物理人教版高中必修1受力分析 共点力的平衡.docx
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物理人教版高中必修1受力分析共点力的平衡
受力分析 共点力的平衡
一、选择题(本大题共10小题,每小题6分,共计60分.每小题至少一个答案正确)
1.作用在一个物体上的两个力,F1=30N、F2=40N,它们的夹角是90°,要使物体沿F1的方向做匀速直线运动,必须再施加一个力F3,它的大小是
A.30N B.35N
C.50ND.70N
2.如图2-3-15甲所示,物块A正从斜面体B上沿斜面下滑,而斜面体在水平面上始终保持静止,物块沿斜面下滑运动的v-t图象如图乙所示,则下面说法中正确的是
图2-3-15
A.物块A在沿斜面下滑的过程中受到两个力的作用
B.物块A在沿斜面下滑的过程中受到三个力的作用
C.地面对斜面体B有水平向左的摩擦力作用
D.斜面体B相对于地面没有水平向左或向右的运动趋势
图2-3-16
3、L型木板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2-3-16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
A.3B.4
C.5D.6
4.用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图2-3-17(甲)所示,今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是图2-3-17(乙)中的
图2-3-17
5.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
A.F1<F2B.F1>F2C.F1=F2
D.因k1、k2大小关系未知,故无法确定
6.如图所示,一个重为30N的物体,放在倾角θ=30°的斜面上静止不动,若用F=5N的竖直向上的力提物体,物体仍静止,下述结论正确的是
A.物体受到的摩擦力减小2.5N
B.物体对斜面的作用力减小5N
C.斜面受到的压力减小5N
D.物体受到的合外力减小5N
7.如图所示
,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态,若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则
A.B对墙的压力增大
B.A与B之间的作用力增大
C.地面对A的摩擦力减小
D.A对地面的压力减小
8.顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上,A、B两物体通过细绳连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦),所示.现用水平力F作用于物体B上,缓慢拉开一小角度,此过程中斜面体与物体A仍然静止.则下列说法正确的是
A.水平力F不变
B.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大
C.物体A所受斜面体的作用力不变
D.斜面体所受地面的支持力一定不变
9.用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上(如图2-3-22).已知绳能承受的最大张力为10N.为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g取10m/s2)
A.
mB.
m
C.
mD.
m
10.(2010·苏北四市三次联考)如图2-2-23所示,ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的”∧”形框架,其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ.P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上,两根细绳的一端分别系在P、Q环上,另一端和一绳套系在一起,结点为O.将质量为m的钩码挂在绳套上,OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示,若l1∶l2=2∶3,则两绳受到的拉力之比F1∶F2等于
图2-2-23
A.1∶1B.2∶3
C.3∶2D.4∶9
二、计算题(本大题共4小题,共40分.要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
11.(14分)在倾角为α的斜面上,一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端,另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体,并用与斜面夹角为β的力F拉住,使整个装置处于静止状态,如图2-3-24所示.不计一切摩擦,圆柱体质量为m,求拉力F的大小和斜面对圆柱体的弹力FN的大小.
某同学分析过程如下:
将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解.
沿斜面方向:
Fcosβ=mgsinα.①
垂直于斜面方向:
Fsinβ+FN=mgcosα.②
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你认为正确的结果.
12.(16分)某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(∠QCS=30°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°,如图2-3-25所示.已知小球的质量为m,该同学(含磁铁)的质量为M,求此时:
图2-3-25
(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?
(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少?
13.如图2-3-11所示,两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为l的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为M的木块上,两个小环之间的距离也为l,小环保持静止.试求:
(1)小环对杆的压力;
(2)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为多大
图2-3-11
14物体A的质量为2kg,两根轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体A上,在物体A上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F,相关几何关系如图2-3-10所示,θ=60°.若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围.(g取10m/s2)
图2-3-10
1、C2、BD3、 C4 A5、 C6、 AB7、 C8、D9 A10 A
11答案 不正确,平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用,其受力如右图.
①式应改为:
Fcosβ+F=mgsinα.③
由③得F=mg
④
将④代入②,解得:
FN=mgcosα-Fsinβ
=mgcosα-mgsinβ
12解析
(1)以小球为研究对象,受力分析如图甲所示,则由平衡条件得
Fsin30°=FCsin30°
FCcos30°+Fcos30°=mg
解得F=FC=
mg.
(2)以小球和该同学整体为研究对象,受力分析如图乙所示,同理有Ff=Fsin30°
FN+Fcos30°=(M+m)g
将F值代入解得Ff=
mg
FN=Mg+
mg.
答案
(1)
mg
(2)Mg+
mg
mg
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