1、课时训练6受力分析共点力的平衡一、选择题1壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是()解析由于壁虎在竖直玻璃面斜向上做匀速爬行，即做匀速直线运动，所以壁虎所受合力为零，即所受重力mg和竖直向上的摩擦力F，是一对平衡力，选项A正确答案A2.如图所示，质量为m的小球置于倾角为30的光滑斜面上，劲度系数为k的轻弹簧一端系在小球上，另一端拴在墙上P点，开始时弹簧与竖直方向的夹角为，现将P点沿着墙向下移动，则弹簧的最短伸长量为()A. B.C. D.解析当弹簧与斜面间的夹角为时，设弹簧对小球的拉力大小为F，对小球受力分析，并根据平衡条件可得，Fcosmgsin30
2、，所以F，显然，当0时，F最小，弹簧的伸长量也最短，再根据胡克定律可得，弹簧的最短伸长量为，选项A正确答案A3.如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面，m2在空中)，力F与水平方向成角则关于m1所受支持力N和摩擦力f下列说法正确的是()ANm1gm2gFsinBNm1gm2gFcosCfFcosDfFsin解析将m1、m2、弹簧看成整体，受力分析如图所示根据平衡条件得：fFcos，NFsin(m1m2)g，N(m1m2)gFsin.故A、C正确答案AC4.如图所示，用细绳将条形磁铁A竖直挂起，再将小铁块B吸在条形磁铁A的下
3、端，静止后将细绳烧断，A、B同时下落，不计空气阻力，下列说法正确的是()A下落的过程中小铁块B的加速度一定为gB静止时小铁块B可能只受到两个力的作用C下落的过程中小铁块B可能只受到两个力的作用D下落的过程中小铁块B一定受到三个力的作用解析对于A、B整体在下落过程中，只受到重力作用，其下落的加速度为g，所以A选项正确；当静止时，A对B的磁场力可能与重力平衡，所以B可能只受到两个力作用，即B选项正确；对于B在下落过程中一定受到重力、A对B的磁场力和弹力三个力作用，即D选项正确答案ABD5.如图所示，顶角为直角、质量为M的斜面体abc放在粗糙的水平面上两个质量均为m的小物块，在顶端由静止开始同时沿两
4、侧光滑斜面下滑，下滑过程中斜面体始终保持静止状态设斜面体受到地面对它的支持力为FN、摩擦力为Ff，两小物块落地前，下列判断正确的是()AFNMg2mg BFNMg2mgCFf0 DFf0解析质量为m的物块沿两侧光滑的斜面均加速下滑，把斜面体和两物块看做一整体，有向下的加速度，故整体处于失重状态，地面对斜面体的支持力FNmB)，由于B球受到水平风力作用，A环与B球一起向右匀速运动已知细绳与竖直方向的夹角为.则下列说法正确的是()A风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变BB球受到的风力F为mAgtanC杆对A环的支持力不随着风力的增加而改变DA环与水平细杆间的动摩擦因数为解析以B球为研究对象，则有
5、FTcosmBg，FTsinF，整理得风力FmBgtan，A、B错误；以A、B整体为研究对象，有FN(mAmB)g，C正确，结合FfFN可得，D错误答案C8.如图所示，在斜面上放两个光滑球A和B，两球的质量均为m，它们的半径分别是R和r，球A左侧有一垂直于斜面的挡板，两球沿斜面排列并处于静止，以下说法正确的是()A斜面倾角一定，Rr时，R越大，r越小，B对斜面的压力越小B斜面倾角一定，Rr时，两球之间的弹力最小C斜面倾角一定时，A球对挡板的压力一定D半径确定时，随着斜面倾角逐渐增大，A受到挡板作用力先增大后减小解析对B受力分析，其受到竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力N和A对其施加的沿两
6、球球心连线方向上的弹力T，三力平衡，作出力的矢量三角形，如图所示，当斜面倾角一定时，半径Rr时，T沿斜面方向，并且T垂直于N，此时T最小，选项B正确；Rr时，R越大，r越小，T与斜面方向的夹角变大，如图中带箭头的虚线所示，N和T均越大，根据牛顿第三定律，B对斜面的压力越大，选项A错误；对两球组成的系统受力分析，并根据平衡条件易知，选项C正确，D错误答案BC9.如图所示，光滑斜面的倾角为30轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦物块A的质量为m不计滑轮的质量，挂上物块B后，当滑轮两边轻绳的夹角为90时，A、B恰能保持静止，则物块B的质量为()A.m B.mCm
7、 D2m解析由A的受力平衡可知，绳的拉力大小为Fmgsin30，由B的受力平衡得FmBg，两式联立可得mBm，选项A正确答案A10.如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是()A逐渐减小 B逐渐增大C先减小后增大 D先增大后减小解析受力分析如图，做出杆OA的支持力FA与OC绳的拉力FC的合力，其大小等于物体的重力G，由图可知，OC绳的拉力大小先减小后增大，选项C正确答案C二、非选择题1
8、1.如图所示，一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间，三角劈的重力为G，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为，劈的斜面与竖直墙面是光滑的问：欲使三角劈静止不动，球的重力不能超过多大？(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析球A与三角形劈B的受力情况如图(甲)、(乙)所示，球A在竖直方向的平衡方程为：GAFNsin45三角形劈的平衡方程为：FfmFNsin45FNBGFNcos45另有FfmFNB由式可得：FN而FNFN，代入式可得：GAG.答案G12.如图所示，光滑金属球的重量G40 N它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角37的斜面体上已知斜面体处于水平地面上保持静止状态，sin370.6，cos
9、370.8.求：(1)墙壁对金属球的弹力大小；(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向解析(1)金属球静止，则它受到的三力平衡(如图所示)由平衡条件可得墙壁对金属球的弹力为N1Gtan30 N(2)斜面体对金属球的弹力为N250 N由斜面体平衡可知地面对斜面体的摩擦力大小为fN2sin3730 N摩擦力的方向水平向左13.有些人员，如电梯修理员、牵引专家等，常需要知道绳(或金属线)中的张力T，可又不便到绳(或线)的自由端去测量现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表(图中B、C为该夹子的横截面)测量时，只要如图示那样用一硬杆竖直向上作用在绳上的某点A，使绳产生一个微小偏移量a，借助仪表很容易测出这
10、时绳对硬杆的压力F.现测得该微小偏移量为a12 mm，BC间的距离为2L250 mm，绳对硬杆的压力为F300 N，试求绳中的张力T.解析对A点受力分析，如图所示，由平衡条件得：F2Tsin当很小时，sintan由几何关系得：tan解得：T，代入数据解得T1.6103 N.14.两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示如果不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则：(1)OB绳对小球的拉力为多大？(2)OA绳对小球的拉力为多大？(3)作用力F为多大？解析(1)对B分析，可知AB绳中张力为0，有mgFTB0得FTBmg.(2)对球A，受力分析如图，有FTAcos60mg0FTAsin60F0，得：FTA2mg.(3)由以上各式可知：Fmg.答案(1)mg(2)2mg(3)mg
