1、求解平衡力的几种方法(基础篇)一、选择题:1下列几种情况中,物体处于平衡状态的是( )A静止在粗糙平面上的物体B沿光滑斜面自由下滑的物体C竖直上抛的物体在到达最高点时D在不光滑的水平面上做匀速直线运动的木块2某物体受四个力的作用而处于静止状态,保持其他三个力的大小和方向均不变,使另一个大小为F的力的方向转过90,则欲使物体仍保持静止状态,必须再加上一个大小为多少的力( )AF BF C2F D3F 3下列哪组共点力作用在一个物体上,可以使物体保持平衡( )A2N,4N,10N B2N,3N,5NC10N,10N,10ND2N,3N,10N4如图,重物G用细绳悬挂于P点,外力F作用于细绳上的O点
2、,其方向与水平方向成角,PO绳与竖直方向的夹角为,若保持角大小不变,欲使重物G静止,F值为最小时角的大小是( )A0 B/2 C D/25如图在人向右运动的过程中,物体A缓慢上升,若人对地面的压力为FN,人受到的摩擦力为Ff,人拉绳的力为T,则人运动在中( )AFN、Ff和T都增大BFN和Ff增大,T不变CFN、Ff和T都减小DFN增大,Ff减小,T不变6如图所示,有一均匀梯子AB斜靠在竖直墙上处于静止状态,假设墙面光滑,地面粗糙,则地面对梯子的作用力可能沿( )AF1的方向 BF2的方向 CF3的方向 DF4的方向7如图所示,一物体静止在斜面上,当斜面的倾角逐渐增大时,物体仍然静止在斜面上,
3、则( )A物体所受重力和支持的合力逐渐增大B物体所受的重力和静摩擦力的合力逐渐增大C物体所受的重力、支持力和静摩擦力的合力逐渐增大D物体所受的支持力和摩擦力的合力不变8如图所示,轻绳a、b将灯笼悬挂于O点,灯笼保持静止,所受重力为G,绳a、b对O点拉力的合力为F,F的大小和方向是( )A,方向竖直向上 B,方向斜向上C,方向竖直向上 D,方向斜向上9如图,鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是( )A. B. C. D.10如图,一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上,一面与风速垂直,当风速为v0时刚好能推动该物块。已知风对物块的推力FSv2,其中v为风速、S为物块迎风面积。当风速度
4、变为2 v0时,刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物体,则该物块的质量为( )A4m B8m C32m D64m11A、B、C三物块的质量分别为M,m和m0,作如图所示的连接。绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。若B随A一起沿水平桌面做匀速运动,则可以断定( )A物块A与桌面之间有摩擦力,大小为m0gB物块A与B之间有摩擦力,大小为m0gC桌面对A,B对A,都有摩擦力,两者方向相同,合力为mogD桌面对A,B对A,都有摩擦力,两者方向相反,合力为m0gm0mMACB 二、计算题:1两根长度相等的轻绳,下端悬挂一质量为m的物体,上端分别固定在水平天花板上的M、N点,MN两点间
5、的距离为s,如图所示,已知两绳所能经受的最大拉力均为T,则每根绳的长度不得短于多少?2如图所示,静止在光滑水平面的木条上放一个质量为m的小金属块(可视为质点),金属块离木条右端距离为L,金属块与木板间动摩擦因数为。现用水平力向左拉动木条,设木条加速过程极短,可以认为木条在抽动过程中一直做匀速运动。要将金属块恰好停在木条的最右端,木条的速度v应为多大。Av左右L【答案与解析】一、选择题:1. AD解析:物体处于平衡状态的条件是所受合力为零,其表现为静止或匀速直线运动,因而选项A、D正确又因沿斜面自由下滑的物体,其加速度为agsin;上抛运动的物体在最高点时v0,但ag,并非平衡状态,故选项B、C
6、错误2. B解析:物体受四个力作用而处于静止状态时,F与其余三个力的合力等大、反向,设为,当F转过时,与F夹角为90,又,两力的合力,故需加一个大小为的力3BC 解析:若第三个力在剩余两个力的合力范围中,则三个力的合力就可以为零,物体就可以保持平衡。4C 解析:F值为最小时,一定是F的方向与绳子拉力垂直的时候,因此角的大小等于。5D解析:A缓慢上升,说明绳子的拉力不变。绳子的方向与地面的夹角变小,因此绳子在竖直方向的分力变小,水平方向的分力变大,因此,弹力变大,摩擦力变小。6.B解析:对梯子受力分析知,梯子受竖直向下的重力G,墙施加的水平向右的弹力FN,另外地面施加的作用力,此三力不平行,故三
7、力应共点,如图所示,F应与G、FN交于一点,所以可能的方向是沿F2的方向 7AD解析:物体所受的弹力大小,摩擦力大小,当倾角增大,物体仍然静止在斜面上时,弹力减小,摩擦力增大。物体所受的合力不变(始终为零)。任意两个力的合力与第三个力都是等大反向。8、C解析:以结点O为研究对象进行受力分析,受a、b对绳的拉力以及下面绳子的拉力。灯笼受力平衡,即最下面一根绳子对灯笼的拉力等于重力,结点O受力平衡,则绳子a、b对O点拉力与灯笼重力等大反向,即绳a、b对O点拉力的合力为F=G,方向竖直向上。9、B解析:小鸟沿虚线斜向上加速飞行,说明合外力方向沿虚线斜向上,小鸟受到两个力的作用,空气作用力和重力,如下
8、图所示: 故选:B10、D一质量为m的正方体的边长为a,刚好被推动,在水平方向上受到风力和最大静摩擦力,最大静摩擦力与正压力成正比,设比例系数为,且二力大小相等,mg=kSv02,得:a3g=ka2v02,同理另一块质量为m正方形的边长为b,刚好被推动时,有b3g=kb2v02,解得b=4a,所以质量为m正方形的体积是质量为m正方形体积的64倍,所以m=64m,、故D正确,A、B、C错误。11A解析:A和B一起匀速,以B为研究对象,可知A、B之间没有摩擦力。由于A沿水平桌面做匀速运动,A在水平方向受到绳子的拉力,因此,A一定受到桌面的摩擦力。二、计算题:1Ts/解析:设绳子拉力达最大T的两绳夹角为2如题图。则2Tcosmg,所以cos。此时对应的绳长最短为/sin/=Ts/2解析:研究金属块,由初速度为零增加到v,通过的位移,由于木板匀速,又,整理的: