将一个力F分解为两个力F1、F2,下列情况不可能的是( )
A.F1或F2垂直于F
B.F1、F2都与F在同一直线上
C.F1或F2的大小等于F
D.F1、F2的大小和方向都与F相同
【解析】:选D.一个力F可以分解成无数对分力,分力的大小和方向都是不确定的,F1和F2可以与F在同一直线上,但是不可能同时大小也都与F相同,因为两力合力的最大值为两力之和.
关于力的分解,下列说法正确的是( )
A.力的分解的本质就是用同时作用于物体的几个力产生的效果代替一个力的作用效果
B.分力的大小可能大于合力的大小
C.力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则
D.分解一个力往往根据它产生的效果来进行
【解析】:选ABCD.力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则;力的分解的原则是根据力的实际作用效果来分解力;合力和分力的作用效果是相同的;合力与分力的关系只有等效替代关系,没有固定的大小关系,故A、B、C、D项都正确.
如图所示,一根水平的粗糙直横杆上套有两个质量均为m的铁环,两铁环上系着两根等长的细线,共同拴住一质量为M=2m的小球,若细线与水平横杆的夹角为θ时,两铁环与小球均处于静止状态,则水平横杆对其中一铁环的弹力为多少?摩擦力为多少?
图4-1-16
【解析】:分析O点受力情况如图所示,由对称性可知F2=F3,由平衡条件知,F2sinθ+F3sinθ=F1,分析M的受力情况可得:
F1=Mg=2mg
所以F2=F3=
分析铁环A的受力如图
由平衡条件得:
水平方向:f=F2·cosθ,得
f=
竖直方向:N=mg+F2·sinθ,得N=2mg.
.如图所示,质量为m的物体,在水平力F的作用下,沿倾角为α的粗糙斜面向上做匀速运动,斜面的动摩擦因数为μ,试求水平力的大小.
图4-1-15
【解析】:对物体受力分析并建立坐标系,如图所示:
由题意可得
Fcosα-mgsinα-f=0
N-mgcosα-Fsinα=0
f=μN
以上各式联立解得F= mg.
如图所示,质量为m的物体在恒力F作用下沿天花板做匀速直线运动,物体与天花板间的动摩擦因数为μ,则物体受到的摩擦力大小为多少?
图4-1-14
【解析】:物体受力分析如图所示,由于物体匀速运动,
由平衡条件可知:在竖直方向上
Fsinθ-N-mg=0,
在水平方向上Fcosθ-f=0.
并且f=μN.
可知f=Fcosθ或f=μ(Fsinθ-mg).
.如图所示,为一种测定风作用力的仪器的原理图,它能自动随着风的转向而转向,使风总是从图示方向吹向小球P.P是质量为m的 金属球,固定在一细长刚性金属丝下端,能绕悬挂点O在竖直平面内转动,无风时金属丝自然下垂,有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度θ,角θ大小与风力大小有关,下列关于风力F与θ的关系式,正确的是( )
图4-1-13
A.F=mgsinθ B.F=mgcosθ
C.F=mgtanθ D.F=mg/cosθ