1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业六受力分析共点力的平衡(建议用时40分钟)1.(2019温州模拟)一只甲虫沿着树枝缓慢地从A点爬到B点,此过程中树枝对甲虫作用力大小()A.变大B.变小C.保持不变D.无法判断【解析】选C。树枝对甲虫的作用力是静摩擦力和支持力的合力,始终与重力平衡,故大小和方向一直不变,A、B、D错误,C正确。故选C。【加固训练】如图所示,与竖直方向成45角的天花板上有一物块,该物块在竖直方向上的恒力F作用下恰好能沿天花板匀速上升,则下列说法正确的是()A.物块一定受两个力的
2、作用B.物块一定受三个力的作用C.物块可能受三个力的作用D.物块可能受四个力的作用【解析】选D。由于物块做匀速直线运动,则受力平衡,对物块受力分析可知,若物块所受重力与恒力F恰好平衡,则受两个力的作用,若物块所受重力小于恒力F,则物块一定受四个力的作用,所以D项正确。2.如图所示,一光滑斜面固定在地面上,重力为G的物体在水平推力F的作用下处于静止状态。若斜面的倾角为,则()A.F=Gcos B.F=Gsin C.物体对斜面的压力FN=Gcos D.物体对斜面的压力FN=【解析】选D。物体所受三力如图所示,根据平衡条件,F、FN的合力与重力等大反向,有F=Gtan ,FN=FN=,故只有D选项正
3、确。3.某学习小组为了体验最大静摩擦力与滑动摩擦力的临界状态,设计了如图所示的装置,一位同学坐在长直木板上,让长直木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角变大),另一端不动,则该同学受到支持力FN、合外力F合、重力沿斜面方向的分力G1、摩擦力Ff随角度的变化关系图中不正确的是()【解析】选B。重力沿斜面方向的分力G1=mgsin,C正确;支持力FN=mgcos,A正确;该同学滑动之前,F合=0,Ff=mgsin,滑动后,F合=mgsin-mgcos,Ff=mgcos,考虑到最大静摩擦力略大于滑动摩擦力的情况,可知B错误,D正确。【加固训练】如图所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B,A悬
4、挂起来,B穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦,已知绳与竖直杆间的夹角为,则物体A、B的质量之比 mAmB等于()A.cos1B.1cosC.tan1D.1sin【解析】选B。对A、B受力分析可知mAgcos=mBg,则有mAmB=1cos,B项正确。4.(2019宁波模拟)科技的发展正在不断地改变着我们的生活,如图甲所示是一款手机支架,其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整的硬性物体时,会牢牢吸附在物体上,图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图(手机平面与水平面夹角为)。若手机的重力为G,则下列说法正确的是()A.手机受到的支持力大小为Gcos B.
5、支架对手机的作用力方向竖直向上C.支架对手机的作用力大小为Gsin D.手机受到支架的吸附力很强,不需要摩擦力也能平衡【解析】选B。手机处于静止状态,受力平衡,根据平衡条件可知在垂直支架方向有FN=Gcos +F吸,大于Gcos ,A错误;手机处于静止状态,受力平衡,受到重力和支架对手机的作用力,根据平衡条件可知,支架对手机的作用力大小等于重力G,方向与重力方向相反,竖直向上,B正确、C错误;手机静止,应满足FNGsin ,即(Gcos +F吸)Gsin ,故摩擦力一定不为零,没有摩擦力不能平衡,D错误。故选B。5.如图所示,一件重力为G的衣服悬挂在等腰三角形衣架上,已知衣架顶角=120,底边
6、水平,不计摩擦。则衣架一侧对衣服的作用力大小为()A.GB.GC.D.G【解析】选A。对衣服,由平衡条件,有2Fcos 30=G,衣架一侧对衣服的作用力F=G,选项A正确。6.如图所示,A、B、C、D是四个完全相同的木块,在图甲中,水平力F作用于B上,A、B处于静止状态,图乙中,竖直弹簧作用于D上,C、D处于静止状态,则关于A、B、C、D的受力情况,下列说法错误的是世纪金榜导学号()A.图甲中A受五个力,图乙中C受三个力B.图乙中墙对C可能有摩擦力C.图甲中墙对A一定有向上的摩擦力D.图乙中D对C一定有向右上方的摩擦力【解析】选B。选A、B整体为研究对象,可知图甲中,墙对A一定有向上的摩擦力,
7、而图乙中,墙对C没有摩擦力和支持力,B错误,C正确。在图乙中,C处于静止状态,其除受重力、D对它的支持力外,一定受到D对其向右上方的摩擦力,共三个力,D正确。在图甲中,A受重力、墙的支持力、B的支持力、墙的摩擦力(竖直向上)、B的摩擦力(左下方),共五个力,A正确。7.如图所示,一直杆倾斜固定并与水平方向成30角;直杆上套有一个质量为0.5 kg的圆环,圆环与轻弹簧相连,在轻弹簧上端施加一竖直向上大小F=10 N的力,圆环处于静止状态,已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7,g取10 m/s2。下列说法正确的是()A.圆环受到直杆的弹力,方向垂直直杆向上B.圆环受到直杆的弹力,大小等于2.5
8、NC.圆环受到直杆的摩擦力,大小等于2.5 ND.圆环受到直杆的摩擦力,方向沿直杆向上【解析】选C。对环受力分析,有:弹簧的弹力、重力、直杆的弹力与静摩擦力;将静摩擦力与直杆的弹力进行合成,设其合力为F合,则有:F合+G=F;根据几何关系有:F合sin 30=Ff,F合cos 30=FN,解得:FN= N,方向垂直直杆向下,Ff=2.5 N,方向沿直杆向下。故A、B、D错误,C正确。8.(2019浙江4月选考真题)如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,则()A.杆对A环的支持力变大B.B环对杆的摩擦力
9、变小C.杆对A环的力不变D.与B环相连的细绳对书本的拉力变大【解析】选B。设书本的质量为M,以两个轻环和书本组成的系统为研究对象,竖直方向受到重力和水平横杆对轻环的支持力FN,受力如图1所示。根据平衡条件得2FN=Mg,得到FN=Mg,可见,水平横杆对轻环的支持力FN不变,A错误;以A环为研究对象,受力如图2所示。竖直方向:FN=Fsin ,水平方向:Fcos =Ff,由得:Ff=,增大时,Ff变小,B正确;杆对A环的支持力不变,摩擦力减小,则杆对A环的力变小,C错误;与B环相连的细绳对书本的拉力设为FT,根据竖直方向的平衡条件可得2FTsin=Mg,由于绳子与水平方向的夹角增大,则sin变大
10、,绳子拉力变小,D错误。故选B。9.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙面间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态。现对B施加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的摩擦力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中()世纪金榜导学号A.F1保持不变,F3缓慢增大B.F1缓慢增大,F3保持不变C.F2缓慢增大,F3缓慢增大D.F2缓慢增大,F3保持不变【解析】选C。球B受力如图所示,墙对球B的作用力及A对球B的作用力的合力与F及重力的合力大小相等,方向相反,故当F增大时,B对A的压力增大,即
11、F2增大,同理可知,墙对B的作用力F1增大;对整体分析,整体竖直方向受重力、支持力及力F,水平方向受墙的作用力F1和地面对A的摩擦力F3而处于平衡,由平衡条件得,当F增大时,地面对A的摩擦力F3增大,故选项C正确。10.(2019杭州模拟)如图所示,倾角为的薄木板固定在水平面上,板上有一小孔B,不可伸长的轻绳一端系一物体A,另一端穿过小孔B竖直下垂。开始时,板上方的轻绳水平伸直。现慢慢拉动轻绳下垂端,在物体缓慢到达小孔B的过程中,轨迹正好是一个半圆周,则物体与薄木板间的动摩擦因数为()A.cos B.C.tan D.【解析】选C。物体在斜面上缓慢运动时,受到4个力:重力G、绳子的拉力F、斜面的
12、支持力FN、物体在运动时受到的摩擦力Ff,这四个力的合力近似为零;其中F和Ff同斜面平行,FN同斜面垂直,G同斜面成(90-),根据各力之间的平衡原则,可得在垂直于斜面方向,有FN=Gcos,因此有摩擦力Ff=FN=Gcos ,接下来考虑平行于斜面的力,为了简化问题状态,可以直接以A点处的系统状态来进行分析,此时重力平行于斜面方向上的分力和摩擦力是反向、等大的,即应该是近似平衡的,有Gcos=Gsin,因此=tan ,C正确,A、B、D错误。故选C。11.如图所示,位于竖直侧面的物体A的质量mA=0.2 kg,放在水平面上的物体B的质量mB=1.0 kg,绳和滑轮间的摩擦不计,且绳的OB部分水
13、平,OA部分竖直,A和B恰好一起匀速运动,g取10 m/s2。(1)求物体B与水平面间的动摩擦因数。(2)如果用水平力F向左拉物体B,使物体A和B做匀速运动需多大的拉力?【解析】(1)因物体A和B恰好一起匀速运动,所以物体A、B均处于平衡状态。由平衡条件得对A:FT-mAg=0对B:FT-FN=0FN-mBg=0,解得:=0.2(2)如果用水平力F向左拉物体B,使物体A和B做匀速运动,此时水平绳的拉力与滑动摩擦力的大小均不变,对物体B由平衡条件得:F-FT-FN=0,解得:F=4 N答案:(1)0.2(2)4 N12.如图所示,质量为m的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为30时恰能沿斜面匀速
14、下滑。对物体施加一大小为F的水平向右恒力,物体可沿斜面匀速向上滑行。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当斜面倾角增大并超过某一临界角0时,不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,试求:世纪金榜导学号(1)物体与斜面间的动摩擦因数。(2)这一临界角0的大小。【解析】(1)“恰能匀速下滑”满足:mgsin30=mgcos30解得:=(2)设斜面倾角为,受力情况如图所示:由平衡条件得:Fcos-mgsin-Ff=0FN-mgcos-Fsin=0Ff=FN,解得:F=当cos-sin=0,即cot=时,F,即“不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行”,此时,临界角0=60答案:(1)(2)60关闭Word文档返回原板块