1、能力课时2受力分析共点力的平衡一、单项选择题1如图1所示，一铁球用一轻绳悬挂于O点，用力F拉住小球，要使轻绳与竖直方向保持60角不变，且F最小，则F与竖直方向的夹角应为()图1A90 B60 C30 D0解析要使轻绳与竖直方向保持60角不变，根据图解法可以分析得出，当F与绳垂直时所需要的拉力最小，即30。答案C2.L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图2所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板P的受力个数为()图2A3 B4 C5 D6解析对木板P进行受力分析：木板P受重力、斜面的支持力、滑块Q的压力、弹簧的弹力
2、和斜面的摩擦力共5个力的作用。答案C3(2015江苏淮安高三考前信息卷)如图3所示，斜面的倾角为30，物块A、B通过轻绳连接在弹簧测力计的两端，A、B重力分别为10 N、6 N，整个装置处于静止状态，不计一切摩擦，则弹簧测力计的读数为()图3A1 N B5 N C6 N D11 N解析对物体A由共点力平衡条件有FTGAsin 300，由牛顿第三定律可知，弹簧测力计的读数为FT5 N。选项B正确。答案B4在如图所示的A、B、C、D四幅图中，滑轮本身的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质量都是m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，图A、
3、C、D中杆P与竖直方向夹角均为，图B中杆P在竖直方向上，假设A、B、C、D四幅图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断中正确的是()AFAFBFCFD BFDFAFBFCCFAFCFDFB DFCFAFBFD解析设滑轮两边细绳的夹角为，对重物，可得绳子拉力等于重物重力mg，滑轮受到木杆弹力F等于细绳拉力的合力，即F2mgcos，由夹角关系可得FDFAFBFC，选项B正确。答案B5(2016河南新乡模拟)如图4所示为建筑工地一个小型起重机起吊重物的示意图。一根轻绳跨过光滑的动滑轮，轻绳的一端系在位置A处，动滑轮的下端挂上重物，轻绳的另一端挂在起重机的吊钩C处，起吊重物前
4、，重物处于静止状态。起吊重物过程是这样的：先让吊钩从位置C竖直向上缓慢地移动到位置B，然后再让吊钩从位置B水平向右缓慢地移动到D，最后把重物缷在某一个位置。则关于轻绳上的拉力大小变化情况，下列说法正确的是()图4A吊钩从C向B移动过程中，轻绳上的拉力不变B吊钩从B向D移动过程中，轻绳上的拉力变小C吊钩从C向B移动过程中，轻绳上的拉力变大D吊钩从B向D移动过程中，轻绳上的拉力不变解析由C到B时，两绳夹角不变，故绳子拉力不变，由B到D时，两绳夹角增大，2Tcosmg，绳子拉力增大。答案A6.如图5所示，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有
5、一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F20)。由此可求出()图5A物块的质量B斜面的倾角C物块与斜面间的最大静摩擦力D物块对斜面的正压力解析物块受与斜面平行的外力F作用，而在斜面上静止，此时摩擦力的大小和方向将随F的变化而变化。设斜面倾角为，由平衡条件F1mgsin Ffmax0，F2mgsin Ffmax0，解得Ffmax，故选项C正确；FNmgcos ，F1F22mgsin ，因m和均未知，所以不能求出物块的质量、斜面的倾角和物块对斜面的压力。答案C7.如图6所示，一个“房子”形状的铁制音乐盒静止在水平面上，一个塑料壳里面装有一个圆柱形强磁铁，吸附在“房子”的顶棚斜面，保持静止
6、状态。已知顶棚斜面与水平面的夹角为，塑料壳和磁铁的总质量为m，塑料壳和斜面间的动摩擦因数为，则以下说法正确的是()图6A塑料壳对顶棚斜面的压力大小为mgcos B顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小一定为mgcos C顶棚斜面对塑料壳的支持力和摩擦力的合力大小为mgD磁铁的磁性若瞬间消失，塑料壳不一定会往下滑动解析因塑料壳里面装有一个圆柱形强磁铁，其对顶棚有吸引力作用，故塑料壳对顶棚斜面的压力大于mgcos ，所以选项A错误；又塑料壳保持静止状态，故顶棚斜面对塑料壳的摩擦力为静摩擦力，大小等于mgsin ，所以选项B错误；顶棚斜面对塑料壳的支持力和摩擦力以及顶棚对磁铁的吸引力的合力大小为mg，所以选项
7、C错误；若磁铁的磁性瞬间消失，当mgsin mgcos 时，塑料壳不会往下滑动，所以选项D正确。答案D二、多项选择题8如图7所示，A、B两物块叠在一起放在水平桌面上，给A施加一个水平向右的力F，当F逐渐增大到某一个值时A开始运动，则下列说法正确的是()图7A物块B与地面之间一定是粗糙的B物块A与物块B之间一定是粗糙的C物块A与物块B之间可能是光滑的D物块B与地面之间可能是光滑的解析A、B之间，B与地面之间只要有一个是光滑的，即使给A施加一个很小的力，A都会运动，现给A施加一个水平向右的力F，当F逐渐增大到某一个值时A才开始运动，因此物块B与地面之间一定是粗糙的，物块A与物块B之间一定是粗糙的，
8、A、B选项正确，C、D选项错误。答案AB9两个相同的粗糙斜面上，放两个相同的物块，分别用沿斜面向下的力F1(如图8甲)和沿斜面向上的力F2(如图乙)推物块，结果物块都能沿斜面匀速运动，斜面的倾角为，物块的质量为m，物块与斜面间的动摩擦因数为，则关于推力F1、F2的说法正确的是()图8AF2F12mgsin BF2F12mgcos CF2F12mgsin DF2F12mgcos 解析对图甲分析可得：F1mgsin mgcos ，对图乙分析可得：F2mgsin mgcos ，解得F2F12mgsin ，F2F12mgcos ，选项A、D项正确。答案AD10.如图9所示，在斜面上，木块A与B的接触面
9、是水平的。连接木块A的绳子呈水平状态，两木块均保持静止。则木块A和木块B可能的受力个数分别为()图9A2个和4个 B3个和4个C4个和4个 D4个和6个解析若绳子上的拉力为零，以A、B为研究对象，可知B和斜面之间一定有静摩擦力，A、B的受力情况如图所示，故选项A正确；若绳子上的拉力不为零，分别对A、B进行受力分析，A受到重力、B对A的支持力、绳子的拉力和B对A的静摩擦力而平衡，B受到重力、A对B的压力、斜面对B的支持力和A对B的静摩擦力，斜面对B的摩擦力可有可无，所以选项C正确。答案AC11.如图10所示，倾角为的斜劈放置在粗糙水平面上，斜面粗糙，物体a放在斜面上。一根轻质细线一端固定在物体a
10、上，细线绕过两个光滑小滑轮，滑轮1固定在斜劈上，滑轮2下吊一物体b，细线另一端固定在c上，c穿在水平横杆上，物体a和滑轮1间的细线平行于斜面，系统静止。物体a受到斜劈的摩擦力大小为Ff1，c受到横杆的摩擦力大小为Ff2，若将c向右移动少许，a始终静止，系统仍静止，则()图10AFf1由沿斜面向下改为沿斜面向上，Ff2始终沿横杆向右B细线对a和c的拉力都将变大CFf1和Ff2都将变大D斜劈受到地面的摩擦力和横杆受到物体c的摩擦力都将变大解析将c向右移动少许，a位置不变，则夹角将变大，根据力的合成可知细线上的张力将变大，选项B正确；对c，细线与横杆的夹角减小，又细线对c的拉力增大，细线沿杆向左的分
11、力增大，则c受到杆的摩擦力Ff2将增大，对a、b、c、斜劈和两个小滑轮整体，可知斜劈受到地面的摩擦力和物体c受到横杆的摩擦力等大反向，则斜劈受到地面的摩擦力和横杆受到物体c的摩擦力都将变大，选项D正确；对a，不能确定重力沿斜面向下的分力和细线拉力的大小关系，则不能确定a受到斜面的摩擦力的大小和方向，选项A、C均错误。答案BD三、非选择题12.质量为M的木楔倾角为，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。如果用与木楔斜面成角的力F拉着木块匀速上升，如图11所示(已知木楔在整个过程中始终静止)。图11(1)当时，拉力F有最小值，求此最小值；(2)当时，木楔对水平面的摩擦力是多大？解析木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsin mgcos ，即tan 。(1)木楔在力F作用下沿斜面向上匀速运动，有Fcos mgsin FfFsin FNmgcos FfFN解得F则当时，F有最小值，为Fminmgsin 2。(2)因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力，即FfmFcos ()当F取最小值mgsin 2时，FfmFmincos 2mgsin 2cos 2mgsin 4。答案(1)mgsin 2(2)mgsin 4
