1、一、单项选择题1.(2019绥化联考)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()A3B4C5D6解析:选C.P、Q一起沿斜面匀速下滑时,木板P的上表面光滑,整体分析,受力平衡,受重力、斜面支持力、斜面的摩擦力;隔离滑块Q分析受力,受到三个力:重力、P对Q的支持力、弹簧对Q沿斜面向上的弹力;再隔离木板P分析受力:P的重力、Q对P的压力、弹簧对P沿斜面向下的弹力、斜面对P的支持力、斜面对P的摩擦力,故选项C正确2(2019四川彭州中学月考)如图所示,a、b两个质量相同
2、的球用线连接,a球用线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止,以下图示哪个是正确的()解析:选B.对b球受力分析,受重力、垂直斜面向上的支持力和细线的拉力,由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故细线拉力向右上方,故A图错误;再对a、b两个球整体受力分析,受总重力、垂直斜面向上的支持力和上面细线的拉力,再次根据共点力平衡条件判断,上面的细线的拉力方向斜向右上方,故C、D图均错误3.倾角为、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上下列结论正确的是()A木块受到的摩擦力大小是mgcos B木块对斜面体的压力大小是mgsin C桌面对斜面体的
3、摩擦力大小是mgsin cos D桌面对斜面体的支持力大小是(Mm)g解析:选D.以木块为研究对象,如图甲所示,有Ffmgsin ,FNmgcos ,故选项A、B均错误;以木块与斜面体所组成的整体为研究对象,如图乙所示,有Ff桌0,FN桌(Mm)g,故选项C错误,D正确4(2019哈三中期中)如图所示,两段等长细线分别连接着两个质量相等的小球a、b,悬挂于O点现在两个小球上分别加上水平方向的外力,其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F,则此装置平衡时的位置可能是下列哪幅图()解析:选B.设每个球的质量为m,Oa与ab和竖直方向的夹角分别为、.以两个小球组成的整体为研究对象,分
4、析受力情况,如图1,根据平衡条件可知,Oa绳的方向不可能沿竖直方向,否则整体的合力不为零,不能保持平衡由平衡条件得:tan ,以b球为研究对象,分析受力情况,如图2,由平衡条件得:tan ,则,故B正确5.如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为()A.4B4C12D21解析:选D.将两小球及弹簧B视为整体进行受力分析有FCFAsin 30FCkxCFAkxA2121故D正确,A、B、C错误6.如图所示,内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上,碗口保持水平A球、C球与B球分别用两根轻
5、质细线连接,当系统保持静止时,B球对碗壁刚好无压力,图中30,则A球、C球的质量之比为()A12B21C1 D.1解析:选C.设A球、C球的质量分别mA、mC.由几何知识可知,两细线相互垂直由A、C两球平衡得T1mAg,T2mCg.以B球为研究对象,分析受力情况:受重力G、两细线的拉力T1、T2.由平衡条件得T1T2tan 得tan ,则得 .7.(2019长沙模拟)如图所示,质量不等的盒子A和物体B用细绳相连,跨过光滑的定滑轮,A置于倾角为的斜面上,与斜面间的动摩擦因数tan ,B悬于斜面之外而处于静止状态现向A中缓慢加入砂子,下列说法正确的是()A绳子拉力逐渐减小BA对斜面的压力逐渐增大C
6、A所受的摩擦力一定逐渐增大DA可能沿斜面下滑解析:选B.当mAgsin mBg时,对A受力分析,由平衡条件有:mAgsin FfmBg,随mA的增大,摩擦力不断增大;当mAgsin mBg时,由平衡条件有:mAgsin FfmBg,随mA的增大,摩擦力不断减小,C项错;在垂直斜面方向上,始终有:FNmAgcos ,因此随着不断加入砂子,A对斜面的压力不断增大,B项对;由tan ,可知最大静摩擦力FfmaxmAgcos mAgsin ,故增加的重力的分力与增加的摩擦力大小相等,方向相反,故A不会滑动,保持静止,D项错;绳子所受拉力等于B的重力,故拉力保持不变,A项错8.(2019河北高三模拟)如
7、图,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体;OO段水平,长度为L;绳子上套一可沿绳滑动的轻环现在轻环上悬挂一钩码,平衡后,物体上升L,则钩码的质量为()A.M B.MC.M D.M解析:选D.重新平衡后,绳子形状如图,由几何关系知:绳子与竖直方向夹角为30,则环两边绳子的夹角为60,根据平行四边形定则,环两边绳子拉力的合力为 Mg,根据平衡条件,则钩码的质量为M,故选项D正确二、多项选择题9如图所示,一木板B放在水平面上,木块A放在木板B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上用力F向左拉动木板B,使它以速度v做匀速直线运动,这时轻
8、绳的张力为FT.下列说法中正确的是()A木板B受到的滑动摩擦力大小等于FB水平面受到的滑动摩擦力大小等于FTC木块A受到的滑动摩擦力大小等于FTD若木板B以2v的速度匀速运动,则拉力等于2F解析:选AC.由于木板B匀速向左运动,所以木板B受到木块A及地面的滑动摩擦力的合力大小等于F;水平面受到的滑动摩擦力大小等于FFT,对木块A受力分析知,木块A受到的滑动摩擦力大小等于FT;若木板B以2v的速度匀速运动,则拉力仍等于F,故选项A、C正确10.有一堆砂子在水平面上堆成圆锥形,稳定时底角为,如图所示如果视每粒砂子完全相同,砂子与砂子之间,砂子与地面之间的动摩擦因数均为,砂子之间的最大静摩擦力可近似
9、认为与滑动摩擦力相等,以下说法正确的是()A砂子稳定时,砂堆底面受到地面的摩擦力一定为零B砂子稳定时,只有形成严格规则的圆锥底面受到地面的摩擦力才为零C砂子稳定形成的圆锥底角最大时,tan D砂子稳定形成的圆锥底角最大时,sin 解析:选AC.把所有砂子看成一个整体,对整体受力分析,由水平方向合力为零可得,砂子稳定时,砂堆底面受到地面的摩擦力一定为零,与形状无关,故A正确,B错误;取斜面上的一粒质量为m的砂子为研究对象,若砂子恰好平衡,则倾角最大,砂子受力平衡,根据平衡条件得:mgsin mgcos ,得tan ,故C正确,D错误11.一根长为L的易断的均匀细绳,两端固定在天花板上的A、B两点
10、若在细绳的C处悬一重物,已知ACCB,如图所示,则下列说法中正确的是()A增加重物的重力,BC段先断B增加重物的重力,AC段先断C将A端往左移时绳子容易断D将A端往右移时绳子容易断解析:选AC.研究C点,C点受重物的拉力,其大小FTG.将重物对C点的拉力分解为对AC和BC两段绳的拉力,其力的平行四边形如图所示在ABC中,因为ACBC,所以,因此FBCFAC.当增加重力G时,FBC、FAC按比例增加,FBC增大得较多,所以BC段绳先断,因此选项A正确,B错误;将A端往左移时,FBC与FAC两力夹角变大,合力FT一定,则两分力FBC与FAC均增大,将A端往右移时两分力夹角减小,两分力也减小,由此可
11、知选项C正确,D错误12.(2019效实中学高一期末)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与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态现对B加一竖直向下的力F, F的作用线通过球心,设B对墙的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的摩擦力为F3,地面对A的支持力为F4.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,则在此过程中()AF1保持不变,F4保持不变BF1缓慢增大,F4缓慢增大CF2缓慢增大,F3缓慢增大DF2缓慢增大,F3保持不变解析:选BC.以B球为研究对象,将F与B的重力GB的合力按效果进行分解,如图,设BA连线与竖直方向夹角为,由平衡条件得:B
12、对墙的作用力:F1(FGB)tan ,当F增大时,F1缓慢增大;B对A的作用力:F2,F1缓慢增大,则F2缓慢增大;再以整体为研究对象,根据平衡条件,则有:地面对A的支持力F4GAGBF,F增大则F4缓慢增大;地面对A的摩擦力F3F1,由前面分析F1增大则F3缓慢增大三、非选择题13如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角37,物体甲及人均处于静止状态(已知sin 370.6,cos 370.8,g取10 m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:(1)轻绳OA、OB中的张力分别是多大?(
13、2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?(3)若人的质量m260 kg,人与水平面之间的动摩擦因数为0.3,欲使人在水平面上不滑动,则物体甲的质量m1最大不能超过多少?解析:(1)以结点O为研究对象,受三段轻绳的拉力作用,且竖直绳上的拉力大小等于m1g,如图,根据共点力平衡条件有:FOBFOAsin 0,FOAcos m1g0联立以上两式解得:FOAm1gFOBm1gtan m1g.(2)人在水平方向仅受绳OB的拉力FOB和地面的摩擦力Ff作用,根据平衡条件有:FfFOBm1g,方向水平向左(3)人在竖直方向上受重力m2g和地面的支持力FN作用,因此有:FNm2g要使人不滑动,需满足:FfFfmF
14、N联立以上各式解得:m1m224 kg.答案:(1)m1gm1g(2)m1g方向水平向左(3)24 kg14.如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B.现用一水平拉力缓慢地拉起球B,使细线与竖直方向成37角,此时环A仍保持静止求:(1)此时水平拉力F的大小;(2)横杆对环的支持力大小;(3)杆对环的摩擦力解析:(1)取小球为研究对象进行受力分析,由平衡条件得:FTsin 37FFTcos 37mg联立解得Fmg.(2)取A、B组成的系统为研究对象FN2mg,FfF.(3)环受到的摩擦力大小为mg,方向水平向左答案:(1)mg(2)2mg(3)mg方向水平向左