1、考点3受力分析和物体平衡1(2017黑龙江虎林市模拟)如图1所示,水平地面上的L形木板M上放着小木块m,M与m间有一个处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态下列说法正确的是()图1Am所受的合力方向向左BM对m无摩擦力作用C地面对M的摩擦力方向向右D地面对M无摩擦力作用答案D解析m受到重力、支持力、水平向左的弹力,根据平衡条件知,M对m的摩擦力向右,故A、B错误;对整体受力分析,在竖直方向上受到重力和支持力平衡,若地面对M有摩擦力,则整体不能平衡,故地面对M无摩擦力作用,故C错误,D正确2.(2017重庆市模拟)重庆一些地区有挂灯笼的习俗如图2,质量为m的灯笼用两根长度一定的轻绳OA、OB悬
2、挂在水平天花板上,O为结点,OAOB,AOB90.设OA、OB对O点的拉力大小分别为FA、FB,轻绳能够承受足够大的拉力,则()图2AFA大于FBB若左右调节A点位置,可使FA等于FBC若左右调节A点位置,可使FA、FB均大于mgD若改挂质量为2m的灯笼,可使FA、FB均增大mg答案C解析对O点,根据平衡条件,并结合正弦定理,有,由于,故,故一定有FA小于FB,故B错误;调节悬点A的位置,使A点向左移动,当趋向180时,可使FA、FB都大于mg,故C正确;由于1,故换质量更大的灯笼,、均不变,根据C,FB的增加量比FA的增加量大,故D错误3.(多选)(2017广东广州市12月模拟)如图3,粗糙
3、水平面上a、b、c、d四个相同小物块用四根完全相同的轻弹簧连接,正好组成一个等腰梯形,系统静止ab之间、ac之间以及bd之间的弹簧长度相同且等于cd之间弹簧长度的一半,ab之间弹簧弹力大小为cd之间弹簧弹力大小的一半若a受到的摩擦力大小为Ff,则()图3Aab之间的弹簧一定是压缩的Bb受到的摩擦力大小为FfCc受到的摩擦力大小为FfDd受到的摩擦力大小为2Ff答案ABC解析设每根弹簧的原长为L0,ab的形变量为x1,cd的形变量为x2,则有kx22kx1,若ab之间的弹簧也是被拉长,则有:L0x22(L0x1),解得L00,不符合题意,所以ab之间的弹簧被压缩,A正确;由于a受到的摩擦力大小也
4、为Ff,根据对称性可得,b受到的摩擦力大小也为Ff,B正确;以a和c为研究对象,设为ac与cd之间的夹角,则cos ,所以60,则cab120,a受到的摩擦力大小为Ff,对c根据力的合成可得FfcFf,所以C正确;由于c受到的摩擦力大小为Ff,根据对称性可知,d受到的摩擦力大小为Ff,D错误4.(2017甘肃河西五市一模)如图4所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用力F拉住,绳与竖直方向夹角为,小球处于静止状态,设小球受支持力为FN,则下列关系正确的是()图4AFNmgBFmgcos CFN2mgDF2mgco
5、s 答案D解析对小球进行受力分析,小球受重力G、F、FN三个力,满足受力平衡,作出受力分析图:由图可知OABGFA,即:.解得:FNGmg,FG2cos G2mgcos ,故D正确5(2017陕西宝鸡市一模)实际生活中常常利用如图5所示的装置将重物吊到高处现有一质量为M的同学欲将一质量也为M的重物吊起,已知绳子在水平天花板上的悬点与定滑轮固定点之间的距离为L,不计滑轮的大小、滑轮与绳的重力及滑轮受到的摩擦力当该同学把重物缓慢拉升到最高点时,动滑轮与天花板间的距离为()图5A.L B.L C.L D.L答案A6(2017辽宁锦州市模拟)如图6所示,左侧是倾角为60的斜面,右侧是四分之一圆弧面的物
6、体固定在水平地面上,圆弧面底端切线水平,一根两端分别系有质量为m1、m2两小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮当小球处于平衡状态时,连结m2小球的轻绳与水平线的夹角为60,不计一切摩擦,两小球可视为质点,则两小球的质量之比m1m2等于()图6A11 B32C23 D34答案C解析对m1球由平衡条件得知,绳的拉力大小为FTm1gsin 60.再对m2球受力分析,绳的拉力FT与支持力FN的合力与其重力大小相等、方向相反,作出两个力的合力,由对称性可知,FTFN,2FTcos 30m2g,解得:m1m223.7(2017山西吕梁市模拟)如图7所示,水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起,a的左端通
7、过一根轻绳与质量为m3 kg的小球相连,绳与水平方向的夹角为60,小球静止在光滑的半圆形器皿中水平向右的力F40 N作用在b上,三个物体保持静止状态g取10 m/s2,下列说法正确的是()图7A物体c受到向右的静摩擦力B物体b受到一个摩擦力,方向向左C桌面对物体a的静摩擦力方向水平向右D撤去力F的瞬间,三个物体将获得向左的加速度答案B解析设水平向右为正方向,设a、b、c的质量为m1,由于三个物体均静止,故加速度为:a10.对c:假设b对c的静摩擦力为Ff,则水平方向上只受Ff影响,且c保持静止,由牛顿第二定律得:Ffm1a1,代入数据得:Ff0,故A错误;对b:b静止,设a对b的静摩擦力为Ff
8、1,则水平方向上:FFf1m1a10,即:Ff1F40 N,故b只受一个静摩擦力,方向与F相反,即水平向左,故B正确;对a:a静止,设绳的拉力为FT,器皿对小球的弹力为FN,桌面对a的静摩擦力为Ff2,则水平方向上:Ff1Ff2FTm1a10对小球受力分析如图:由于小球静止,故竖直方向上:FNsin 60FTsin 60mg水平方向上:FNcos 60FTcos 60联立式代入数据解得:FT10 N,Ff222.68 N,故地面对a的静摩擦力水平向左,故C错误;若撤去F,对a,水平方向上受绳的拉力:FT10 N静摩擦力Ff2的大小,故整个系统仍然保持静止,故D错误8(多选)(2017新疆维吾尔
9、自治区模拟)如图8所示,一质量为m的物体恰能沿倾斜角为30的斜劈匀速下滑,现对物体施加一个与斜面成30角斜向下的恒力F,F2mg,斜劈始终保持静止,则()图8A物体以g的加速度加速下滑B物体仍沿斜劈匀速下滑C地面对斜劈的摩擦力水平向左D地面对斜劈的摩擦力为零答案AD解析物块匀速下滑时,有mgsin 30mgcos 30;所以:tan 30;对物体施加一个与斜面成30角斜向下的恒力F,则在垂直于斜面的方向有:FNmgcos 30Fsin 30mg2mg(1)mg物体受到的摩擦力为:FfFN(1)mg沿斜面向下的方向有:mamgsin 30Fcos 30Ff代入数据得:ag,故A正确,B错误;当加推力F后,支持力和滑动摩擦力同比增加,故其合力的方向不变,根据牛顿第三定律,滑块对斜面体的压力和滑动摩擦力的合力方向也不变,竖直向下;故斜面体与地面无相对运动趋势,静摩擦力仍然为零,故C错误,D正确