答案:B 解析:金属球受到的重力产生两个作用效果,压AB边和压BC边,如图所示,对AB边的压力F1等于分力F′1,对BC边的压力F2等于分力F′2,故=tan 30°=正确.
[能力提升]
9.两个力F1和F2间的夹角为θ,两个力的合力为F.以下说法正确的是( ) A.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越小 B.合力F比分力中的任何一个力都大
C.如果夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大 D.合力F可能比分力中的任何一个力都小
答案:D 解析:F1、F2大小不变,合力随它们夹角的减小而增大,A错误;合力F可能比F1、F2都大,也可能比F1、F2都小,还可能等于其中的一个分力的大小,B错误,D正确;如图所示,F1大小不变,F1与F2的夹角不变,F2增大时,合力F先减小后增大,C错误.
F2
F13,B3
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10.如图所示,一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮,两端系在高度相等的A、B两点,滑轮下挂一物体,不计轻绳和轻滑轮之间的摩擦.保持A固定不动,让B缓慢向右移动,则下列说法正确的是( )
A.随着B向右缓慢移动,绳子的张力减小 B.随着B向右缓慢移动,绳子的张力不变 C.随着B向右缓慢移动,滑轮受绳AB的合力变大 D.随着B向右缓慢移动,滑轮受绳AB的合力不变
答案:D 解析:动滑轮在不计摩擦的情况下,两侧绳子拉力大小相等,平衡后,两侧绳子的拉力关于竖直方向对称.保持A固定不动,让B缓慢向右移动,则两侧绳子的夹角增大,绳上的张力增大,由于物体的重力不变,故绳AB的合力不变.本题应选D.
11.如图所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根绳绕过两个定滑轮后两端各挂着一个相同质量的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中用手指
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代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内,如果要增大颈椎所受的拉力,不可采取的办法是( )
A.只增加绳的长度 B.只增大重物的重量 C.只将动滑轮向下移动
D.只将两个定滑轮的悬点相互靠近
答案:A 解析:如图所示,F1=F2=mg,根据力的合成,颈椎所受的拉力F=2F1cos θ=2mgcos θ,增大mg或减小θ,可以增大F,选项A正确.
12.(多选)如图所示,将力F分解为F1和F2两个分力,已知F1的大小和F2与F之间的夹角α,且α为锐角,则( )
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A.当F1>Fsin α时,一定有两解 B.当F1=Fsin α时,有唯一解 C.当F1 答案:BCD 解析:将一个力分解为两个分力,由三角形定则知分力与合力可构成封闭三角形.当F1 F1和F2,选项C正确;当F1=Fsin α时,可构成唯一一个直角三角形,选项B正确;当Fsin α 不能确定F1是否小于F,结合前面的分析知,选项A错误. 13.如图所示,木工常用木楔来固定木榫.直角三角形楔子底边长l=35 mm,高h=12 mm,今用水平力F打楔子时,木楔自身重力不计,摩擦不计,求: (1)木楔直角边能产生多大的挤压力? 9 (2)木楔斜边能产生多大的挤压力? 3537 答案:(1)F (2)F 1212 解析:(1)把作用在木楔上的水平力F分解,如图所示, 垂直于木楔直角边的分力F1就等于直角边产生的挤压力.由F、F1为邻边构成的三角形与木楔三角形相似得 F1F=lh即F135 F=12 所以木楔直角边能产生的挤压力 F1=3512 F. (2)垂直于斜边的分力F2就等于斜边产生的挤压力. 由F、F2为邻边构成的三角形与木楔三角形相似 木楔三角形的斜边长为L=l2 +h2 =352 +122 mm=37 mm F2LF2F=h即F=3712 所以木楔斜边能产生的挤压力F37 2=12F. 10