1、课时作业(六)(分钟:45分钟满分:100分)一、选择题(每小题7分,共70分)1(2010广东高考)如图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为FA、FB,灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是( )AFA一定小于GBFA与FB大小相等CFA与FB是一对平衡力DFA与FB大小之和等于G解析本题考查共点力作用下物体的平衡、二力合成的平行四边形定则,意在考查考生受力分析的能力和理解推理能力A、B等高,且两绳AO、BO长度相等,由平衡条件可知FA、FB大小相等,它们的合力大小等于G,而FA与G的大小关系不能确定,故B项正确答案B2(2012安徽省省城名校
2、联考)如图所示,放在粗糙水平面上的“L型”物体A,上表面光滑,下表面粗糙A和B之间用一根弹簧连接,物体A始终静止在水平地面上,某时刻物体A受到地面水平向右的摩擦力作用关于此时刻,下列说法中正确的是()A弹簧处于伸长状态B弹簧处于原长状态C弹簧处于压缩状态 DB一定静止在物体A上解析某时刻物体A受到地面水平向右的摩擦力作用,隔离物体A,根据平衡条件,A一定受到弹簧对A向左的弹力,弹簧处于伸长状态,选项A正确答案A3(2012安徽省省城名校联考)如图所示,在竖直墙壁的A点处有一根水平轻杆a,杆的左端有一个轻滑轮O.一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重为G的物体,开始时B
3、O段细线与天花板的夹角为30.系统保持静止,当轻杆a缓慢向下移动的过程中,不计一切摩擦下列说法中正确的是()A细线BO对天花板的拉力不变Ba杆对滑轮的作用力逐渐减小Ca杆对滑轮的作用力的方向沿杆水平向右D墙壁对a杆的作用力不变解析细线BO对天花板的拉力大小等于物体重力,当轻杆a缓慢向下移动的过程中,拉力大小不变,方向改变,选项A错误;以滑轮为研究对象,画出受力分析图,当轻杆a缓慢向下移动的过程中,a杆对滑轮的作用力逐渐减小,选项B正确;a杆对滑轮的作用力的方向偏向右上,选项C错误;以杆为研究对象,分析受力可得,墙壁对a杆的作用力方向改变,大小减小,选项D错误。答案B4(2011苏锡常镇四市调研
4、)如图所示,质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球A、B处于静止状态若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角保持30不变,则外力F的大小()A可能为mgB可能为mgC可能为mg D可能为mg解析本题相当于一悬线吊一质量为2m的物体,悬线OA与竖直方向夹角为30,外力F最小为与悬线OA垂直时,大小为mg,所以外力F大于或等于mg,故BCD正确答案BCD5(2011合肥模拟)如图所示,在倾角为的传送带上有质量均为m的三个木块1、2、3,中间均用原长为L,劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为,其中木块1被与传送带平行的细线
5、拉住,传送带按图示方向匀速运行,三个木块处于平衡状态下列结论正确的是()A2、3两木块之间的距离等于LB2、3两木块之间的距离等于LC1、2两木块之间的距离等于2、3两木块之间的距离D如果传送带突然加速,相邻两木块之间的距离都将增大解析设2、3间,弹簧形变量为x1对于m2由受力平衡得mgsinmgcoskx1x1所以2、3间距离为L,故A错,B对设1、2间弹簧伸长量为x2,以2、3为研究对象得:x2,所以x2x1,故C错,增大传送带速度不会改变摩擦力大小及方向,故D错答案B6(2011龙岩检测)如图所示,清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总重量为G,悬绳与竖直墙壁的夹
6、角为,悬绳对工人的拉力大小为FT,墙壁对工人的弹力大小为FN,则()AFTBFNGtanC若缓慢减小悬绳的长度,FT与FN的合力变大D若缓慢减小悬绳的长度,FT减小,FN增大解析根据工人的受力,三力平衡,可得拉力FT,弹力FNGtan,故A错误、B正确;若缓慢减小悬绳的长度,实际上就是增大角,FT与FN的合力仍与重力等大反向,即保持不变,而FT增大,FN也增大,故C、D均错误. 答案B7(2011河北唐山一中第一次月考)如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O是球心,碗的内表面光滑一根轻质杆的两端固定有两个小球,质量分别是m1、m2.当它们静止时,m1、m2与球心的连线跟水平面分别成6
7、0、30角,则碗对两小球的弹力大小之比是()A1:2B.:1C1: D.:2解析因杆是“活杆”,故杆的弹力方向沿杆所在的直线m1、m2的受力情况如图,由力的相似三角形可知,因为sinsin,所以.答案B8(2011石家庄质检)如图所示,长度相同且恒定的光滑圆柱体A、B质量分别为m1、m2,半径分别为r1、r2.A放在物块P与竖直墙壁之间,B放在A与墙壁间,A、B处于平衡状态,且在下列变化中物块P的位置不变,系统仍平衡则()A若保持B的半径r2不变,而将B改用密度稍大的材料制作,则物块P受到地面的静摩擦力增大B若保持A的质量m1不变,而将A改用密度稍小的材料制作,则物块P对地面的压力增大C若保持
8、A的质量m1不变,而将A改用密度稍小的材料制作,则B对墙壁的压力减小D若保持B的质量m2不变,而将B改用密度稍小的材料制作,则A对墙壁的压力减小解析在选项A中,r2不变,长度恒定下,则B体积不变,即重心的位置不变,增大B的密度,使m2增大,分析A、B整体受力如图(1)所示,m2增大时,FAFB增大,则分析A、B、P整体受力,如图(2)所示,FAFB增大,f增大,A正确;B中,分析A、B、P整体受力,m1不变,m2、mP也不变,则P对地面的压力也不变,则B错误;选项C中,m1不变,长度恒定,减小其密度,则A的横截面积增大,半径r1增大,重心位置右移,则A、B间作用力的方向与竖直方向间的夹角增大,
9、则分析B受力,如图(3)所示,FABcosm2g0,FABsinFB0可知:FAB增大,FB增大,C错误;D中,m2不变,长度恒定,减小密度,则半径r2增大,B的重心位置右移,A、B间相互作用力方向与竖直方向的夹角减小,分析B受力,由平衡条件可得:FABcos m2g0,FABsin FB0,则FAB减小,FB减小,分析A、B整体受力,由平衡条件可得:FAFB(m1gm2g)tan0,故FA增大,D错误答案A9如图所示,质量为M的小车放在光滑的水平地面上,右面靠墙,小车的上表面是一个光滑的斜面,斜面的倾角为,设当地的重力加速度为g,那么,当有一个质量为m的物体在这个斜面上自由下滑时,小车对右侧
10、墙壁的压力大小是()Amgsincos B.mgsincosCmgtan D.mgtan解析对m受力分析如图甲,垂直于斜面有FN1mgcos.对M受力分析如图乙,水平方向上有:FN2FN1sin由牛顿第三定律知,FN1FN1,故得:FN2mgsincos小车对右侧墙壁的压力大小为mgsincos,A正确答案A10如图所示,OA为一遵循胡克定律的弹性轻绳,其一端固定于天花板上的O点,另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连当绳处于竖直位置时,滑块A对地面有压力作用B为紧挨绳的一光滑水平小钉,它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度现用一水平力F作用于滑块A,使之向右缓慢地做直线运动运
11、动到C位置,则在运动过程中()A地面对滑块A的支持力FN逐渐增大B地面对滑块A的摩擦力F1保持不变C地面对滑块A的支持力FN逐渐减小D水平拉力F逐渐增大解析设A、B间的长度为x,即弹性轻绳开始时的伸长量当绳处于竖直位置时,地面对滑块A的支持力FNmgkx.滑块A向右缓慢运动到位置C时,设BC与水平方向的夹角为,受力如图所示则弹性轻绳的伸长量x.根据滑块在竖直方向上受力平衡,得地面对A的支持力FNmgkxsinmgkxFN,所以地面对A的支持力不变,地面对A的滑动摩擦力F1保持不变根据滑块水平方向上受力平衡,水平拉力FF1kxcos,因x和cos均增大,所以水平拉力F逐渐增大BD两项正确答案BD
12、二、非选择题(共30分)11(14分)(2011吉林东北师大附中月考)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,且与水平线成30角已知B球的质量为3 kg,求细绳对B球的拉力和A球的质量(g取10 m/s2)解析对B球受力分析如图所示,物体B处于平衡状态有:FTsin30mBgFT2mBg2310 N60 N物体A处于平衡状态有:在水平方向:FTcos30FNAsin30在竖直方向:FNAcos30mAgFTsin30由上两式解得:mA2mB
13、6 kg答案60 N6 kg12(16分)如图所示,在质量为1 kg的重物上系着一条长30 cm的细绳,细绳的另一端连着套在水平棒上可以滑动的圆环,环与棒间的动摩擦因数为0.75,另有一条细绳,其一端跨过定滑轮,定滑轮固定在距离圆环0.5 m的地方当细绳的端点挂上重物G,而圆环将要滑动时,试问:(1)长为30 cm的细绳的张力是多少?(2)圆环将要开始滑动时,重物G的质量是多少?(3)角多大?(环的重力忽略不计)解析因为圆环将要开始滑动,所以可以判定本题是在共点力作用下物体的平衡问题由平衡条件Fx0,Fy0,建立方程有:FNFTcos0,FNFTsin0.所以tan,arctanarctan.
14、设想:过O作OA的垂线与杆交于B点,由AO30 cm,tan得,BO的长为40 cm.在直角三角形中,由三角形的边长条件得AB50 cm,但据题设条件AB50 cm,故B点与定滑轮的固定处B点重合,即得90.(1)如图所示,选取坐标系,根据平衡条件有:GcosFTsinmg0FTcosGsin0.即FT8 N.(2)圆环将要滑动时,得:mGgFTcot,mG0.6 kg.(3)前已证明为直角,故90.答案(1)8 N(2)0.6 kg(3)90拓展题:有人想水平地夹住一叠书,他用手在这叠书的两端施加的水平压力F225 N,如图所示,如每本书的质量为0.90 kg,手与书之间的动摩擦因数为10.45,书与书之间的动摩擦因数为20.35,设最大静摩擦力约等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.则下列说法正确的是()A此人最多能夹住22本书B此人最多能夹住17本书C此人最多能夹住19本书D此人最多能夹住39本书解析由对称性可知,每只手与书之间的最大静摩擦力是他所能夹住书总重力的一半,即得1Fnmg,解得n22.5;而最外侧的两本书与中间的书之间最先达到最大静摩擦力,设最外侧的两本书最多能夹起n本书,由平衡条件,有22Fnmg,n17.5,取n17.故此人最多能夹住n219本书答案C