高一物理3.5课时训练(2)

F1=mgsin 30°=2, F2=mgcos 30°=2mg,

因为F1与三棱柱所受静摩擦力大小相等,F2与斜面对三棱柱的支持力相等,因此,可知选项A正确。

5.(多选)如图所示,质量为m的物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间动摩擦因数为μ,则物体受到的摩擦力的大小为( )

A.Fsinθ

1

B.Fcosθ

C.μ(Fsinθ+mg) D.μ(mg-Fsinθ) 答案:BC

解析:先对物体进行受力分析,如图所示,然后对力F进行正交分解,F产生两个效果:使物体水平向前F1=Fcosθ,同时使物体压紧水平面F2=Fsinθ。由力的平衡可得F1=Ff,F2+G=FN,又滑动摩擦力Ff=μFN,即可得Ff=Fcosθ=μ(Fsinθ+G)。

6.如图所示,楔形物体倾角为θ=30°,放在水平地面上,轻质硬杆下端带有滑轮,上端顶有重1000N的物体,硬杆只能沿滑槽上下滑动。不计一切摩擦,求作用于楔形物体上的水平推力至少多大才能将重物顶起?

答案:1000 3

3

解析:水平推力F有两个效果,垂直于斜面向上支持滑轮和垂直于水平面压地面,如图所示,斜面对杆的支持力大小为FN=sin 方向垂直于斜面斜向上。要使轻杆顶起重物,则应使FNcosθ≥G,即sin ·cosθ≥G,F≥Gtanθ=

1000 3

N。

7.如图所示,重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止,不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力的大小。

答案:326.8N 100N

解析:人与重物静止,所受合力皆为零,对重物分析得,绳的张力F1=200N,人受四个力的作用,可将绳的拉力正交分解,如图所示。

F1的水平分力F1x=F1cos60°=100N F1的竖直分力F1y=F1sin60°=100 在x轴上,摩擦力F=F1x=100N。 在y轴上,三个力平衡,地面对人的支持力 FN=G-F1y=(500-100 )N=100(5- )N≈326.8N。

4

8.如图所示为剪式千斤顶,是用来顶起汽车的装置。当摇动把手时,螺纹轴就迫使千斤顶的左右两臂靠拢,同时抬起重物。汽车对千斤顶的压力为1.0×105N。

(1)当千斤顶两臂间的夹角为120°时,其两臂受的压力各是多大? (2)若继续摇动把手,若汽车顶起,两臂受到的压力将怎样变化? 答案:(1)均为1.0×105N (2)减小

解析:(1)将汽车对千斤顶的压力分解到两臂上,如图所示。由图可以看出,当两个分力互成β=120°时,分力大小与合力大小相等,即F1=F2=F=1.0×105N。

(2)若继续摇把手,两臂与竖直方向的夹角始终相等,且夹角β减小,由F1=F2=两臂所受压力将减小。

2cos

知,

5