第四节 力的合成与分解 知识点题库

如图所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面的力F拉物体m使其沿斜面向下匀速运动,M始终静止,则下列说法正确的是  (      )
 

A . M相对地面有向右运动的趋势 B . 地面对M的摩擦力大小为Fcosθ C . 地面对M的支持力为(M+m)g D . 物体m 对M的作用力的大小为mg

如图所示,物体m静置于一斜面上,斜面固定,若斜面的倾角稍微增加一些,物体m仍然静止在斜面上,则     (  )  

A . 斜面对物体的支持力变大 B . 斜面对物体的摩擦力变大 C . 斜面对物体的摩擦力变小 D . 物体所受的合外力变大
如图,用一根绳子a把物体挂起来,再用另一根水平的绳子b 把物体拉向一旁固定起来.物体的重力是50N,绳子a与竖直方向的夹角θ=37°,绳子a与b对物体的拉力分别是多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8不画受力分析示意图不给分,要求用正交分解法做,其他做法不给分)

如图,由两种材料做成的半球面固定在水平地面上,球右侧面是光滑的,左侧面粗糙,O点为球心,A、B是两个相同的小物块(可视为质点),物块A静止在左侧面上,物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上,A、B处在同一高度,AO、BO与竖直方向的夹角均为θ,则A、B分别对球面的压力大小之比为(   )

A . sin2θ:1 B . sinθ:1 C . cos2θ:1 D . cosθ:1

如图所示,质量m=5kg的木块静止于水平面上,现用大小为30N、方向与水平方向成θ=37°斜向上的拉力F拉动木块,使木块沿水平地面匀速滑行.取g=10m/s2 , (sin37°=0.6,cos37°=0.8)求

  1. (1) 木块对地面压力的大小

  2. (2) 木块与地面间的动摩擦因数μ

如图所示,风洞实验室中能模拟产生恒定向右的风力.质量m=100g的小球穿在长L=1.2m的直杆上并置于实验室中,球与杆间的动摩擦因数为0.5,当杆竖直固定放置时,小球恰好能匀速下滑.保持风力不变,改变固定杆与竖直线的夹角,将小球从O点静止释放.g取10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

  1. (1) 当θ=37°时,小球离开杆时的速度大小;
  2. (2) 改变杆与竖直线的夹角θ,使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为0,求此时θ的正切值.
如图所示,钉子AB相距5l , 处于同一高度.细线的一端系有质量为M的小物块,另一端绕过A固定于B . 质量为m的小球固定在细线上C点,BC间的线长为3l . 用手竖直向下拉住小球,使小球和物块都静止,此时BC与水平方向的夹角为53°.松手后,小球运动到与AB相同高度时的速度恰好为零,然后向下运动.忽略一切摩擦,重力加速度为g , 取sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:

  1. (1) 小球受到手的拉力大小F
  2. (2) 物块和小球的质量之比Mm
  3. (3) 小球向下运动到最低点时,物块M所受的拉力大小T
如图,一个质量为m的光滑小环套在一根轻质细绳上,细绳的两端分别系在竖直的杆上A、B两点,让竖直杆以角速度 匀速转动,此时小环在绳上C点,AC和BC与竖直方向的夹角分别为37°和53°, ,重力加速度大小为g,则:(    )

A . 绳中的张力大小为 B . 绳子的总长度为 C . 杆上AB两点间的距离为 D . 环做圆周运动的向心力加速度大小等于g
如图所示为某粮库输送小麦的示意图,麦粒离开传送带后看做在竖直方向上运动,形成的麦堆为圆锥状。若小麦比较干燥,在输送过程中和传送带之间由于摩擦会带电,虽然麦粒间的库仑力远小于重力,但这个力对麦堆的形成还是会有一定影响。小麦干燥时,刚形成的麦堆表面的电场看做垂直于麦堆表面;小麦潮湿时,刚形成的麦堆表面无电场,麦粒间的动摩擦因数为µ,最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,不考虑麦粒的滚动。求:

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  1. (1) 小麦潮湿时,麦堆锥面最大倾角α应为多少?(用反三角函数表达)
  2. (2) 通过计算分析小麦在干燥和潮湿两种情况下,麦堆锥面最大倾角α哪种情况较大?(小麦干燥时,麦粒间的动摩擦因数也视为µ)
2019年国际电磁场研究中心会场在哥伦比亚大学举行,如图所示,电荷均匀分布在半球面上,它在这半球的中心O处电场强度大小等于E0 , 两个平面通过同一条直径,夹角为α,从半球中分出一部分球面,则所分出的这部分球面上(在“小瓣”上)的电荷在O处的电场强度大小为(   )

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A . E=E0sinα B . E=E0cosα C . D .
如图所示,质量为m=2.4 kg的物体用细线悬挂处于静止。细线AO与竖直方向间的夹角为37°,细线BO水平,细线CO竖直,重力加速度g=10 m/s2 , 不计所有细线的重力,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

  1. (1) 求细线BO上的拉力大小F;
  2. (2) 若三根细线能承受的最大拉力均为100N,要使三根细线均不断裂,求细线下端所能悬挂重物的最大质量;
  3. (3) 若上下缓慢移动细线OB的端点B,并保持细线AO与竖直方向间的夹角不变,求细线BO上拉力的最小值Fmin
如图所示,小明在水平底面上用沙子堆成一个圆锥体,各沙子之间的动摩擦因数为 ,圆锥体的体积 (S为圆锥体底面的面积、H为圆锥体的高),假设沙子受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则当底面半径为R时沙堆的最大体积为( )

A . B . C . D .
“磨刀不误砍柴工”,磨刀的过程可理想化为如图乙所示的情境。已知磨刀石上、下表面与水平地面间的夹角均为α,刀与磨刀石上表面间的动摩擦因数为μ,手对刀施加与磨刀石上表面成θ角的恒力F,使刀沿上表面向下以加速度a匀加速运动,刀的质量为m。则刀所受摩擦力的大小为(   )

A . Fsinθ+mgcosα-ma B . μ(Fsinθ+mgcosα) C . Fcosθ+mgsinα D . μFsinα
如图所示,一名旅客用大小为F的力沿拉杆拉着一个总质量为m的行李箱,在水平路面上匀速前行。拉杆与水平地面的夹角为 ,地面对行李箱的摩擦阻力与行李箱滑轮对地面的压力成正比,比例系数为k,重力加速度为g,则地面对行李箱的摩擦阻力大小为(   )

A . B . C . D .
如图所示,质量为m=0.5kg的光滑小球被细线系住,放在倾角为α=45°的斜面体上。已知线与竖直方向的夹角β=45°,斜面体质量为M=3kg,整个装置静置于粗糙水平面上。(g取10N/kg)求:

  1. (1) 细线对小球拉力的大小;
  2. (2) 地面对斜面体的摩擦力的大小和方向。
如图所示,某小球用一根带兜的轻绳悬在空中靠在光滑墙壁静止,球的重量为G,轻绳对球的拉力大小为 ,墙壁对球的支持力大小为 ,则(   )

A . 若增加悬绳的长度,则 都减小 B . 若增加悬绳的长度,则 都增大 C . 若增大球的半径,则 减小、 增大 D . 若增大球的半径,则 增大、 增大
如图用挂钩将两瓶矿泉水静止的吊在空中,下列说法正确的是(   )

A . 桌子对挂钩的支持力与挂钩的重力是一对平衡力 B . 两瓶矿泉水之间的力等大反向是一对平衡力 C . 挂钩对一瓶矿泉水的拉力等于该瓶矿泉水的重力 D . 桌面对挂钩的支持力等于挂钩和两瓶矿泉水的重力之和
如图所示,在一水平面上放置了一个顶端固定有滑轮的斜面,物块B、C重叠放置在斜面上,细绳的一端与B物块相连,另一端有结点O,结点处还有两段细绳,一段连接重物A,另一段用外力F拉住。现让外力F将物块A缓慢向上运动,拉至 水平,拉动过程中始终保证夹角 ,且绳子 始终拉直,物块B和C以及斜面体始终静止,则下列说法正确的是(   )

A . 绳子 的拉力始终减小 B . B对C的摩擦力一直在增大 C . 斜面对B的摩擦力可能一直在减小 D . 地面对斜面体的摩擦力先增大后减小
测量木块与木板间动摩擦因数的实验装置如图甲所示。接通电源,开启电磁打点计时器,从斜面上某点释放木块,木块沿木板滑下,多次重复后选择点迹清晰的一条纸带如图乙所示。测得0、1和3、4两个计数点的间距分别为 ,已知图乙中每相邻两计数点之间还有四个计时点没有画出,电磁打点计时器所接交流电源的频率为f,重力加速度大小为g。

  1. (1) 木块下滑的加速度大小 (用符号f、 表示);
  2. (2) 测量木块与木板间的动摩擦因数,还需测量的物理量(含符号)是,木块与木板间的动摩擦因数的表达式为 (用a、g等物理量的符号表示)。
如图所示,半圆形圆弧轨道固定在竖直面内,直径AD水平,一个质量为m的物块从A点以一定的初速度沿圆弧轨道向下运动,物块恰好匀速率沿圆弧轨道运动到最低点C,运动到B点时物块与圆心 的连线与竖直方向的夹角为0,重力加速度为g,物块可视为质点,则(   )

A . 物块在B点受到轨道支持力大于 B . 物块在B点受到轨道摩擦力小于 C . 物块在B点时与轨道间的动摩擦因数等于 D . 物块从A点运动到C点的过程中,受到轨道的作用力不断增大
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