专题02　力　物体的平衡（解析版）

学而优教有方专题02力物体的平衡1.【答案】BC【解析】小球处于静止状态,则杆对小球的作用力方向在重力与绳子拉力夹角的对顶角范围内(不含水平方向),如图所示.所以杆对小球或绳没有拉力时,杆的弹力F3,选项C正确;绳有拉力时,杆的弹力则为F2,选项B正确.2.【答案】B【解析】根据对称性可知,每根绳的拉力大小相等,设每根绳的拉力大小为F,在竖直方向由平衡条件得4Fcos30°=G,解得F=1033N,B3.【答案】D【解析】开始时弹簧的弹力为F=mBg=10N,释放A的瞬时,弹簧弹力不变,则弹簧的弹力大小仍为10N,A的加速度aA=mAg-FmA=40-104m/s2=7.5m/s2,物体4.【答案】B【解析】以整条电线为研究对象,受力分析如图所示,由共点力的平衡条件知,两电线杆对电线的弹力的合力与其重力平衡,由几何关系得2Fcosθ=G,即F=G2cosθ.由于夏天气温较高,电线的体积会膨胀,两杆正中部位电线下坠的距离h变大,则电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角θ变小,有cosθ变大,弹力变小;即夏季时的拉力较小,冬季时的拉力较大,B正确5.【答案】D【解析】吊床在水平方向受力平衡,则两边树干对绳子拉力的水平分量是相等的,选项A、B错误;若绳子与竖直方向的夹角为θ,则tanθ=TxTy,因为左侧绳子与竖直方向的夹角较大,则左侧受到的竖直分力较小,选项C错误6.【答案】A【解析】以下面两个灯笼作为整体为研究对象,受力分析如图,根据平衡条件竖直方向有Tcos37°=2mg,解得T=2mgcos37°=2.5mg,选项A正确,B、C、D7.【答案】C【解析】山峰对该队员的作用力是山峰对该队员的支持力和摩擦力的合力,选项A错误;以该队员为研究对象,受力情况如图所示,根据几何关系可得绳子拉力T的方向与重力G的方向夹角为120°,且大小相等,所以山峰对该队员的作用力F、重力G和绳子拉力T构成等边三角形,则F=G,方向与拉力和重力的合力方向相反,选项C正确,B、D错误.8.【答案】AD【解析】以小球为研究对象,分析受力情况如图所示,根据动态三角形可知:框架对小球的支持力不断减小,选项A正确;水平拉力F一直减小,选项B错误;以框架与小球组成的整体为研究对象,整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用;由图可知,水平拉力F一直减小,所以地面对框架的摩擦力始终在减小,框架对地面的压力保持不变,选项D正确,C错误.9.【答案】D【解析】以物块为研究对象,分析受力情况:重力G、bo的拉力F和绳子ao的拉力T.由平衡条件得知,F和T的合力与G大小相等、方向相反,当将物体点向上缓慢移动,ao绳方向不变则T方向不变,bO绳绕O点逆时针转动,作出三个转动过程三个位置力的合成图.如图中由3到2到1的过程,由图可以看出ao绳拉力T一直变大,bo绳弹力F先减小后变大,选项D正确.10.【答案】B【解析】设斜面体的倾角为θ,物体的质量为m,摩擦力为f,根据平衡条件可得Fcosθ+f=mgsinθ,解得f=mgsinθ-Fcosθ,当F从零开始逐渐增大时,摩擦力逐渐减小,当mgsinθ<Fcosθ时,摩擦力f=Fcosθ-mgsinθ,随F的增大而增大,选项A错误;根据物体的平衡条件得斜面对物体的作用力F1=(mg)2+F2,可知当F从零开始逐渐增大,斜面对物体的作用力逐渐增大,选项B正确;以物体和斜面体整体为研究对象,根据平衡条件可知,地面对斜面体的支持力等于物体和斜面体整体重力之和,故支持力不变,选项C错误;地面对斜面体的摩擦力大小与水平推力大小相等,由于推力从零开始逐渐增大,11.【答案】(1)FOA=20N(2)Ff=103N,摩擦力方向水平向左【解析】(1)以甲为研究对象有FOC=m1g以结点O为研究对象有FOA·cosθ=FOC所以解得FOA=20N.(2)以结点O为研究对象有FOA·sinθ=FOB以乙为研究对象Ff=FOB联立解得Ff=103N,摩擦力方向水平向左.12.【答案】(1)2mg(2)3mg,方向水平向右【解析】(1)对B受力分析,如图所示,根据几何关系得θ=30°根据平