2018高中物理第二章力平衡條件下的受力分析練習(xí)(提高篇)教科版必修1

1、平衡條件下的受力分析（提高篇）M 在沿斜面向上的力 F 作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面作用于物塊的靜摩擦力的2.如圖所示，用一根長(zhǎng) 1m 的輕質(zhì)細(xì)繩將一幅質(zhì)量為1kg 的畫(huà)框?qū)ΨQ(chēng)懸掛在墻壁上.已知繩能承受的最大張力為10N.為使繩不斷裂，畫(huà)框上兩個(gè)掛釘?shù)拈g距最大為（g 取 10m/s2）（）11mg 和mg224.物塊靜止在固定的斜面上，分別按圖所示的方向?qū)ξ飰K施加大小相等的力F, A 中 F 垂直于斜面向上，B 中，垂直于斜面向下，C 中 F 豎直向上，D 中 F 豎直向下，施力后物塊仍然靜止，則物塊所受的靜摩擦力增大的是（）5.如圖（甲）所示，質(zhì)量為 m 的物體懸掛在輕質(zhì)支架上，斜梁選擇題:

2、A 方向可能沿斜面向上B方向可能沿斜面向下C 大小可能等于零D大小可能等于 F1.如圖所示，位于斜面上的物塊-Im B 遼 m2 2D 芻43.如圖（甲）所示，質(zhì)量為 m 的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上.的傾角為 30,則斜面對(duì)三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為已知三棱柱與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為）,斜面C.3mg 禾口2BDOB 與豎直方向的夾角為0設(shè)橫梁 OA 和斜梁 OB 作用于 O點(diǎn)的彈力分別為 F1和 F2，以下結(jié)果正確的是（）3口上，線(xiàn)的兩端分別系有質(zhì)量為 m 和的小球，當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為 ml 的小球與 O 點(diǎn)的連線(xiàn)與水平線(xiàn)夾角7.如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端裝有

3、一滑輪，兩物塊P、Q 用跨過(guò)滑輪的輕繩連接（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦），P懸于空中，Q 放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)用水平向左的恒力推Q 時(shí)，P、Q 仍靜止不動(dòng)，則（）A . Q 受到的摩擦力一定變小B . Q 受到的摩擦力一定變大C .輕繩上的拉力一定變小D .輕繩上的拉力一定不變二、計(jì)算題：1.跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩，兩端各拴一個(gè)物體，如圖所示.物體A 和 B 重均為 20N,水平拉力 F= 12N.若物體 A 和 B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，試分析物體A 和 B 的受力情況，畫(huà)出受力的示意圖，并計(jì)算各力的大小.6.ArmgAF mg sin vB .F2C .sin日如圖所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上

4、，碗口水平,F2二mg cos vD0 點(diǎn)為其球心,Fmg2cos日碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的，一根細(xì)線(xiàn)跨在碗a= 60 .兩個(gè)球的質(zhì)量比42.如圖所示，在一個(gè) V 形槽中有一個(gè)重為 G= 100 N 的粗細(xì)均勻的圓柱體，槽兩側(cè)底角均為a= 60.圓柱體與槽之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 卩=0.2 .要使圓柱體沿水平軸線(xiàn)方向勻速運(yùn)動(dòng)，沿水平軸線(xiàn)方向的水平推力F 應(yīng)為多大？55.如圖所示，在水平面上放一個(gè)質(zhì)量為 m2的物體 B,物體 A 的質(zhì)量為 m, AB 間用勁度系數(shù)為 k 的輕質(zhì)彈簧相連，原來(lái) 處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)對(duì)物體 A 施加一豎直向上的拉力，使 A 以加速度 a 向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，問(wèn) A 至少運(yùn)動(dòng)多

5、長(zhǎng)時(shí)間 才能將 B 拉離地面？【答案與解析】一、選擇題：1. ABCD解析：在斜面方向上，M 所受重力沿斜面向下的分力為G sin0、靜摩擦力 f、沿斜面向上的推力 F 三個(gè)力作用而平衡,取沿斜面向上為正方向，由平衡條件得F-Gsin0+f = 0,所以可求得 f = Gsin0-F .當(dāng) Gsin0 F 時(shí)，f 0.當(dāng) Gsin0vF 時(shí)，fv0.當(dāng) Gsin0= F 時(shí)，f = 0.當(dāng) Gsin0= 2F 時(shí)，f = F.2. A解析:當(dāng)兩個(gè)掛釘間距最大時(shí)繩的張力達(dá)到最大值10N.設(shè)此時(shí)繩與豎直方向的夾角為0，將重力分解，由平行四邊形AC 繩能承受的最大拉力為?(g 取 10N/kg)15

6、0N, BC 繩能承受的最4如圖所示，楔形物體傾角為0= 30,放在水平地面上，輕質(zhì)硬桿下端帶有滑輪，上端頂有重1000 N 的物體，硬桿只能沿滑槽上下滑動(dòng).不計(jì)一切摩擦，則當(dāng)作用于楔形物體上的水平推力為多大時(shí)，才能將重物頂起3用細(xì)繩 AC 和 BC 吊起一重物，兩繩與豎直方向的夾角如圖所示,16定則可得mg =10cosv，則有 v = 60 ,2再由幾何關(guān)系可得掛釘間距最大為3m 選項(xiàng)A對(duì).23. A解析：據(jù)重力 G 產(chǎn)生兩個(gè)效果：沿斜面向下有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)效果和擠壓斜面的效果，分別對(duì)應(yīng)兩分力f =Fi，支持力FN=F2.又由力的分解圖知Fi=G |_sin30= img ,F2=G|_COS3

7、0 = mg，即FN=3qg,2 2 2f1f mg.4. D解析：施加力 F 之前，物體重力沿斜面向下的分量等于物體受到的斜面的靜摩擦力，選項(xiàng)A、B 對(duì)物體施加的是垂直于斜面的力，所以平行于斜面的力沒(méi)有改變，靜摩擦力也不變，A、B 項(xiàng)錯(cuò)誤；選項(xiàng) C D 對(duì)物體施加豎直方向的力而物體沒(méi)動(dòng)，可以把力等效到重力里，選項(xiàng) C 靜摩擦力減小，選項(xiàng) D 靜摩擦力增大，C 項(xiàng)錯(cuò)誤，D 項(xiàng)正確，5. D解析:力 mg 產(chǎn)生兩個(gè)效果，分別沿 OA 方向和 OB 方向壓梁 OA OB 則分解為圖（乙）所示的兩個(gè)分力F；和F2,依題意,FI= mg tan),F2=mg,R = R = mg tan,F2= F2

8、二mgcos日cos日6. A解析：效果分解如圖所示，由幾何關(guān)系有FT= FN巴也沁，又FT= m2g，故巴3.2cos30 3mi37. D解析:解法一（直接判斷法）：由于兩物塊一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以輕繩上的拉力大小總與P 物塊的重力大小相等，因此選項(xiàng) D 正確；因?yàn)?Q 和 P 兩物塊的質(zhì)量、斜面的傾角未確定，所以Q 物塊所受靜摩擦力方向無(wú)法確定又由于水平向左的恒力大小未知，所以 Q 物塊相對(duì)斜面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)也無(wú)法確定，因此不能判定Q 物塊所受摩擦力的大小變化情況.解法二（假設(shè)法）：假設(shè)開(kāi)始時(shí) Q 的重力沿斜面方向的分量與 P 的重力大小相等，則 Q 不受摩擦力，因此選項(xiàng) A 錯(cuò) 誤；假設(shè)開(kāi)

9、始時(shí) Q 所受摩擦力的方向沿斜面向上，則選項(xiàng)B 錯(cuò)誤；同理，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤，因此只有選項(xiàng) D 正確.二、計(jì)算題：1.答案見(jiàn)解析解析：根據(jù)各種力的概念和物體處于平衡狀態(tài)，全面分析物體的受力情況，針對(duì)靜摩擦力是被動(dòng)力的特點(diǎn)， 判斷物體 A所受靜摩擦力的方向.物體受力情況如圖所示.物體 A 和 B 均處于靜止?fàn)顟B(tài)，它們所受合力均為零，物體 B 受重力 GB和拉力F, GB= F=20N.物體 A 受重力G= 20N,水平拉力 F= 12N,繩子拉力F= 20N,水平面支持力FN=CA-Fsin30 = 10N, F水平分力為 FCOS30 =17N.由于方向向左的 F水平分力比方向向右的水平拉力F

10、大 5N,所以物體 A 還受到 5N 的靜摩擦力作用，其方向應(yīng)該向右，即圖中的F為向右的靜摩擦力.Fi和 F2.且有靜摩擦力72.40NG解析：把圓柱體的重力沿垂直兩側(cè)槽面分解，得壓力FNFN,勻速推動(dòng)時(shí)的推力122cosaF二廿汕FN2二上色.代入數(shù)值得 F= 40N.cos:3.10、3kg又由數(shù)學(xué)關(guān)系知F ,3F2,則重物質(zhì)量不得超過(guò)m=-2Fl一=2 150kg =10巧kg. 寸3g 10解析：設(shè)重物質(zhì)量為m 將重物所受的重力 G 分解為圖示的兩個(gè)分力：Fi=G cos303mg , F2= G sin 30 - mg.2 2若 Fi=150 N ,=50.3N100N.4.F_1000解析：水平推力 F 有兩個(gè)效果，垂直于斜面向上支持滑輪和垂直于水平面向下壓地面，由圖可知，斜面對(duì)桿的支持力大小為N二一二，方向垂直于斜面向上.要使輕桿頂起重物。則應(yīng)使sin v、門(mén)1000廠F -Gtan =3N.N cos J - G，即5 t=2（g m（2）gka8解析：原來(lái)靜止時(shí)，A 受重力和彈簧向上的