．根据等腰三角形知识可知两细绳与水平方向的夹角相等，对结点O受力分析，其水平方向的合力为零，可得出两细绳受到的拉力相等，即F1∶F2等于1∶1，本题选A.注意题目中提到的“轻质小环”可以不计重力，绳子的长短并不能代表力的大小，要与力的平行四边形定则中的边长区别开来，力的平行四边形定则中边长的长与短代表着力的大小． 答案：A 3. 图2－3－17 如图2－3－17所示，A、B为竖直墙面上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆(即：杆在O端所受的力沿杆OC方向)．转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面内．∠AOB＝90°，∠COD＝60°.若在O点处悬挂一个质量为m的物体，则平衡后绳AO所受的拉力为(　　) A．mg B.mg C.mg D.mg 解析：如图甲，对O点，绳AO、BO对O点的拉力的合力为T2，则T2＝mg；如图乙，则绳AO所受的拉力为mg. 答案：D 4. 图2－3－18 (2010·郑州模拟)如图2－3－18所示，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为μ，质点与球心连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是(　　) A．质点所受摩擦力大小为μmgsin θ B．质点对半球体的压力大小为mgcos θ C．质点所受摩擦力大小为mgsin θ D．质点所受摩擦力大小为mgcos θ 解析：分析质点受力如图所示，因质点静止在半球体上，所以有FN＝mgsin θ，Ff＝mgcos θ.故有D正确，B、C错误；因质点受静摩擦力作用，其大小不能用Ff＝μFN＝μmgsin θ来计算，故A错误． 答案：D 5. 图2－3－19 重150 N的光滑球A悬空靠在墙和木块B之间，木块B的重力为1 500 N，且静止在水平地板上，如图2－3－19所示，则(　　) A．墙所受压力的大小为150 N B．木块A对木块B压力的大小为150 N C．水平地板所受的压力为1 500 N D．木块B所受摩擦力大小为150 N 解析：小球A和木块B受力分析如图所示，对A：FN1cos 60°＝GA，FN1sin 60°＝FN2，可得：FN1＝300 N，FN2＝150 N，可知选项A正确、B错误；对B：由FN1′＝FN1，FN1′cos 60°＋GB＝FN3及FN1′sin 60°＝Ff可得：FN3＝1 650 N，Ff＝150 N，所以选项C错误、D正确． 答案：AD 1. 图2－3－20 如图2－3－20所示，物体M在斜向右下方的推力F作用下，在水平地面上恰好做匀速运动，则推力F和物体M受到的摩擦力的合力方向是(　　) A．竖直向下 B．竖直向上 C．斜向下偏左 D．斜向下偏右 解析：物体M受四个力作用，支持力和重力都在竖直方向上，故推力F与摩擦力的合力一定在竖直方向上，由于推力F的方向斜向下，由此可断定力F与摩擦力的合力一定竖直向下． 答案：A 2. 图2－3－21 如图2－3－21所示，物体A置于倾斜的传送带上，它能随传送带一起向上或向下做匀速运动，下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述，正确的是(　　) A．物体A随传送带一起向上运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下 B．物体A随传送带一起向下运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下 C．物体A随传送带一起向下运动时，A