1、力与物体的平衡1(2021届河南顶尖名校联考)如图所示,工地上的建筑工人用砖夹搬运四块相同的砖,假设每块砖的质量均为m,砖与砖夹的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力当砖处于平衡状态时,已知重力加速度为g,则右边砖夹对砖施加的水平力最小为()ABCD【答案】B【解析】以四块砖为研究对象,整体在竖直方向上受重力和摩擦作用,受力分析砖恰好静止不动,则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等,即f1f24mg,又f1f2F.联立两式可得F,即右边砖夹对砖施加的水平力最小为F,B正确2(2021届合肥一中六校素质测试)如图所示,一个轻质环扣与细线l1、l2连接(l1l2),两细线另一端分别连接着轻环P、
2、Q,P、Q分别套在竖直面内倾角相同的固定光滑杆AB和AC上现将重量为G的铁块挂在环扣上,铁块静止时左、右两细线的张力分别为F1和F2.下列说法中正确的是()AF1F2BCD【答案】A【解析】对P、Q小环分析,小环受光滑杆的支持力和绳子的拉力,根据平衡条件,这两个力是一对平衡力,支持力是垂直于杆子向上的,故绳子的拉力也是垂直于杆子的对结点O受力分析如图所示根据平衡条件可知,F1和F2的合力F与G等值反向,如图所示由几何关系可知,故F1F2,即F1F211,A正确3(2021年湖北一模)如图所示,矩形平板ABCD的AD边固定在水平面上,平板与水平面夹角为,AC与AB的夹角也为.质量为m的物块在平行
3、于平板的拉力作用下,沿AC方向匀速运动物块与平板间的动摩擦因数tan ,重力加速度大小为g,拉力大小为()A2mgsin cos B2mgsin C2mgsin Dmgsin cos 【答案】A4(2021届泸县一中开学考试)(多选)如图所示,滑轮C用硬杆固定在天花板上,另一滑轮O通过细绳悬挂一物体P.把另一根细绳一端固定在天花板上的A点,另一端绕过定滑轮C后悬挂物体Q,然后把悬挂物体P的滑轮放于AC之间的细绳上,最终整个装置处于平衡,假设细绳足够长,不计一切摩擦现把天花板上的绳端A点沿天花板稍微向左平移一小段之后又固定,系统又重新达到平衡则以下说法正确的是()A绳子上的拉力大小变大B绳子上的
4、拉力大小不变C绳子AO与CO间的夹角变大D绳子AO与CO间的夹角不变【答案】BD5(2021届荆州中学月考)如图,倾角为30的斜面固定在水平地面上,斜面上有两个质量分别为m和2m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接,弹簧轴线与斜面平行现对A施加一水平向右、大小为F的恒力,使A、B在斜面上都保持静止,如果斜面和两个小球间的摩擦均忽略不计,此时弹簧的长度为L,则下列说法正确的是()A弹簧的原长为LB恒力FmgC小球A对斜面的压力大小为mgD撤去恒力F后的瞬间小球B的加速度为g【答案】C【解析】对B球受力分析,沿斜面建立直角坐标系,正交分解,在沿斜面方向,根据平衡条件2mgsin kx,解
5、得弹簧伸长量为x,则弹簧原长为L0LL,A错误;以A、B整体为研究对象,沿斜面方向,根据平衡条件Fcos 303mgsin 30,解得F3mgtan 30mg,B错误;对小球A,在垂直斜面方向上,根据平衡条件Nmgcos Fsin mgmgmg,根据牛顿第三定律可知A对斜面的压力为mg,C正确;撤去F瞬间,弹簧弹力不变,B球受力仍然平衡,加速度为0,D错误6(2021届安徽定远县育才中学月考)(多选)如图,两个质量都为m的球A、B用轻绳连接,A球套在水平细杆上(球孔比杆的直径略大),对B球施加水平风力作用,结果A球与B球一起向右做匀速运动,此时细绳与竖直方向的夹角为.已知重力加速度为g,则()
6、A对B球的水平风力大小等于mgsin B轻绳的拉力等于mgcos C杆对A球的支持力等于2mgD杆与A球间的动摩擦因数等于tan 【答案】CD【解析】对球B受力分析,受重力mBg、水平恒F力和拉力T,如图甲,根据平衡条件得,水平恒力FmBgtan ,绳对B球的拉力T,A、B错误;把环和球当作一个整体,对其受力分析,受重力(mAmB)g、支持力N、恒力F和向左的摩擦力f,如图乙,根据共点力平衡条件可得,杆对A环的支持力大小N(mAmB)g2mg,C正确;因为A球与B球一起向右做匀速运动,所以fF,则A环与水平细杆间的动摩擦因数为,D正确甲乙7(多选)某玩具为了模仿小动物行走的姿势,设计了非圆形的
7、“轮子”现研究轮子受力情况,模型简化如图所示,四分之一圆框架OAB的OA、OB边初始位置分别处于水平和竖直方向上,光滑球形重物此时嵌在框架中与OA、OB、弧AB三边恰好接触但接触处并没有全部都产生弹力现以O点为轴缓慢将框架在同一竖直平面内顺时针转动角,下列说法正确的是()A转动为0至的过程,弧AB受到重物的压力逐渐变大B为时,弧AB受到重物的压力最大C转动一周的过程中,存在某一特定的角,此时弧AB与OA板受到重物的压力一样大D转动一周的过程中,OA、OB、弧AB受到重物压力的最大值一样大【答案】CD【解析】以O点为轴缓慢将框架在同一竖直平面内顺时针转动过程中,相当于重力沿逆时针方向转动,转动为0至的过程,弧AB始终不受力作用,A错误;由力的合成知识可知当时,弧AB受到重物的压力大小为G,当时,弧AB受到重物的压力为G,则此时压力不是最大,B错误;重力的方向在弧AB弹力方向与OA板弹力方向夹角的平分线上时,弧AB与OA板受到重物的压力一样大,C正确;在两个不同的位置,OA板和OB板的弹力都会取得最大值,大小为G,则转动一周的过程中,OA、OB、弧AB受到重物压力的最大值一样大,D正确