1、第4课专题：学会解平衡问题题号12345678910答案一、单项选择题1物块静止在固定的斜面上，分别按如图所示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是()解析：物体在重力和F的合力沿斜面向下分力的作用下将受到沿斜面向上的静摩擦力，故知，竖直向下的力F会使其所受到的静摩擦力增大，D正确答案：D2如图所示，质量为M的楔形物块静止在水平地面上，其斜面的倾角为.斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过程中，楔形物块始终保
2、持静止地面对楔形物块的支持力为()A(Mm)g B(Mm)gFC(Mm)gFsin D(Mm)gFsin 解析：楔形物块静止，小物块匀速上滑，二者都处于平衡状态，取二者整体为研究对象，由受力分析得FNFsin (Mm)g，所以FN(Mm)gFsin ，故选项D正确答案：D3如图所示，A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上，A、B间接触面光滑在水平推力F作用下两物体一起加速运动，物体A恰好不离开地面，则物体A的受力个数为()A3 B4 C5 D6解析：A恰好不离开地面，即A与地面无作用力，故A受重力、F和B对A的作用力，共三个力，正确选项为A.答案：A4如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球
3、心一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为.下列关系正确的是()AF BFmgtan CFN DFNmgtan 解析：滑块受力如图，由平衡条件知：cot Fmgcot ，FN.答案：A5如图所示，A、B两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细线悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为F1，现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2，则F1与F2的大小关系为()AF1F2BF1F2CF1F2D因k1、k2大小关系未知，故无法确定解析：对B球受力分析如图所示
4、，则由相似三角形特点知：，所以F1F2mg.答案：C6如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为60，则两小球的质量比m2m1为()A. B. C. D.解析：质量为m1的小球受重力m1g、绳拉力F2m2g和支持力F1的作用而平衡如图所示，由平衡条件得，F1F2，2F2cos 30m1g，得.故选项A正确答案：A二、不定项选择题7如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P的斜面与固定挡板MN接触且处于静
5、止状态，则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为()A2个 B3个C4个 D5个解析：若斜面体P受到的弹簧弹力F等于其重力mg，则MN对P没有力的作用，如图(a)所示，P受到2个力，A对；若弹簧弹力大于P的重力，则MN对P有压力FN，只有压力FN则P不能平衡，一定存在向右的力，只能是MN对P的摩擦力Ff，因此P此时受到4个力，如图(b)所示，C对答案：AC8如图所示，一倾角为45的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F过球心，下列说法正确的是()A球一定受墙的弹力且水平向左B球可能受墙的弹力且水平向左C球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上解析：
6、对球受力分析，可以确定的力是水平力F和重力mg，根据平衡条件，斜面对球一定有弹力的作用，墙对球可能有弹力，也可能没有弹力答案：BC9在广场游玩时，一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上，并将小石块置于水平地面上，如图所示若水平方向上的风速逐渐增大(设空气密度不变)，则下列说法中正确的是()A细绳的拉力逐渐增大B地面受到小石块的压力不变C小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大，滑动后受到的摩擦力不变D小石块有可能连同气球一起被吹离地面解析：把气球和石块看作一整体，整体受到重力，地面对石块的支持力、水平风力和地面对石块的摩擦力，空气对气球的浮力和地面对石块的支持力的合力与整体重力是平衡力
7、，由于浮力不变，所以支持力不变；石块滑动之前水平风力和地面对石块的静摩擦力是一对平衡力，静摩擦力随风力的增大而增大，滑动以后是滑动摩擦力，由于支持力大小不变，所以滑动摩擦力大小也不变，故D错误，B、C正确，以气球为研究对象，易知A正确答案：ABC10如图所示，固定在水平面上的斜面倾角为，长方体木块A的质量为M，其PQ面上钉着一枚小钉子，质量为m的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直，木块与斜面间的动摩擦因数为，以下说法正确的是()A若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为零B若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为mgsin C若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为零D若木块匀加速下滑，则小
8、球对木块的压力为mgcos 解析：当木块匀速下滑时，对小球受力分析可求得小球对木块的压力为mgsin ，B正确；当木块匀加速下滑时，将小球和木块看作一个整体，根据牛顿第二定律可得agsin gcos ，选小球为研究对象，可求得小球对木块的压力为mgcos ，D正确答案：BD三、非选择题11在倾角37的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一质量m3 kg、中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角37的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如图所示不计一切摩擦，求拉力F和斜面对圆柱体的弹力FN的大小(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)某同学分析过程如下：将拉力
9、F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解沿斜面方向：Fcos mgsin ，垂直于斜面方向：Fsin FNmgcos .问：你认为上述分析过程正确吗？若正确，按照这种分析方法求出F及FN的大小；若不正确，指明错误之处并求出认为正确的结果解析：不正确，该同学没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用沿斜面方向：Fcos Fmgsin ，垂直于斜面方向：Fsin FNmgcos ，得：Fmg30 N10 N.FNmgcos Fsin 300.8 N100.6 N18 N.答案：不正确没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用10 N18 N12鸵鸟是当今世界上最大的鸟，有人说，如果鸵鸟能长出一副与身材大小成比例的翅膀，就能飞起来生物学研究的结论指出：鸟的质量与鸟的体长立方成正比鸟扇动翅膀，获得向上的升力的大小可以表示为FcSv2，式中S是翅膀展开后的面积，v为鸟的运动速度，c是比例常数我们不妨以燕子和鸵鸟为例，假设鸵鸟能长出和燕子同样比例的大翅膀，已知燕子的最小飞行速度是5.5 m/s，鸵鸟的最大奔跑速度为22 m/s，又测得鸵鸟的体长是燕子的25倍，试分析鸵鸟能飞起来吗？解析：燕子以最小速度飞行时，m1gcS1v.而鸵鸟展翅以最大速度奔跑时，获得的升力为：F2cS2v，又252，4，可得F210 000m1g.而鸵鸟重力m2g253m1g，故F2m2g，鸵鸟不能飞起来答案：鸵鸟不能飞起来