将ab段绳子的拉力沿水平方向和竖直方向分解,如图所示. F水平=FTcos 30°≈43.3 N, F竖直=FTsin 30°=25 N.
(1)由题图知,病人的脚所受水平方向的牵引力: F牵=FT+F水平=50 N+43.3 N=93.3 N.
(2)由题图知,病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力: F牵′=FT+F竖直=50 N+25 N=75 N.
30、如图甲所示,由两根短杆组成的一个自锁定起重吊钩,将它放入被吊的空罐内,使其张开一定的夹角压紧在罐壁上,其内部结构如图乙所示.当钢绳向上提起时,两杆对罐壁压紧,摩擦力足够大,就能将重物提升起来;罐越重,短杆提供的压力越大,称为“自锁定机构”.若罐重力为G,短杆与竖直方向夹角为θ=60°,求吊起该重物时,短杆对罐壁的压力(短杆质量不计).
答案 答案:G
解析:由题意杆罐之间的摩擦力F μ=,所以短杆对罐壁的压力FN=
Fμ·tanθ=
×tan60°=G.
31、如图所示,小明想推动家里的衣橱,但用尽了力气也推不动,他便想了个妙招,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的“人”字形架,然后往中央一站,衣橱被推动了,下列说法中正确的是
A.这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱 B.这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大 C.这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力 D.这有可能,但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力
答案 解析:由力的分解可知,这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力,选项C正确。
32、榨油在我国已有上千年的历史,较早时期使用的是直接加压式榨油方法,而现在已有较先进的榨油方法.某压榨机的结构示意图如图K8-10所示,其中B点为固定铰链,若在A铰链处作用一垂直于壁的力F,则由于力F的作用,使滑块C压紧物体D.设C与D光滑接触,杆的重力及滑块C的重力不计,压榨机的尺寸如图所示,l=0.5 m,b=0.05 m,求物体D所受压力的大小是F的多少倍?
答案 [解析] 按力F的作用效果将其沿AB、AC方向分解为F1、F2,如图甲所示,则
F1=F2=
由几何知识得tanθ==10.
按力F2的作用效果将其沿水平向左和竖直向下分解为F′N、FN,如图乙所示,则FN=F2sinθ 以上各式联立 解得FN=5F
所以物体D所受压力的大小是F的5倍.
33、如图所示,作用在滑块B上的推力F=100 N,若α=30°,装置重力和摩擦力均不计,则工件上受到的压力为( )
A.100 N B.100
N C.50 N D.200 N
答案 B [解析] 对B受力分析(如图甲所示)得F2==2F,对
上部分受力分析(如图乙所示).其中F′2=F2,得FN=F2′cos 30°=100 N,故B正确.
34、如图所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直.杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重为G的物体.BO段细线与天花板的夹角为θ=30°.系统保持静止,不计一切摩擦.下列说法正确的是( )
A.细线BO对天花板的拉力大小是
B.a杆对滑轮的作用力大小是
C.a杆和细线对滑轮的合力大小是G D.a杆对滑轮的作用力大小是G
答案 D [解析] 细线对天花板的拉力等于物体的重力G;以滑轮为对象,两段绳的拉力都是G,互成120°,因此合力大小是G,根据共点力平衡条件,a杆对滑轮的作用力大小也是G(方向与竖直方向成60°斜向右上方);a杆和细线对滑轮 的合力大小为零.
35、如图3-5-21所示,一个重为100 N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间,已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角,且θ=60°,所有接触点和面均不计摩擦.试求小球对墙面的压力F1和对A点压力F2.
答案 解析:球的重力产生两个作用效果:压紧墙壁和A点,作出重力及它的两个分力F1′和F2′构成的平行四边形如图所示.
球对墙面的压力F1=F1′=mg·tan60°=100右.
N,方向垂直墙壁向
球对A点的压力F2=F2′=mg/cos60°=200 N,方向沿O→A方向. 答案:F1=100
N 方向垂直墙壁向右
F2=200 N 方向沿O→A方向
36、如图为航空员在进行体能训练的示意图,航空员双手握紧转筒上的AB两点在竖起面内顺时针转动。已知两臂夹角∠AOB>90°,当OA臂由水平转到竖起的过和中,手臂OA的作用力FA和手臂OB的作用力FB的变化情况,下列说法正确的
是: ( )
A.FA增大、FB减小 B.FA减小、FB增大 C.FA先增大后减小、FB减小 D.FA先增大后减小、FB先减小后增大
答案 C【解析】受力分析如图。FA与FB的合力跟航空员重力等大反向,可知FA与FB的合力始终大小不变、方向向上。当转筒在竖起面内顺时针转动时,可等效FA与FB的合力逆时针转动,合力的箭头在圆弧上运动。由图可知,FA先增大后减小、FB减小。
2020届高考物理二轮专题训练试题:力的分解
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