高考物理一輪作業(yè)9-第4講受力分析共點力的平衡

第4講受力分析共點力的平衡基礎(chǔ)鞏固1.如圖,質(zhì)量mA>mB的兩物體A、B疊放在一起,靠著豎直墻面。讓它們由靜止釋放,在沿粗糙墻面下落過程中,物體B的受力示意圖是()2.(2017北京海淀期中,1,3分)如圖所示,用三根不可伸長的輕質(zhì)細繩OA、OB、OC共同懸掛一重物使其靜止,其中OA與豎直方向的夾角為30°,OB沿水平方向,A端、B端固定。若分別用FA、FB、FC表示OA、OB、OC三根繩上的拉力大小,則下列判斷中正確的是()A.FA>FB>FC B.FA<FB<FCC.FA>FC>FB D.FC>FA>FB3.如圖所示,用輕繩OA把球掛在光滑的豎直墻壁上,O點為繩的固定點,B點為球與墻壁的接觸點。現(xiàn)保持固定點O不動,將輕繩OA加長,使繩與墻壁的夾角θ變小,則球靜止后與繩OA加長之前相比()A.繩對球的拉力變大B.球?qū)Ρ诘膲毫ψ冃.球?qū)Ρ诘膲毫Σ蛔僁.球所受的合力變大4.(2016北京朝陽一模,15)如圖所示,傾角θ=30°的光滑斜面固定在水平面上,重為G的物塊在水平向右的推力F作用下,沿斜面向上勻速運動,斜面對物塊支持力的大小為N。下列關(guān)系正確的是()A.F>G B.F=GC.N>G D.N<G5.如圖所示,用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的小球連接并懸掛,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧A與豎直方向的夾角為30°,彈簧C水平,則彈簧A、C的伸長量之比為()A.3∶4 B.4∶3 C.1∶2 D.2∶16.如圖所示,質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上,其斜面的傾角為θ。斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與斜面之間存在摩擦。用恒力F沿斜面向上拉小物塊,使之勻速上滑。在小物塊運動的過程中,楔形物塊始終保持靜止。地面對楔形物塊的支持力為()A.(M+m)g B.(M+m)gFC.(M+m)gFsinθ D.(M+m)g+Fsinθ7.(2018北京朝陽期中)如圖所示,玻璃球沿碗的內(nèi)壁做勻速圓周運動,若忽略摩擦,關(guān)于玻璃球的受力情況,下列說法中正確的是()A.只受重力和支持力B.受重力、支持力和壓力C.受重力、支持力和向心力D.受重力、壓力和向心力8.(多選)如圖所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接,在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運動(m1在地面,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+m2gFsinθ B.N=m1g+m2gFcosθC.f=Fcosθ D.f=Fsinθ9.(2016北京東城期中,19)如圖所示,水平地面上有一個重115N的木箱?，F(xiàn)用與水平方向夾角θ=37°斜向上的力F拉木箱,使木箱沿水平地面勻速運動。已知F=25N,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)畫出木箱受力的示意圖;(2)求地面對木箱的支持力大小;(3)求木箱與地面間的動摩擦因數(shù)。綜合提能1.(2018北京民大附中月考)如圖所示,在楔形木塊的斜面與豎直墻間靜止著一個光滑球。這時楔形木塊對水平地面的摩擦力為f,光滑球?qū)π泵娴膲毫镹,若在光滑球的最高點再施加一個豎直向下的外力F,木塊仍靜止,則N、f的變化情況是()A.N增大,f不變B.N、f都增大C.N不變,f增大D.N增大,f變化情況不能確定2.(2015北京朝陽期中,12)如圖所示,一物體在水平力F的作用下,靜止在傾角為α的斜面上。設(shè)物體受到斜面的支持力與靜摩擦力的合力為F1,F1與豎直方向的夾角為β,下列關(guān)于F1的說法中正確的是()A.F1指向右上方,且β一定大于αB.F1指向右上方,且β可能大于αC.F1指向左上方,且β一定大于αD.F1指向左上方,且β可能大于α3.(多選)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緊壓在豎直擋板上,此時整個系統(tǒng)保持靜止。Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小,FN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(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4.(多選)如圖,一光滑的輕滑輪用細繩OO'懸掛于O點;另一細繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若F方向不變,大小在一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止,則()A.繩OO'的張力也在一定范圍內(nèi)變化B.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化5.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)μ至少為多大。答案精解精析基礎(chǔ)鞏固1.AA、B在豎直下落過程中與墻面沒有彈力,所以也沒有摩擦力,A、B均做自由落體運動,處于完全失重狀態(tài),均只受重力,故A正確。2.C對三根繩子的結(jié)點進行受力分析如圖所示,FA與FB合成的合力與FC等大反向,由力的三角形各邊關(guān)系得FA>FC>FB。3.答案B以球為研究對象,分析其受力情況:重力mg、繩對球的拉力F1和墻壁對球的支持力F2,根據(jù)平衡條件三個力的合力為零保持不變,運用合成法,結(jié)合幾何知識有:F1=mgcosθ,F把繩OA的長度加長一些,則θ減小,可知F1減小,F2減小,A、C、D錯誤,B正確。4.C對物塊進行受力分析,如圖甲所示,物塊受到豎直向下的重力、水平向右的推力以及垂直于斜面向上的支持力,三力平衡可畫出力的三角形,如圖乙所示,根據(jù)力的三角形可知F<G<N,故C正確。甲乙5.D將兩小球及彈簧B視為整體進行受力分析有FC=FAsin30°FC=kxCFA=kxAFA∶FC=1∶sin30°=2∶1xA∶xC=2∶1故D正確,A、B、C錯誤。6.C小物塊在斜面上勻速上升時楔形物塊保持靜止,兩物體都處于平衡狀態(tài),把小物塊與楔形物塊看成一個整體,受力如圖所示,故有FN=(M+m)gFsinθ。7.A玻璃球受到重力和碗的支持力,因其做勻速圓周運動,重力和支持力的合力提供向心力,向心力并不是它實際受到的單獨的一個力,A項正確。8.AC對于m1、m2和輕彈簧組成的系統(tǒng)受力分析如圖,由平衡條件知:水平方向:f=Fcosθ豎直方向:N+Fsinθ=m1g+m2g得N=m1g+m2gFsinθ,正確選項為A、C。9.答案(1)圖見解析(2)100N(3)0.2解析對木箱受力分析如圖所示木箱勻速運動,根據(jù)平衡條件有:Fcosθf=0Fsinθ+Nmg=0設(shè)木箱對地面的正壓力為N'則N'=N,f=μN'解得N=100N,μ=0.2綜合提能1.B施加F后,球和木塊受力分別如圖甲、乙,N2'=G+F,N'=N2'tanθ,由牛頓第三定律知N=N'=(G+F)tanθ,f=f'=N1=Nsinθ=(G+F)tanθ,則知施加力F后N、f均增大。2.D斜面對物體的摩擦力會隨F的大小變化而變化。當(dāng)F=mgtanα?xí)r,物體的受力情況如圖1所示,此時重力mg、水平力F、支持力N的合力為零,斜面對物體的摩擦力f=0。當(dāng)F>mgtanα?xí)r,物體的受力情況如圖2所示,此時f的方向為沿斜面向下,N、f的合力F1在N的左側(cè),此時β>α。當(dāng)F<mgtanα?xí)r,物體的受力情況如圖3所示,此時f的方向為沿斜面向上,N、f的合力F1在N的右側(cè)(但沒有超過豎直方向),此時β<α。3.BD系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),以整體為研究對象,在豎直方向:2Ff=(2m+M)g,Ff=2m+M2g,與兩擋板間距離無關(guān),B正確;以點O為研究對象,受力如圖,擋板間的距離稍許增大后,硬桿OO1、OO2之間的夾角θ變大,F=Mg2cosθ2=4.BD系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),連接a和b的繩的張力大小T1等于物塊a的重力Ga,C項錯誤;以O(shè)'點為研究對象,受力分析如圖甲所示,T1恒定,夾角θ不變,由平衡條件知,繩OO'的張力T2恒定不變,A項錯誤;以b為研究對象,受力分析如圖乙所示,則FN+T1cosθ+FsinαGb=0f+T1sinθFcosα=0FN、f均隨F的變化而變化,故B、D項正確。5.答案