人教版必修一 牛頓定律應(yīng)用專題 7 應(yīng)用矢量的合成與分解法則解決共點力平衡問題 習題解析

1、高中物理應(yīng)用矢量的合成與分解法則解決共點力平衡問題（答題時間：25分鐘）1. 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(zhuǎn)動，在O點懸掛一重物M，將兩相同木塊m分別緊壓在豎直擋板上，此時整個系統(tǒng)保持靜止，F(xiàn)f表示木塊與擋板間摩擦力的大小，F(xiàn)N表示木塊與擋板間正壓力的大小，若擋板間的距離稍稍增大后，系統(tǒng)仍靜止且O1、O2始終等高，則（）A. Ff變小 B. Ff不變C. FN變小 D. FN變大2. （江蘇高考）如圖所示，石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m的對稱楔形石塊，側(cè)面與豎直方向的夾角為，重力加速度為g，若接觸面間的摩擦力忽略不計，則石塊側(cè)面所受彈力的大小為 （

2、） A. B. C. D. 3. 如圖所示，物體B的上表面水平，當A、B相對靜止沿斜面勻速下滑時，斜面保持靜止不動，則下列判斷正確的有（）A. 物體B的上表面一定是粗糙的B. 物體B、C都只受4個力作用C. 物體C受水平面的摩擦力方向一定水平向右D. 水平面對物體C的支持力小于三物體的重力大小之和4. 如圖所示，重50 N的物體A放在傾角為37的粗糙斜面上，有一根原長為10 cm，勁度系數(shù)為800 N/m的彈簧，其一端固定在斜面頂端，另一端連接物體A后，彈簧長度為14 cm，現(xiàn)用一測力計沿斜面向下拉物體，若物體與斜面間的最大靜摩擦力為20 N，當彈簧的長度仍為14 cm時，測力計的讀數(shù)不可能為

3、（取sin370.6）（）A. 10 N B. 20 N C. 40 N D. 0 N5. 我國“蛟龍”號載人潛水器成功實現(xiàn)下潛5 km深度，設(shè)潛水器在下潛或上升過程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，其中，海水浮力F始終不變，所受海水阻力僅與潛水器速率有關(guān)，已知當潛水器的總質(zhì)量為M時恰好勻速下降，若使?jié)撍饕酝瑯铀俾蕜蛩偕仙?，則需要從潛水器儲水箱向外排出水的質(zhì)量為（重力加速度為g） （）A. B. C. D. 6. 如圖所示，質(zhì)量為m的小球置于傾角為30的光滑斜面上，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端系在小球上，另一端固定在墻上的P點，小球靜止時，彈簧與豎直方向的夾角為30，則彈簧的伸長量為 （）

4、A. B. C. D. 7. 如圖所示，物體質(zhì)量為m，靠在粗糙的豎直墻上，物體與墻間的動摩擦因數(shù)為，要使物體沿墻勻速滑動，則外力F的大小可能是（）A. B. C. D. 8. 如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的小環(huán)套在一水平放置的粗糙長桿上，兩根長度均為l的輕繩一端系在小環(huán)上，另一端系在質(zhì)量為M的木塊上，兩個小環(huán)之間的距離也為l，小環(huán)保持靜止。試求：（1）小環(huán)對桿的壓力；（2）小環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)至少為多大？1. BD 解析：選重物M及兩個木塊m組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)受力情況如圖甲所示，根據(jù)平衡條件有2Ff（M2m）g，即Ff，與兩擋板間距離無關(guān)，故擋板間距離稍稍增大后，F(xiàn)f不變，所以選項A錯

5、誤，選項B正確；如圖乙所示，將繩的張力F沿OO1、OO2兩個方向分解為F1、F2，則F1F2，當擋板間距離稍稍增大后，F(xiàn)不變，變大，cos 變小，故F1變大；選左邊木塊m為研究對象，其受力情況如圖丙所示，根據(jù)平衡條件得FNF1sin ，當兩擋板間距離稍稍增大后，F(xiàn)1變大，變大，sin 變大，因此FN變大，故選項C錯誤，選項D正確。甲 乙丙2. A 解析：以楔形石塊為研究對象，它受到豎直向下的重力和垂直側(cè)面斜向上的兩個支持力，利用正交分解法可解得：2Fsin mg，則F，A正確。3. B 解析：當A、B相對靜止沿斜面勻速下滑時，斜面保持靜止不動，A、B、C均處于平衡狀態(tài)，A受重力、B的支持力作用

6、，A、B之間沒有摩擦力，物體B的上表面可以是粗糙的，也可以是光滑的，A錯；B受重力、C施加的垂直斜面向上的彈力和沿斜面向上的摩擦力以及A的壓力作用，取A、B、C為整體，由平衡條件知水平面對C無摩擦力作用，水平面對C的支持力等于三物體重力大小之和，C受重力、B的壓力和摩擦力、水平面的支持力作用，所以B對，C、D錯。4. C 解析：A在斜面上處于靜止狀態(tài)時合外力為零，A在斜面上受五個力的作用，分別為重力、支持力、彈簧彈力、摩擦力、拉力F，當摩擦力的方向沿斜面向上時，F(xiàn)mgsin 37Ffmk（ll0），解得F22 N，當摩擦力沿斜面向下時，F(xiàn)最小值為零，即拉力的取值范圍為0F22 N，故C不可能。

7、5. A 解析：由于以同樣速率勻速上升，則所受的阻力相等。設(shè)減少的質(zhì)量為m，運動過程中受到的阻力為Ff，在勻速下降過程中：FFfMg；在勻速上升過程中：F（Mm）gFf，聯(lián)立兩式解得m，A選項正確。6. C 解析：以小球為研究對象受力分析可知，彈簧彈力與重力合力方向與斜面垂直且向下，小球靜止，因此有Fcos 30mgsin 30，可得彈簧彈力Fmg，由胡克定律可知Fkx，因此彈簧的伸長量x，C選項正確。7. CD 解析：當物體向上勻速滑動時，對m進行受力分析并正交分解，如圖所示。則有Fcos mgFfFsin FN，F(xiàn)fFN解之得F，選項C正確。當物體m向下勻速滑動時，摩擦力Ff向上，同理可得F，選項D正確。8. 解：（1）對兩小環(huán)和木塊整體由平衡條件