亚洲国产日韩在线a欧美_ 2015一輪復習第二章力物體平衡第3課時(shí)受力分析共點(diǎn)力的平衡課時(shí)練試題及解析答案

1、物塊靜止在固定的斜面上,分別按圖示的方向對物塊施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上.B中F垂直于斜面向下,C中F豎直向上,D中F豎直向下,施力后物塊仍然靜止,則物塊所受的靜摩擦力增大的是(　　)

解析:對物塊進(jìn)行受力分析,施力前,物塊所受靜摩擦力為Gsin θ;施力后,A、B圖物塊所受靜摩擦力不變;C圖中f=(G-F)sin θ;D圖中f=(G+F)sin θ.故選項D正確.

2、如圖所示,質(zhì)量分別為m₁、m₂的兩個(gè)物體通過(guò)輕彈簧連接,在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線(xiàn)運動(dòng)(m₁在地面上,m₂在空中),力F與水平方向成θ角.則m₁所受支持力N和摩擦力f正確的是(　　)

A.N=m₁g+m₂g-Fsin θ

B.N=m₁g+m₂g-Fcos θ

C.f=Fcos θ

D.f=Fsin θ

解析:選m₁、m₂整體為研究對象,受力如圖所示.

由平衡條件得:

Fsin θ+N=(m₁+m₂)g①

f=Fcos θ②

由①得N=(m₁+m₂)g-Fsin θ,故選項A正確,B錯誤.

由②知選項C正確,D錯誤.

點(diǎn)評本題考查應用整體法和隔離法受力分析、物體的平衡條件等知識點(diǎn),意在考查考生對新情景的分析能力和綜合運用知識的能力.

3、如圖所示,輕繩下端拴接一小球,上端固定在天花板上.用外力F將小球沿圓弧從圖中實(shí)線(xiàn)位置緩慢拉到虛線(xiàn)位置,F始終沿軌跡切線(xiàn)方向,輕繩的拉力為T.則(　　)

A.F保持不變,T逐漸增大

B.F逐漸減小,T逐漸增大

C.F逐漸增大,T逐漸減小

D.F與T的合力逐漸增大

解析:若小球處在如圖所示位置時(shí)受力為重力mg,拉力T和外力F,由平衡關(guān)系得F=mgsin θ、T=mgcos θ,因θ逐漸增大,則F逐漸增大,T逐漸減小,故選項C正確,A、B錯誤;因F、T的合力大小為mg,故選項D錯誤.

4、如圖所示,兩個(gè)完全相同的光滑球的質(zhì)量為m,放在豎直擋板和傾角為α的固定斜面間.若緩慢轉動(dòng)擋板至與斜面垂直,則在此過(guò)程中(　　)

A.A、B兩球間的彈力不變

B.B球對斜面的壓力逐漸增大

C.B球對擋板的壓力逐漸增大

D.A球對斜面的壓力逐漸增大

解析:緩慢轉動(dòng)擋板表示A、B兩球始終處于平衡狀態(tài).本題采用先隔離后整體的分析方法.先對A球,共受三個(gè)力而平衡,B對A的彈力與A的重力沿斜面方向的分力相等,大小與方向均不變,即選項A正確;A球對斜面的壓力等于其重力沿垂直斜面方向的分力,大小與方向均不變,選項D錯誤;再對A、B整體,也是共受三個(gè)力而平衡,其中A、B的重力為恒力,斜面對A、B的彈力方向不變,擋板對B的彈力沿斜面方向的分力與A、B的重力沿斜面方向的分力相等,大小不變,當擋板緩慢轉動(dòng)時(shí),擋板對B的彈力減小,進(jìn)而可知B球對斜面的壓力也減小,因此,選項B、C均錯誤.

5、如圖所示,頂端裝有光滑定滑輪的斜面體放在粗糙水平地面上,A、B兩物體通過(guò)輕質(zhì)細繩連接,并處于靜止狀態(tài).現用水平向右的力F將物體B緩慢拉動(dòng)一定的距離(斜面體與物體A始終保持靜止).在此過(guò)程中,下列判斷正確的是(　　)

A.水平力F逐漸變大

B.物體A所受斜面體的摩擦力逐漸變大

C.斜面體所受地面的支持力逐漸變大

D.斜面體所受地面的摩擦力逐漸變大

解析:設細繩的拉力為T(mén),把B物體隔離出來(lái),F=m_Bgtan θ,θ變大,故F變大,選項A正確;T=

,cos θ變小,T變大,對A物體,若有向上運動(dòng)趨勢,由T=m_Agsin α+f知f變大,若有向下運動(dòng)趨勢,由m_Agsin α=T+f知f變小,故選項B錯誤;N=m_Agcos α,大小不變,故選項C錯誤;對于A(yíng)B與斜面體組成的整體,受到向右的拉力和地面對斜面體的摩擦力而處于平衡狀態(tài),因F變大,所以斜面體所受地面的摩擦力逐漸變大,選項D正確.

6、如圖,一斜劈靜止于粗糙的水平地面上,在其斜面上放有一滑塊m,給m一向下的初速度v₀,m恰好保持勻速下滑.現在m下滑的過(guò)程中施加一個(gè)作用力,則以下說(shuō)法正確的是(　　)

A.若在m上加一豎直向下的力F₁,則m仍保持勻速下滑,M對地面無(wú)摩擦力的作用

B.若在m上加一沿斜面向下的力F₂,則m將做加速運動(dòng),M對地面有水平向左的靜摩擦力的作用

C.若在m上加一水平向右的力F₃,則m將做減速運動(dòng),在m停止前M對地面有向右的靜摩擦力的作用

D.無(wú)論在m上加什么方向的力,在m停止前M對地面都無(wú)靜摩擦力的作用

解析:m勻速下滑時(shí),mgsin θ=μmgcos θ.在m上加上豎直向下的力F₁,相當于mg變大了,變成了(mg+F₁),故仍能勻速下滑.由于f=μN始終成立,故無(wú)論在m上加什么方向的力,f與N同比例變化,故f與N的合力保持豎直向上,其反作用力f′與N′(作用在M上)的合力豎直向下,M對地面無(wú)摩擦力作用,故選項A、D正確.

7、如圖所示,兩相同輕質(zhì)硬桿OO₁、OO₂可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O₁、O₂轉動(dòng),在O點(diǎn)懸掛一重物M,將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上,此時(shí)整個(gè)系統保持靜止.f表示木塊與擋板間摩擦力的大小,N表示木塊與擋板間正壓力的大小.若擋板間的距離稍許增大后,系統仍靜止且O₁、O₂始終等高,則(　　)

A.f變小 B.f不變 C.N變小 D.N變大

解析:先取結點(diǎn)O為研究對象,受力如圖(甲)所示,兩擋板間距離稍許增加后系統仍處于靜止狀態(tài),則由力的分解知識可得,F=

;再取右側木塊為研究對象受力如圖(乙)所示,由共點(diǎn)力平衡知識可得:f=Fcos θ+mg=+mg,N=Fsin θ=tan θ,兩擋板間距離稍許增加,θ角增大,可見(jiàn)f不變,N變大,選項B、D正確.

點(diǎn)評本題是共點(diǎn)力平衡的經(jīng)典題型,這里需要兩次應用力的分解或者兩次使用共點(diǎn)力的平衡條件求解.

8、兩物體M、m用跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩相連,如圖所示放置,OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°,M重20 N,M、m均處于靜止狀態(tài).則下列判斷正確的是(　　)

A.OB繩的拉力為10 N

B.OA繩的拉力為10 N

C.水平面對m的摩擦力大小為0 N

D.水平面對m的摩擦力大小為10(

-1) N

解析:如圖畫(huà)出O點(diǎn)受力圖,則F_B=Mgcos 30°=10

N,F_A=Mgsin 30°=10 N,故選項A錯,B正確;除摩擦力外,物體m受的合力F_B-F_A=10(-1) N,故選項C錯,D正確.

9、如圖所示,將兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b用細線(xiàn)相連懸掛于O點(diǎn),用力F拉小球a,使整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài),且懸線(xiàn)Oa與豎直方向的夾角為θ=30°,則F的大小(　　)

A.可能為

mg B.可能為mg C.可能為mg D.不可能為mg

解析:對小球a受力分析,受重力、兩繩的拉力和F共四個(gè)力作用,受力分析如圖所示.當F的方向垂直于F₀的方向時(shí),F有最小值.根據共點(diǎn)力的平衡條件可得F的最小值為F_min=2mgsin 30°=mg,選項C正確.

點(diǎn)評　由于F方向未知,則F的大小有多種可能,確定F的大小范圍可以用圖解法分析出F的最小值.

10、如圖所示,左側是傾角為60°的斜面,右側是1/4圓弧面的物體,固定在水平地面上,圓弧面底端切線(xiàn)水平.一根輕繩兩端分別系有質(zhì)量為m₁、m₂的小球,跨過(guò)物體頂點(diǎn)的小定滑輪.當它們處于平衡狀態(tài)時(shí),連接小球m₂的輕繩與水平線(xiàn)的夾角為60°,不計一切摩擦,兩小球視為質(zhì)點(diǎn),則兩小球的質(zhì)量之比m₁∶m₂等于(　　)

∶3 B.1∶1 C.3∶4 D.2∶3

解析:以m₁為研究對象,可求出繩的拉力F=m₁gsin 60°=

m₁g.以m₂為研究對象,畫(huà)出如圖所示的受力圖,則2Fcos 30°=m₂g,故F=,聯(lián)立得:m₁∶m₂=2∶3,故選項D正確.

11、如圖所示,一條細繩跨過(guò)定滑輪連接兩個(gè)小球A、B,它們都穿在一根光滑的豎直桿上,不計繩與滑輪間的摩擦,當兩球平衡時(shí)OA繩與水平方向的夾角為2θ,OB繩與水平方向的夾角為θ,則球A、B的質(zhì)量之比為多少?

解析:設繩的拉力大小為F,桿對A、B的彈力均為N,作出A的受力圖如圖所示,由圖知sin 2θ=

.同理可得sin θ=.聯(lián)立解得m_A∶m_B=2cos θ∶1.

答案:2cos θ∶1

12、如圖所示,輕桿BC的C點(diǎn)用光滑鉸鏈與墻壁固定,桿的B點(diǎn)通過(guò)水平細繩AB使桿與豎直墻壁保持30°的夾角.若在B點(diǎn)懸掛一個(gè)定滑輪(不計重力),某人用它勻速地提起重物.已知重物的質(zhì)量m=30 kg,人的質(zhì)量M=50 kg,g取10 m/s².試求:

(1)此時(shí)地面對人的支持力的大小;

(2)輕桿BC和繩AB所受力的大小.

解析:(1)因勻速提起重物,繩的拉力F=mg,且繩對人的拉力為mg,所以地面對人的支持力為:

N=Mg-mg=(50-30)×10 N=200 N,方向豎直向上.

(2)定滑輪對B點(diǎn)的拉力方向豎直向下,大小為2mg,桿對B點(diǎn)的彈力方向沿桿的方向,如圖所示,由共點(diǎn)力平衡條件得:

F_AB=2mgtan 30°

=2×30×10×

=200

F_BC=

= N=400 N.

答案:(1)200 N　(2)400

N　200 N

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