高中物理人教版必修一 第三章平衡條件下的受力分析（提高）

1、.【穩(wěn)固練習(xí)】一、 選擇題：1.如下圖，位于斜面上的物塊M在沿斜面向上的力F作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么斜面作用于物塊的靜摩擦力的 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F2. 如下圖，用一根長1m的輕質(zhì)細(xì)繩將一幅質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上繩能承受的最大張力為10N為使繩不斷裂，畫框上兩個掛釘?shù)拈g距最大為g取10m/s2 Am Bm Cm Dm3. 如圖甲所示，質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在程度放置的斜面上三棱柱與斜面之間的動摩擦因數(shù)為，斜面的傾角為30°，那么斜面對三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為 Amg和mg Bmg和mgCmg和mg D

2、mg和mg4. 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，那么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OB與豎直方向的夾角為設(shè)橫梁OA和斜梁OB作用于O點的彈力分別為F1和F2，以下結(jié)果正確的選項是 A B C D6. 如下圖，一個半球形的碗放在桌面上，碗口程度，O點為其球心，碗的內(nèi)外表及碗口是光滑的，一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球，當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時，質(zhì)量為m1的小球與O點的連線與程度線夾角60

3、76;兩個球的質(zhì)量比為 A B C D7.如下圖，外表粗糙的固定斜面頂端裝有一滑輪，兩物塊P、Q用跨過滑輪的輕繩連接不計滑輪的質(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)用程度向左的恒力推Q時，P、Q仍靜止不動，那么 AQ受到的摩擦力一定變小 BQ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、計算題：1. 跨過光滑定滑輪的輕繩，兩端各拴一個物體，如下圖物體A和B重均為20N，程度拉力F12N假設(shè)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，畫出受力的示意圖，并計算各力的大小2. 如下圖，在一個V形槽中有一個重為G100 N的粗細(xì)均勻的圓柱體，槽兩側(cè)

4、底角均為60°圓柱體與槽之間的動摩擦因數(shù)0.2要使圓柱體沿程度軸線方向勻速運(yùn)動，沿程度軸線方向的程度推力F應(yīng)為多大?3用細(xì)繩AC和BC吊起一重物，兩繩與豎直方向的夾角如下圖，AC繩能承受的最大拉力為150N，BC繩能承受的最大拉力為100 N，為使繩子不斷開，所吊重物的質(zhì)量不得超過多少?g取10N/kg4如下圖，楔形物體傾角為30°，放在程度地面上，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不計一切摩擦，那么當(dāng)作用于楔形物體上的程度推力為多大時，才能將重物頂起?5如下圖，在程度面上放一個質(zhì)量為m2的物體B，物體A的質(zhì)量為m1，AB間用勁度系數(shù)

5、為k的輕質(zhì)彈簧相連，原來處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)對物體A施加一豎直向上的拉力，使A以加速度a向上做勻加速直線運(yùn)動，問A至少運(yùn)動多長時間才能將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 sin、靜摩擦力f、沿斜面向上的推力F三個力作用而平衡，取沿斜面向上為正方向，由平衡條件得F-Gsin+f0，所以可求得fGsin-F 當(dāng)GsinF時，f0 當(dāng)GsinF時，f0 當(dāng)GsinF時，f0 當(dāng)Gsin2F時，fF2. A解析:當(dāng)兩個掛釘間距最大時繩的張力到達(dá)最大值10N設(shè)此時繩與豎直方向的夾角為，將重力分解，由平行四邊形定那么可得，那么有60

6、6;， 再由幾何關(guān)系可得掛釘間距最大為m，選項A對3. A解析:據(jù)重力G產(chǎn)生兩個效果：沿斜面向下有運(yùn)動趨勢效果和擠壓斜面的效果，分別對應(yīng)兩分力F1和F2且有靜摩擦力，支持力FNF2 又由力的分解圖知，即，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A、B對物體施加的是垂直于斜面的力，所以平行于斜面的力沒有改變，靜摩擦力也不變，A、B項錯誤；選項C、D對物體施加豎直方向的力而物體沒動，可以把力等效到重力里，選項C靜摩擦力減小，選項D靜摩擦力增大，C項錯誤，D項正確，5. D解析:力mg產(chǎn)生兩個效果，分別沿OA方向和OB方向壓梁OA、OB，那么分解為圖乙所

7、示的兩個分力和，依題意，6. A 解析：效果分解如下圖，由幾何關(guān)系有，又，故7. 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D正確；因為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法確定又由于程度向左的恒力大小未知，所以Q物塊相對斜面的運(yùn)動趨勢也無法確定，因此不能斷定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)開場時Q的重力沿斜面方向的分量與P的重力大小相等，那么Q不受摩擦力，因此選項A錯誤；假設(shè)開場時Q所受摩擦力的方向沿斜面向上，那么選項B錯誤；同理，選項C錯誤，因此只有選項D正確二、計算題：1.答

8、案見解析解析：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，針對靜摩擦力是被動力的特點，判斷物體A所受靜摩擦力的方向 物體受力情況如下圖物體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，GBF20N物體A受重力GA20N，程度拉力F12N，繩子拉力F20N，程度面支持力FNCA-Fsin30°10N，F(xiàn)程度分力為Fcos30°17N由于方向向左的F程度分力比方向向右的程度拉力F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240N解析：把圓柱體的重力沿垂直兩側(cè)槽面分解，得壓力，勻速推動時的推力代入數(shù)值得F40N3解析：設(shè)重物質(zhì)量為m，將重物所受的重力G分解為圖示的兩個分力：， 又由數(shù)學(xué)關(guān)系知， 假設(shè)F1150 N，那么那么重物質(zhì)量不得超過4解析：程度推力F有兩個效果，垂直于斜面向上支持滑輪和垂直于程度面向下壓地面，由圖可知，斜面對桿的支持力大小為，方向垂直于斜面向上要使輕桿頂起重物。