人教课标实验版必修一相互作用5力的分解说课一等奖

《力的合成与分解》提升练习题1．生活实际——千斤顶中的力学原理(2018·贵阳监测)如图所示是轿车常用的千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起．当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°.下列判断正确的是()A．此时千斤顶每臂受到的压力大小均为×104NB．此时千斤顶对汽车的支持力为×104NC．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大D．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小【解析】车轮刚被顶起时，千斤顶两臂支持力的合力为千斤顶对汽车的支持力，等于汽车对千斤顶的压力，大小为×105N，B项错误；两臂夹角为120°，由力的合成可知千斤顶每臂受到的压力为×105N，A项错误；继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶两臂夹角减小，每臂受到的压力减小，D项正确，C项错误。【答案】D2．生活实际——以“减速带”为背景考查力的合成问题减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全．当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，下图中弹力F画法正确且分解合理的是()【解析】减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面，指向受力物体，故A、C错误；按照力的作用效果分解，将F可以分解为水平方向和竖直方向，水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速度，竖直方向上分力产生向上运动的作用效果，故B正确，D错误。【答案】B3．人体生理——关节运动中所包含的力学问题如右图所示，人屈膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为θ.设此时大小腿部的肌肉群对膝关节的作用力F的方向水平向后，且大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受小腿骨沿竖直方向的力约为()\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】根据题意先将肌肉群对膝关节的作用力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正确。【答案】D4．科技生活——缓冲门中的力学问题分析如图所示为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图，锁舌尖角为37°，此时弹簧弹力为24N，锁舌表面较光滑，摩擦不计(sin37°＝，cos37°＝，下列说法正确的是()A．此时锁壳碰锁舌的弹力为40NB．此时锁壳碰锁舌的弹力为30NC．关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大D．关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变【解析】锁壳碰锁舌的弹力分解如图所示，其中F1＝FNsin37°，且此时F1大小等于弹簧的弹力为24N，解得锁壳碰锁舌的弹力为40N，选项A正确，B错误；关门时，弹簧的压缩量增大，弹簧的弹力增大，故锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大，选项C正确，D错误。【答案】AC[综合提升练]5．(2018·山东泰安高三上学期期中)质量为m的物体置于倾角为θ＝37°的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ＝.如图甲所示，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上，使其能沿斜面匀速上滑；若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，如图乙所示．求两次推力大小之比eq\f(F1,F2).(sin37°＝，cos37°＝【解析】根据共点力平衡条件可得F1＝mgsinθ＋μFNFN＝mgcosθF2cosθ＝mgsinθ＋μF′NF′N＝mgcosθ＋F2sinθ整理得eq\f(F1,F2)＝cosθ－μsinθ代入数值得eq\f(F1,F2)＝。【答案】6．电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力，但不能到绳的自由端去直接测量．某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器，工作原理如图所示，将相距为L的两根固定支柱A、B(图中的小圆圈表示支柱的横截面)垂直于金属绳水平放置，在A、B的中点用一可动支柱C向上推动金属绳，使绳在垂直于A、B的方向竖直向上发生一个偏移量d(d≪L)，这时仪器测得金属绳对支柱C竖直向下的作用力为F。（1）试用L、d、F表示这时金属绳中的张力FT；（2）如果偏移量d＝10mm，作用力F＝400N，L＝250mm，计算金属绳中张力的大小。【解析】（1）设C′点受两边金属绳的张力分别为FT1和FT2，BC与BC′的夹角为θ，如图所示．依对称性有：FT1＝FT2＝FT由力的合成有：F＝2FTsinθ根据几何关系有sinθ＝eq\f(d,\r(d2＋\f(L2,4)))联立上述二式解得FT＝eq\f(F,2d)eq\r(d2＋\f(L2,4))则d≪L，故FT＝eq\f(FL,4d).