第一章第三节 受力分析 共点力的平衡 课时作业含2023试题,含答

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一、选择题

1.

如下图，A和B两物块的接触面是水平的，A与B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑，在下滑过程中B的受力个数为()

A．3确个B．4个C．5个D．6个

解析：选B.A与B相对静止一起沿斜面匀速下滑，可将二者当做整体进行受力分析，再对B受力分析，可知B受到的力有：重力GB，A对B的压力，斜面对B的支持力和摩擦力，选项B正确．

2.

(2023长沙市一中模拟)如下图，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则以下说法正确的是()

A．物体可能只受两个力作用B．物体可能受三个力作用C．物体可能不受摩擦力作用D．物体一定受四个力

解析：选D.物体做匀速直线运动，则受力平衡，将拉力F在水平方向和竖直方向上分解，则物体一定要受到滑动摩擦力的作用．再根据摩擦力产生的条件知，一定会产生弹力．因此物体一定会受到四个力的作用．

3．如下图，两根相距为L的竖直固定杆上各套有质量为m的小球，小球可以在杆上无摩擦地自由滑动，两球用长为2L的轻绳相连，今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉力F，恰能使两球沿竖直杆向上匀速运动．则每个小球所受的拉力大小为(重力加速度为g)()

A．mg/2B．mg3F/3D．F

解析：选C.根据题意可知：两根轻绳与竖直杆间距正好组成等边三角形，对结点进行

3F

受力分析，根据平衡条件可得，F＝2F′cos30，解得小球所受拉力F′＝

C正确．

3

4.

(2023淄博模拟)如下图，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角α分别为30和45时物块所受摩擦力的大小恰好一致，则物块和木板间的动摩擦因数为()

13222522

解析：选C.由题意可以判断出，当倾角α＝30时，物体受到的摩擦力是静摩擦力，大小为Ff1＝mgsin30，当α＝45时，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为Ff2＝μFN＝

2

μmgcos45，由Ff1＝Ff2得μ.

2

5.

2023年我国“蛟龙〞号载人潜水器下潜记录再创新高，成功实现下潜7km深度．设潜水器在下潜或上升过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，其中，海水浮力F始终不变，所受海水阻力仅与潜水器速度有关．已知当潜水器的总质量为M时恰好匀速下降，若使潜水器以同样速率匀速上升，则需要从潜水器储水箱向外排出水的质量为(重力加速度为g)()

F2FM－A．2B．M－ggFF

C．2M－D．2M－

g2g

解析：选A.由于以同样速率匀速上升，则所受的阻力相等．设减少的质量为m，运动过程中受到的阻力为Ff.在匀速下降过程中：F＋Ff＝Mg；在上升过程中：F＝(M－m)g＋Ff.

F

M－，A选项正确．联立两式解得m＝2g

6．(2023北京四中模拟

)如下图，表面光滑的

半圆柱体固定在水平面上，小物块在拉力F作用下从B点沿圆弧缓慢上滑至A点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向，则()

A．小物块受的支持力逐渐变大B．小物块受的支持力先变小后变大C．拉力F逐渐变小

D．拉力F先变大后变小

解析：选AC.小物块上升到圆弧最高点时，

F减小为零；支持力最大，等于重力．

7．如下图，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端悬挂在水平天花板上，相距2l.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为()

3

A．mgmg

3

1124

解析：选C.对C点进行受力分析，由平衡条件可知，绳CD对C点的拉力FCD＝mgtan30，对D点进行受力分析，绳CD对D点的拉力F2＝FCD＝mgtan30，F1方向一定，则当F3垂

1

直于绳BD时，F3最小．由几何关系可知，F3＝FCDsin60＝mg

.

2

8．如下图，两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止，两根绳子与水平方向夹角均为60.现保持绳子AB与水平方向的夹角不变，将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向，在这一过程中，绳子BC的拉力变化状况是()

A．增大

B．先减小，后增大C．减小

D．先增大，后减小

解析：选B.对力的处理(求合力)采用合成法，应用合力为零求解时采用图解法(画动态平行四边形法)．作出力的平行四边形，如下图．由图可看出，FBC先减小后增大．

9.

(2023XX调研)如下图，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态．则()

A．B受到C的摩擦力一定不为零B．C受到水平面的摩擦力一定为零

C．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等

D．若将细绳剪断，B物体仍旧静止在斜面上，水平面对C的摩擦力为零

解析：选D.若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力相等，则B与C间的摩擦力为零，A项错误；利用整体法判断，C一定受到水平面向左的摩擦力，B项错误；同理在竖直方向利用整体法判断，水平面对C的支持力小于B、C的总重力，C项错误；利用整体法判断，剪断细绳后B、C系统在水平方向不受外力作用，D项正确．

10．(2023高考山东卷)如下图，将两一致的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁．开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力Ffb＝0.现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间()

A．Ffa大小不变B．Ffa方向改变C．Ffb依旧为零D．Ffb方向向右

解析：选AD.剪断右侧绳的瞬间，右端细绳上拉力突变为零，而弹簧对两木块的拉力没有发生突变，与原来一样，所以b对地面有向左的运动趋势，受到静摩擦力Ffb方向向右，C错误D正确．剪断右侧绳的瞬间，木块a受到的各力都没有发生变化，A正确B错误．

二、非选择题11.

(2023揭阳模拟)如下图，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m＝1kg，斜面倾角α＝30，细绳与竖直方向夹角θ＝30，光滑斜面体的质量M＝3kg，

2

置于粗糙水平面上．(g取10m/s)求：

(1)细绳对小球拉力的大小；

(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向．

解析：(1)以小球为研究对象受力分析如图甲所示．

1

F＝mg，FTcos30＝F

2

1111022103

得FT＝＝N＝N

cos3033

2

(2)以小球和斜面整体为研究对象受力分析如图乙所示，由于系统静止，所以Ff＝

31

FTsin30＝N

3253＝N，方向水平向左．

3

353

答案：(1)N(2)N，方向水平向左

33

12．(创新题)一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角θ＝45)、锁槽E，以及连杆、锁头等部件组成，如图甲所示．设锁舌D与外壳A和锁槽E之间的摩擦因数均为μ且受到的最大静摩擦力Ff＝μFN(FN为正压力)．有一次放学后，当某同学准备锁门时，他加最大力时，也不能将门关上(此种现象称为自锁)，此刻暗锁所处的状态如图乙所示，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x，求：

(1)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小；

(2)在正压力很大的状况下，依旧能够满足自锁条件，则μ至少要多大？

解析：(1)由力的平衡条件可知：