人教課標實驗版必修一相互作用5力的分解說課一等獎

《力的合成與分解》提升練習題1．生活實際——千斤頂中的力學原理(2018·貴陽監(jiān)測)如圖所示是轎車常用的千斤頂，當搖動把手時，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起．當車輪剛被頂起時汽車對千斤頂?shù)膲毫椤?05N，此時千斤頂兩臂間的夾角為120°.下列判斷正確的是()A．此時千斤頂每臂受到的壓力大小均為×104NB．此時千斤頂對汽車的支持力為×104NC．若繼續(xù)搖動把手，將汽車頂起，千斤頂每臂受到的壓力將增大D．若繼續(xù)搖動把手，將汽車頂起，千斤頂每臂受到的壓力將減小【解析】車輪剛被頂起時，千斤頂兩臂支持力的合力為千斤頂對汽車的支持力，等于汽車對千斤頂?shù)膲毫?，大小為?05N，B項錯誤；兩臂夾角為120°，由力的合成可知千斤頂每臂受到的壓力為×105N，A項錯誤；繼續(xù)搖動把手，將汽車頂起，千斤頂兩臂夾角減小，每臂受到的壓力減小，D項正確，C項錯誤。【答案】D2．生活實際——以“減速帶”為背景考查力的合成問題減速帶是交叉路口常見的一種交通設施，車輛駛過減速帶時要減速，以保障行人的安全．當汽車前輪剛爬上減速帶時，減速帶對車輪的彈力為F，下圖中彈力F畫法正確且分解合理的是()【解析】減速帶對車輪的彈力方向垂直車輪和減速帶的接觸面，指向受力物體，故A、C錯誤；按照力的作用效果分解，將F可以分解為水平方向和豎直方向，水平方向的分力產(chǎn)生的效果減慢汽車的速度，豎直方向上分力產(chǎn)生向上運動的作用效果，故B正確，D錯誤。【答案】B3．人體生理——關(guān)節(jié)運動中所包含的力學問題如右圖所示，人屈膝下蹲時，膝關(guān)節(jié)彎曲的角度為θ.設此時大小腿部的肌肉群對膝關(guān)節(jié)的作用力F的方向水平向后，且大腿骨和小腿骨對膝關(guān)節(jié)的作用力大致相等，那么腳掌所受小腿骨沿豎直方向的力約為()\f(F,2sin\f(θ,2)) B．eq\f(F,2cos\f(θ,2))\f(F,2tan\f(θ,2)) D．eq\f(F,2)tan(eq\f(θ,2))【解析】根據(jù)題意先將肌肉群對膝關(guān)節(jié)的作用力F沿大腿骨和小腿骨方向分解，然后再分解小腿骨方向的分力，即可知D正確?！敬鸢浮緿4．科技生活——緩沖門中的力學問題分析如圖所示為緩慢關(guān)門時(圖中箭頭方向)門鎖的示意圖，鎖舌尖角為37°，此時彈簧彈力為24N，鎖舌表面較光滑，摩擦不計(sin37°＝，cos37°＝，下列說法正確的是()A．此時鎖殼碰鎖舌的彈力為40NB．此時鎖殼碰鎖舌的彈力為30NC．關(guān)門時鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大D．關(guān)門時鎖殼碰鎖舌的彈力保持不變【解析】鎖殼碰鎖舌的彈力分解如圖所示，其中F1＝FNsin37°，且此時F1大小等于彈簧的彈力為24N，解得鎖殼碰鎖舌的彈力為40N，選項A正確，B錯誤；關(guān)門時，彈簧的壓縮量增大，彈簧的彈力增大，故鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大，選項C正確，D錯誤?！敬鸢浮緼C[綜合提升練]5．(2018·山東泰安高三上學期期中)質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ＝37°的固定斜面上，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ＝.如圖甲所示，先用平行于斜面的推力F1作用于物體上，使其能沿斜面勻速上滑；若改用水平推力F2作用于物體上，也能使物體沿斜面勻速上滑，如圖乙所示．求兩次推力大小之比eq\f(F1,F2).(sin37°＝，cos37°＝【解析】根據(jù)共點力平衡條件可得F1＝mgsinθ＋μFNFN＝mgcosθF2cosθ＝mgsinθ＋μF′NF′N＝mgcosθ＋F2sinθ整理得eq\f(F1,F2)＝cosθ－μsinθ代入數(shù)值得eq\f(F1,F2)＝?！敬鸢浮?．電梯修理員或牽引專家常常需要監(jiān)測金屬繩中的張力，但不能到繩的自由端去直接測量．某公司制造出一種能測量繩中張力的儀器，工作原理如圖所示，將相距為L的兩根固定支柱A、B(圖中的小圓圈表示支柱的橫截面)垂直于金屬繩水平放置，在A、B的中點用一可動支柱C向上推動金屬繩，使繩在垂直于A、B的方向豎直向上發(fā)生一個偏移量d(d?L)，這時儀器測得金屬繩對支柱C豎直向下的作用力為F。（1）試用L、d、F表示這時金屬繩中的張力FT；（2）如果偏移量d＝10mm，作用力F＝400N，L＝250mm，計算金屬繩中張力的大小?！窘馕觥浚?）設C′點受兩邊金屬繩的張力分別為FT1和FT2，BC與BC′的夾角為θ，如圖所示．依對稱性有：FT1＝FT2＝FT由力的合成有：F＝2FTsinθ根據(jù)幾何關(guān)系有sinθ＝eq\f(d,\r(d2＋\f(L2,4)))聯(lián)立上述二式解得FT＝eq\f(F,2d)eq\r(d2＋\f(L2,4))則d?L，故FT＝eq\f(FL,4d).