第二章第3講共點(diǎn)力的平衡

1、第 3 講共點(diǎn)力的平衡【例 3】如圖 8 所示 ,物體在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng) F 逐漸增大到物體即將相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)的過程中，斜面對(duì)物體的作用力可能A逐漸增大C先增大后減小DB逐漸減小先減小后增大【突破訓(xùn)練3】如圖 9 所示，將球用細(xì)繩系住放在傾角為 的光滑斜 面上，當(dāng)細(xì)繩由水平方向緩慢向上偏移至豎直方向的過程中， 細(xì)繩上的拉力將A 逐漸增大 B逐漸減小C 先增大后減小 D 先減小后增大2(2013 ·天津· 5) 如圖12 所示，小球用細(xì)繩系住，繩的另一端固定于O點(diǎn)現(xiàn)用水平力F 緩慢推動(dòng)斜面體，小球在斜面上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，細(xì)繩始終處于直線狀態(tài)，當(dāng)小

2、球升到接近斜面頂端時(shí)細(xì)繩接近水平，此過程中斜面對(duì)小球的支持力FN以及繩對(duì)小球的拉力FT的變化情況是()A FN保持不變， FT 不斷增大B FN不斷增大， FT 不斷減小C FN保持不變， FT 先增大后減小D FN不斷增大， FT 先減小后增大4. 半圓柱體 P 放在粗糙的水平面上，有一擋板MN，其延長(zhǎng)線總是過半圓柱體的軸心 O，但擋板與半圓柱體不接觸在P 和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱圖14體 Q，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖14 是這個(gè)裝置的截面圖若用外力使MN繞O點(diǎn)緩慢地逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在Q 到達(dá)最高位置前，發(fā)現(xiàn)P 始終保持靜止，在此過程中，下列說法中正確的是()A MN對(duì) Q的彈力大小

3、保持不變B MN對(duì) Q的彈力先增大后減小C P、 Q間的彈力先增大后減小D P 所受桌面的作用力一直增大1. 如圖 1 所示，物體A靜止在傾角為30°的斜面上，現(xiàn)將斜面傾角由30°增大到37°，物體仍保持靜止，則下列說法中正確的是() 圖1A A 對(duì)斜面的壓力不變B A對(duì)斜面的壓力增大C A 受到的摩擦力不變D A受到的摩擦力增大解析物體A 受力分析如下圖所示，將重力沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解，則靜摩擦力Ff mgsin ， Ff 隨 的增大而增大，故C 錯(cuò)、 D 對(duì)；斜面對(duì)物體的支持力FNmgcos，由牛頓第三定律，A 對(duì)斜面的壓力F mgcos ，隨

4、 的增大而減小，故 A、B 都錯(cuò)答案D2如圖 2 所示，有一質(zhì)量不計(jì)的桿AO，長(zhǎng)為 R，可繞 A自由轉(zhuǎn)動(dòng)用繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)重為 G的物體，另一根繩一端系在 O點(diǎn)，另一端系在以 O點(diǎn)為圓心的圓弧形墻壁上的 C點(diǎn)當(dāng)點(diǎn) C 由圖示位置逐漸向上沿圓弧 CB移動(dòng)過程中 ( 保持 OA與地面夾角 不變 ) ， OC繩所受拉力的大小變化情況是() 圖2A逐漸減小B逐漸增大C先減小后增大D先增大后減小答案C3 一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為如圖 3 所示則物塊 () 的斜面上現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)豎直向下的恒力F，圖 3A仍處于靜止?fàn)顟B(tài)B沿斜面加速下滑C受到的摩擦力不變D受到的合外力增大解析 物塊恰好靜止在斜面上

5、，沿斜面方向有：sin cos ，得 tan ，mgmg摩擦力 f mgsin . 施加一個(gè)豎直向下 的恒力 F 后，沿斜面向下的力 ( mg F)sin 與沿斜面向上的力 ( mgF)cos 仍然相等，所以物塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，合外力不變，仍為零，故 A 正確， B、 D錯(cuò)誤受到的摩擦力f ( )sin ，變大，故 C 錯(cuò)誤mg F答案 A4如圖 4 所示，光滑斜面傾角為 30°，輕繩一端通過兩個(gè)滑輪與A 相連，另一端固定于天花板上，不計(jì)繩與滑輪的摩擦及滑輪的質(zhì)量已知物塊A的質(zhì)量為 ，連接A的輕繩與m斜面平行，掛上物塊B 后，滑輪兩邊輕繩的夾角為90°， A、 B 恰保持靜

6、止，則物塊B的質(zhì)量為 ()圖 42mB.2mCmD 2mA.2解析設(shè)繩上的張力為F，對(duì)斜面上的物體A 受力分析可知1F mgsin 30 ° 2mg對(duì) B 上面的滑輪受力分析如下圖2mBgF 合2 F 2 mg2所以mB2m，選項(xiàng)A 正確答案A5如圖 5 所示，在傾斜的滑桿上套一個(gè)質(zhì)量為的物體，在圓環(huán)沿滑桿向下滑動(dòng)的過程中，m的圓環(huán)，圓環(huán)通過輕繩拉著一個(gè)質(zhì)量為懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向 則 (M) 圖 5A環(huán)只受三個(gè)力作用B環(huán)一定受四個(gè)力作用C物體做勻加速運(yùn)動(dòng)D懸繩對(duì)物體的拉力小于物體的重力解析分析 M可知，其受兩個(gè)力作用，重力和輕繩拉力，因?yàn)閼覓煳矬w的輕繩始終處于豎直方向，故二

7、力平衡，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，C、D 錯(cuò)誤；再對(duì)環(huán)進(jìn)行受力分析可知，環(huán)受重力、輕繩拉力、滑桿支持力和摩擦力，A 錯(cuò)、 B正確答案B6一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為 的斜面上現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)豎直向下的恒力F，如圖 6 所示則物塊() 圖 6A仍處于靜止?fàn)顟B(tài)B沿斜面加速下滑C受到的摩擦力不變D受到的合外力增大解析由于物塊恰好靜止在斜面上，由平衡條件知mgsin mgcos 當(dāng)加一豎直向下的力F 時(shí)Ff ( mg F)cos由得 Ff ( mg F)sin ，所以物塊仍保持靜止答案A7 如圖 7 所示， A、 B 兩物體疊放在水平地面上，A 物體質(zhì)量 m 20 kg， B物體質(zhì)量 M 30kg. 處于水

8、平位置的輕彈簧一端固定于墻壁，另一端與A 物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)，其勁度系數(shù)為250 N/m ， A 與 B 之間、 B 與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 0.5. 現(xiàn)有一水平推力 F 作用于物體B 上緩慢地向墻壁移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)0.2 m 時(shí)，水平推力F 的大小為( g 取 10 m/s 2)()圖 7A 350 NB 300 NC 250 ND 200 N解析 由題意可知 f mg 100 N 當(dāng) A 向左移動(dòng) 0.2 m時(shí)， F kx 50 N ，F(xiàn)彈Amax彈<f Amax，即 A、B 間未出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，對(duì)整體受力分析可知， F f B F 彈 ( m M) g kx 300 N ，

9、B 選項(xiàng)正確答案 B8如圖 8 所示，桌面上固定一個(gè)光滑的豎直擋板，現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量一定的重球A 與截面為三角形的墊塊B疊放在一起，用水平外力F可以緩緩向左推動(dòng)，使球慢慢升高，設(shè)各接B觸面均光滑，則該過程中()圖 8A A和 B均受三個(gè)力作用而平衡B B對(duì)桌面的壓力越來越大C A對(duì) B的壓力越來越小D推力 F 的大小恒定不變解析 分析 A、 B整體受力如圖甲所示，由平衡條件可得：NB ( mA mB) g，不隨球的升高而改變，故B 錯(cuò)誤；分析球A 受力如圖乙所示，由平衡條件可得：NABmg/cos ， NA mgtan ，并不隨球的升高而改變，故緩慢推動(dòng)B 的過程中 F 也不變， C 錯(cuò)誤、 D

10、正確；墊塊 B 受支持力、壓力、重力、推力F 四個(gè)力作用， A 錯(cuò)誤答案 D9如圖 9 所示， 木塊 m和 M疊放在一固定在地面不動(dòng)的斜面上，它們一起沿斜面勻速下滑，則 m、M間的動(dòng)摩擦因數(shù)1 和 M、斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)2 可能正確的有() 圖 8A 0， 0B 0， 01212C 10， 2 0D 10， 20解析因木塊 m和 M整體沿斜面勻速下滑，所以M與斜面之間一定存在摩擦力，故M、斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 2 一定不等于零；因木塊m和 M的接觸面水平，由m的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可知，它一定不受M的摩擦力，所以木塊m和之間的動(dòng)摩擦因數(shù)1 可以為零，也可M以不為零， B、 D 項(xiàng)正確答案BD10如圖 10

11、所示，質(zhì)量為、橫截面為直角三角形的物塊， ，AB邊靠在豎直mABC BAC墻面上， F 是垂直于斜面 AC的推力 物塊與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ( <1) 現(xiàn)物塊靜止不動(dòng)，則 () 圖 10A物塊可能受到4 個(gè)力作用B物塊受到墻的摩擦力的方向一定向上C物塊對(duì)墻的壓力一定為Fcos D物塊受到摩擦力的大小可能等于F解析 本題的靜摩擦力有臨界點(diǎn)假設(shè)Fsin mg，則沒有摩擦力，物塊受mg、 F、墻的支持力 FN三個(gè)力作用假設(shè)Fsin <mg，則摩擦力 F 向上，物塊受mg、 F、墻的支f持力N及F四個(gè)力作用假設(shè)sin> ，則摩擦力F向下，物塊受、 、墻的支FFmgmgFff持力 F

12、 及 F 四個(gè)力作用 故選 A、不選 B. 在各種情況中， 物塊對(duì)墻的壓力都等于Fcos ，Nf如下圖所示故選 C.因最大靜摩擦力為 Fcos <F，故不選 D.答案 AC11如圖 11 所示，直角三角形框架 ABC(角 C為直角 ) 固定在水平地面上，已知AC與水平方向的夾角為 30°. 小環(huán) P、 Q分別套在光滑臂 AC、 BC上，用一根細(xì)繩連接兩小環(huán)，靜止時(shí)細(xì)繩恰好處于水平方向，小環(huán)、Q的質(zhì)量分別為1、 2，則小環(huán)、Q的質(zhì)量之Pm mP比為() 圖 11A.m1m13 3B.mm22C.m13m113D.mm322解析分析 P 的受力情況如下圖所示，根據(jù)平衡條件，可得T m1gtan 30 °. 對(duì) Q同理可得 T m2gtan 60 °，由此得m13，選項(xiàng) B正確m2答案 B12兩個(gè)相同的小球A和，質(zhì)量均為，用長(zhǎng)度相同的兩根細(xì)線把、兩球懸掛在水平天BmA B花板上的同一點(diǎn)O，并用長(zhǎng)度相同的細(xì)線連接A、B 兩小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球 A 上，此時(shí)三根細(xì)線均處于直線狀態(tài)，且OB細(xì)線恰好處于豎直方向，如圖12 所示如果不考慮小球的大小，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則：圖 12(1) OB繩對(duì)小球的拉力為多大？(2) OA繩對(duì)小球的拉力為多