1、第四章物体的平衡单元评估时间：90分钟分值：100分一、选择题(16为单选每小题3分，710为多选每小题4分，共34分)1一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中F110 N，F22 N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为(C)A10 N，方向向左 B6 N，方向向右C2 N，方向向右 D0解析：当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8 N，方向向左可知最大静摩擦力Ffmax8 N当撤去力F1后，F22 N90，现使BCA缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC.此过程中，以下分析正确的是
2、(BD)A绳子越来越容易断B绳子越来越不容易断C作用在BC杆上的压力增大D作用在BC杆上的压力大小不变解析：对B点进行受力分析，如图所示，B点受到三个力的作用，由于BC缓慢移动，所以三个力一直处于平衡状态，则有两个力的合力与第三个力等大反向，它们组成BDE，ACBBDE，则有，由于lAC、lBC、G都不变，因此，BC杆受到的压力FN大小不变lAB变短，故绳子拉力F变小，绳子越来越不容易断，故B、D正确二、填空题(每小题4分，共16分)11如图所示的装置中，物体A处于静止已知A所受重力GA10 N，B所受重力GB2 N，绳与水平方向的夹角为37.那么，物体A与水平地面的摩擦力Ff1.6_N，物体
3、A对地面的压力FN8.8_N.12.如图所示，质量为m，横截面积为直角三角形的物块ABC，ABC，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力现物块静止不动，则摩擦力的大小为mgFsin.解析：F向下的分力与重力的合力平衡，物体受到的摩擦力，即FfmgFsin.13如图所示，物体A被压在物体B和水平地面之间，B用绳子拴在墙上，A、B的质量分别为10 kg和30 kg，A与B及A与地面之间的动摩擦因数都为0.2.要把A向右抽出，施加的水平力F至少应为140 N(g10 m/s2)14绳子AB能承受的最大拉力为100 N，现用它悬挂一个重50 N的物体，并在其中点O处加一个水平力F缓慢拉动，如图
4、所示当绳子断裂时，AO段与竖直方向的夹角为60.解析：临界平衡与动态平衡知识结合三、计算题(共50分)15(12分)一架直升机吊运挖掘机到唐家山堰塞湖抢险直升机在无风条件下水平匀速飞行，绳索与竖直方向的夹角为14，如图所示，挖掘机质量为1.0104 kg，不计绳索重力，取g10 m/s2，tan140.25，求：挖掘机所受的空气阻力大小答案：2.5104 N解析：挖掘机在运动过程中受三个力：重力G、绳的拉力F、空气阻力Ff，如图所示，则由平衡条件得tan14GmgFfmgtan141.0104100.25 N2.5104 N.16(12分)如图，AO是具有一定质量的均匀细杆，可绕O轴在竖直平面
5、内自由转动细杆上的P点与放在水平桌面上的圆柱体接触，圆柱体靠在竖直的挡板上面而保持平衡，已知60，球的重力大小为G，竖直挡板对球的压力大小为2G，各处的摩擦都不计，求：(1)作出圆柱体的受力分析图；(2)求细杆对圆柱体的作用力大小和水平地面对圆柱体作用力的大小答案：(1)受力如图(2)杆对圆柱体压力为4G，地面对圆柱体作用力为3G解析：(1)受力如下图(2)x方向：F2F3sin60，y方向：F1GF3cos60，其中F22G，解得：F34G，F13G，即：杆对圆柱体压力为4G，地面对圆柱体作用力为3G.17(13分)物体置于粗糙的斜面上，当受到一个大小等于100 N，方向沿斜面向上的力F；或
6、者大小等于40 N，方向沿斜面向下的力F时，物体都能在斜面上做匀速直线运动那么，如果把此物体轻放在斜面上，则它所受的摩擦力多大？答案：30 N解析：设斜面倾角为，物体在斜面上受滑动摩擦力Ff.当用力F作用在物体上时有FGsinFf0当用力F作用在物体上时有FGsinFf0将F100 N，F40 N代入两式解得Ff70 N，Gsin30 N.当把此物体轻放在斜面上时，因FfGsin，故物体处于静止状态，所受摩擦力为FfGsin30 N.18(13分)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体大小成比例的翅膀，就能飞起来生物学研究的结论得出：鸟的质量与鸟的体长的立方成正比鸟扇动翅膀，获得向上的举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？答案：鸵鸟不能飞起来解析：燕子以最小速度飞行时，m1gcS1v.而鸵鸟展翅以最大速度奔跑时，获得的举力为：F2cS2v，又252，4可得F210 000 m1g而鸵鸟重力m2g253m1g故F2m2g，鸵鸟不能飞起来
