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1、选择题 力F大小为100N,将它分解为两个分力F1和F2,则F1和F2的值可能是
A.50N、50N
B.10N、80N
C.1000N、1000N
D.1100N、900N
参考答案:AC
本题解析:分析:力的分解是力的合成的逆过程.力的合成中两个力的合力大小范围:F1-F2≤F≤F1+F2,因此被分解的力在两个分力的之差与之和之间,即可.
解答:A、这两个力的最大值为100N,最小值为0,满足被分解的力在两个分力的之差与之和之间.所以A正确;
B、这两个力的最大值为90N,最小值为70N,不满足被分解的力在两个分力的之差与之和之间.所以B错误;
C、这两个力的最大值为2000N,最小值为0,满足被分解的力在两个分力的之差与之和之间.所以C正确;
D、这两个力的最大值为2000N,最小值为200N,不满足被分解的力在两个分力的之差与之和之间.所以D错误;
故选:AC
点评:本题考查力的分解,没有条件的限制时分解有无数种.因此可以巧用力的合成与力的分解是互逆过程,从而确定结果.
本题难度:简单
2、选择题
在工厂经常能看到利用汽车通过钢绳移动物体的情景,如图所示.假设钢绳的质量可忽略不计,物体的质量为m,物体与水平地面的动摩擦因数为μ,汽车的质量为M,汽车运动中受到的阻力跟它对地面的压力成正比,比例常数为k,且k>μ.要使汽车匀速运动时的牵引力最小,绳子与水平方向之间的夹角α应为
A.0°
B.30°
C.45°
D.60°
参考答案:A
本题解析:分析:对箱子受力分析,受到拉力、重力、支持力和摩擦力;再对汽车受力分析,受到拉力、重力、牵引力、支持力和摩擦力;然后根据共点力平衡条件列式求出牵引力的表达式,分析最小值.
解答:对箱子受力分析,如图

根据共点力平衡条件,有
水平方向:Fcosα-f1=0?
竖直方向:Fsinα+FN=mg?
其中 f1=μFN
解得
F=
? ①
再对车受力分析,如图

根据共点力平衡条件,有
水平方向:F牵-Fcosα-f2=0? ②
竖直方向:Mg+Fsinα=N? ③
其中 f2=kN? ④
由①②③④解得
F牵=μmg+kMg+
当α=0°时,取最小值,为μmg+kMg
故选A.
点评:本题关键是分别对箱子和车受力分析,根据共点力平衡条件求解出牵引力的表达式,再讨论最小值问题.
本题难度:一般
3、选择题 汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶,则
A.汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力
B.汽车拉拖车的力小于拖车拉汽车的力
C.汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力
D.汽车拉拖车的力小于拖车受到的阻力
参考答案:C
本题解析:分析:汽车拉拖车的力和拖车拉汽车的力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反.拖车做加速运动,是因为拖车在水平方向上受拉力和阻力,拉力大于阻力,产生加速度.
解答:A、汽车拉拖车的力和拖车拉汽车的力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反.故AB错误.
? C、拖车在水平方向上受汽车对它的拉力和自身所受的阻力,拉力大于阻力,有水平方向上的合力,产生加速度.故C正确,D错误.
故选C.
点评:解决本题的关键知道作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.汽车之所以拉着拖车加速行驶,因为汽车拉拖车的力大于拖车所受到的阻力.
本题难度:困难
4、选择题
如图所示,一固定杆与水平方向夹角θ,将一质量m1的小环A套在杆上,将质量为m2的小球B通过轻绳悬挂在环下,然后由静止释放,环沿杆下滑,稳定后悬绳与竖直方向成β角(β不为零)且保持不变,则对于系统稳定后,下列说法中正确的是
A.环与小球可能一起做匀速运动
B.若θ=β,则环与小球加速度α=gsinθ
C.若m1不变,则m2越大,β越小
D.由题给条件可判断,一定有0<β≤θ
参考答案:BD
本题解析:分析:对小球受力分析,竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力,所以B一定不是平衡状态,稳定后悬绳与竖直方向成β角(β不为零)且保持不变,说明小球的合外力沿杆子向下的方向,对整体受力分析后可求出加速度a,所以小球的加速度也是a,然后对重力和拉力进行合成后可小球的加速度a,利用加速度相等建立关系讨论.
解答:A:对小球受力分析,竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力,所以B一定不是平衡状态,故A错误.
对整体受力分析如图:(当杆光滑时)

所以:合力为:(m1+m2)gsinθ,由牛顿第二定律得:
a=gsinθ
对小球受力分析如图:

对小球由牛顿第二定律得:
m2gsinθ-Tsin(θ-β)=m2a
解得:θ=β,选项B正确.
若杆不光滑,对整体受力分析如图:

所以:y方向:N=(m1+m2)gcosθ
合力为:(m1+m2)gsinθ-f=(m1+m2)gsinθ-μ(m1+m2)gcosθ,由牛顿第二定律得:
a=gsinθ-μgcosθ<gsinθ
对小球受力分析如图:

因为小球的加速度也要小于gsinθ,所以β<θ,但一定要在竖直方向右边,所以β>0
故:有摩擦力时,0<β<θ
综上所述:无摩擦时:β=θ;有摩擦时:0<β<θ
所以有:0<β≤θ,故D正确.
故选:BD
点评:本题其实是牛顿运动定律的应用,连接体问题,思路就是先整体后隔离,难度不小.
本题难度:简单
5、选择题 用两根细绳吊起一重物,若逐渐增大两绳之间的夹角,且重物始终保持静止,则两绳对重物的拉力的合力变化情况是:
A.不变
B.减小
C.增大
D.无法确定
参考答案:A
本题解析:重物始终保持静止,重物受重力,两绳子的拉力,根据平衡条件可知,两绳子的拉力大小等于重物的重力,所以A正确,
思路分析:重物受重力,两绳子的拉力保持静止,即平衡状态,所以绳子的拉力大小等于重物的重力。
试题点评:本题考查了力的平衡的知识,当三个力处于平衡状态,其中任意两个力的合力大小等于第三个力的大小,方向与第三个力方向相反
本题难度:困难