高考物理一轮作业9-第4讲受力分析共点力的平衡

第4讲受力分析共点力的平衡基础巩固1.如图,质量mA>mB的两物体A、B叠放在一起,靠着竖直墙面。让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B的受力示意图是()2.(2017北京海淀期中,1,3分)如图所示,用三根不可伸长的轻质细绳OA、OB、OC共同悬挂一重物使其静止,其中OA与竖直方向的夹角为30°,OB沿水平方向,A端、B端固定。若分别用FA、FB、FC表示OA、OB、OC三根绳上的拉力大小,则下列判断中正确的是()A.FA>FB>FC B.FA<FB<FCC.FA>FC>FB D.FC>FA>FB3.如图所示,用轻绳OA把球挂在光滑的竖直墙壁上,O点为绳的固定点,B点为球与墙壁的接触点。现保持固定点O不动,将轻绳OA加长,使绳与墙壁的夹角θ变小,则球静止后与绳OA加长之前相比()A.绳对球的拉力变大B.球对墙壁的压力变小C.球对墙壁的压力不变D.球所受的合力变大4.(2016北京朝阳一模,15)如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平面上,重为G的物块在水平向右的推力F作用下,沿斜面向上匀速运动,斜面对物块支持力的大小为N。下列关系正确的是()A.F>G B.F=GC.N>G D.N<G5.如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为()A.3∶4 B.4∶3 C.1∶2 D.2∶16.如图所示,质量为M的楔形物块静置在水平地面上,其斜面的倾角为θ。斜面上有一质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦。用恒力F沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑。在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止。地面对楔形物块的支持力为()A.(M+m)g B.(M+m)gFC.(M+m)gFsinθ D.(M+m)g+Fsinθ7.(2018北京朝阳期中)如图所示,玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动,若忽略摩擦,关于玻璃球的受力情况,下列说法中正确的是()A.只受重力和支持力B.受重力、支持力和压力C.受重力、支持力和向心力D.受重力、压力和向心力8.(多选)如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成θ角。则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是()A.N=m1g+m2gFsinθ B.N=m1g+m2gFcosθC.f=Fcosθ D.f=Fsinθ9.(2016北京东城期中,19)如图所示,水平地面上有一个重115N的木箱。现用与水平方向夹角θ=37°斜向上的力F拉木箱,使木箱沿水平地面匀速运动。已知F=25N,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)画出木箱受力的示意图;(2)求地面对木箱的支持力大小;(3)求木箱与地面间的动摩擦因数。综合提能1.(2018北京民大附中月考)如图所示,在楔形木块的斜面与竖直墙间静止着一个光滑球。这时楔形木块对水平地面的摩擦力为f,光滑球对斜面的压力为N,若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的外力F,木块仍静止,则N、f的变化情况是()A.N增大,f不变B.N、f都增大C.N不变,f增大D.N增大,f变化情况不能确定2.(2015北京朝阳期中,12)如图所示,一物体在水平力F的作用下,静止在倾角为α的斜面上。设物体受到斜面的支持力与静摩擦力的合力为F1,F1与竖直方向的夹角为β,下列关于F1的说法中正确的是()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.(多选)如图所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动,在O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小,FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且O1、O2始终等高,则()A.Ff变小 B.Ff不变C.FN变小 D.FN变大4.(多选)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则()A.绳OO'的张力也在一定范围内变化B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化5.如图所示,两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为l的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为M的木块上,两个小环之间的距离也为l,小环保持静止。试求:(1)小环对杆的压力;(2)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为多大。答案精解精析基础巩固1.AA、B在竖直下落过程中与墙面没有弹力,所以也没有摩擦力,A、B均做自由落体运动,处于完全失重状态,均只受重力,故A正确。2.C对三根绳子的结点进行受力分析如图所示,FA与FB合成的合力与FC等大反向,由力的三角形各边关系得FA>FC>FB。3.答案B以球为研究对象,分析其受力情况:重力mg、绳对球的拉力F1和墙壁对球的支持力F2,根据平衡条件三个力的合力为零保持不变,运用合成法,结合几何知识有:F1=mgcosθ,F把绳OA的长度加长一些,则θ减小,可知F1减小,F2减小,A、C、D错误,B正确。4.C对物块进行受力分析,如图甲所示,物块受到竖直向下的重力、水平向右的推力以及垂直于斜面向上的支持力,三力平衡可画出力的三角形,如图乙所示,根据力的三角形可知F<G<N,故C正确。甲乙5.D将两小球及弹簧B视为整体进行受力分析有FC=FAsin30°FC=kxCFA=kxAFA∶FC=1∶sin30°=2∶1xA∶xC=2∶1故D正确,A、B、C错误。6.C小物块在斜面上匀速上升时楔形物块保持静止,两物体都处于平衡状态,把小物块与楔形物块看成一个整体,受力如图所示,故有FN=(M+m)gFsinθ。7.A玻璃球受到重力和碗的支持力,因其做匀速圆周运动,重力和支持力的合力提供向心力,向心力并不是它实际受到的单独的一个力,A项正确。8.AC对于m1、m2和轻弹簧组成的系统受力分析如图,由平衡条件知:水平方向:f=Fcosθ竖直方向:N+Fsinθ=m1g+m2g得N=m1g+m2gFsinθ,正确选项为A、C。9.答案(1)图见解析(2)100N(3)0.2解析对木箱受力分析如图所示木箱匀速运动,根据平衡条件有:Fcosθf=0Fsinθ+Nmg=0设木箱对地面的正压力为N'则N'=N,f=μN'解得N=100N,μ=0.2综合提能1.B施加F后,球和木块受力分别如图甲、乙,N2'=G+F,N'=N2'tanθ,由牛顿第三定律知N=N'=(G+F)tanθ,f=f'=N1=Nsinθ=(G+F)tanθ,则知施加力F后N、f均增大。2.D斜面对物体的摩擦力会随F的大小变化而变化。当F=mgtanα时,物体的受力情况如图1所示,此时重力mg、水平力F、支持力N的合力为零,斜面对物体的摩擦力f=0。当F>mgtanα时,物体的受力情况如图2所示,此时f的方向为沿斜面向下,N、f的合力F1在N的左侧,此时β>α。当F<mgtanα时,物体的受力情况如图3所示,此时f的方向为沿斜面向上,N、f的合力F1在N的右侧(但没有超过竖直方向),此时β<α。3.BD系统处于平衡状态,以整体为研究对象,在竖直方向:2Ff=(2m+M)g,Ff=2m+M2g,与两挡板间距离无关,B正确;以点O为研究对象,受力如图,挡板间的距离稍许增大后,硬杆OO1、OO2之间的夹角θ变大,F=Mg2cosθ2=4.BD系统处于静止状态,连接a和b的绳的张力大小T1等于物块a的重力Ga,C项错误;以O'点为研究对象,受力分析如图甲所示,T1恒定,夹角θ不变,由平衡条件知,绳OO'的张力T2恒定不变,A项错误;以b为研究对象,受力分析如图乙所示,则FN+T1cosθ+FsinαGb=0f+T1sinθFcosα=0FN、f均随F的变化而变化,故B、D项正确。5.答案