高中物理鞏固練習(xí)平衡條件下的受力分析提高

【鞏固練習(xí)】選擇題：1、（2016廣西模擬）如圖所示，一小球放在固定的光滑斜面上，擋板沿豎直方向，關(guān)于擋板對(duì)小球的彈力的作用方向，下列表述正確的是（）A．沿水平方向向右B．沿斜面方向向上C．沿水平方向向左D．沿斜面方向向下2.如圖所示，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．已知繩能承受的最大張力為10N．為使繩不斷裂，畫框上兩個(gè)掛釘?shù)拈g距最大為(g取10m/s2)()A．mB．mC．mD．m3.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．已知三棱柱與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，斜面的傾角為30°，則斜面對(duì)三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為()A．mg和mgB．mg和mgC．mg和mgD．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，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OB與豎直方向的夾角為θ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()．A．B．C．D．6.如圖所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的，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(shí)，質(zhì)量為m1的小球與O點(diǎn)的連線與水平線夾角α＝60°．兩個(gè)球的質(zhì)量比為()A．B．C．D．7、（2016海南高考）如圖，在水平桌面上放置一斜面體P，兩長方體物塊a和b疊放在P的斜面上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將a和b、b與P、P與桌面之間摩擦力的大小分別用f1、f2和f3表示。則（）A．f1=0，f2≠0，f3≠0B．f1≠0，f2=0，f3=0C．f1≠0，f2≠0，f3=0D．f1≠0，f2≠0，f3≠08、（2015山東泰安市期末考）如圖所示，用繩索將重球掛在墻上，不考慮墻的摩擦，如果把繩的長度增加一些，則球?qū)K的拉力F1和球?qū)Φ膲毫2的變化情況是（）A． F1和F2都減小 B． F1減小，F(xiàn)2增大C． F1增大，F(xiàn)2減小 D． F1和F2都增大9、（2015山東臨忻市期末考）如圖所示，質(zhì)量為m的光滑小球被豎直擋板擋住，靜止在傾角為θ的斜面上，現(xiàn)將擋板繞其下端O從豎直位置沿逆時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在此過程中，擋板和斜面對(duì)小球的彈力變化情況是（）A． 擋板對(duì)小球的彈力一直變大，在水平放置時(shí)最大B． 擋板對(duì)小球的彈力先變小后變大C． 斜面對(duì)小球的彈力一直減小，最小值為零D． 斜面對(duì)小球的彈力先減小后增大二、計(jì)算題：1.跨過光滑定滑輪的輕繩，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，畫出受力的示意圖，并計(jì)算各力的大?。?、（2015山東棗莊期末考）如圖所示，輕繩OA一端系于天花板上，與豎直方向的夾角為θ，水平輕繩OB的一端系于豎直墻上，O點(diǎn)掛一重物．當(dāng)重物的重力為時(shí)，水平繩OB的拉力為，求：（1）θ角的大??；（2）此時(shí)繩OA的拉力是多大？3．用細(xì)繩AC和BC吊起一重物，兩繩與豎直方向的夾角如圖所示，AC繩能承受的最大拉力為150N，BC繩能承受的最大拉力為100N，為使繩子不斷開，所吊重物的質(zhì)量不得超過多少?(g取10N/kg)4．如圖所示，楔形物體傾角為θ＝30°，放在水平地面上，輕質(zhì)硬桿下端帶有滑輪，上端頂有重1000N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?5．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m1，AB間用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，原來處于靜止?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向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，問A至少運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間才能將B拉離地面?【答案與解析】選擇題：1、A解析：點(diǎn)面接觸時(shí)彈力與接觸面垂直且指向受力物體，故擋板對(duì)小球的彈力沿水平方向向右。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θ，將重力分解，由平行四邊形定則可得，則有＝60°，再由幾何關(guān)系可得掛釘間距最大為m，選項(xiàng)A對(duì)．3.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)趨勢效果和擠壓斜面的效果，分別對(duì)應(yīng)兩分力F1和F2．且有靜摩擦力，支持力FN＝F2．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(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)分力和，依題意，，，，．6.A解析：效果分解如圖所示，由幾何關(guān)系有，又，故．7、C解析：整體受力如圖所示，由平衡條件可知，，ab為整體受力如圖，ab有整體下滑趨勢，則，同理ab之間也有摩擦力，故選C8、A解析：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力如圖．設(shè)繩子與墻的夾角為θ，由平衡條件得，，根據(jù)牛頓第三定律得：球?qū)K的拉力，球?qū)Φ膲毫Π牙K的長度增大，θ減小，cosθ增大，tanθ減小，則得到F1和F2都減?。蔬x：A9、BC解析：擋板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，擋板給球的彈力FN2與斜面給球的彈力FN1合力大小方向不變，其中FN1的方向不變，作輔助圖如上，擋板轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，F(xiàn)N2的方向變化如圖中a、b、c的規(guī)律變化，為滿足平行四邊形定則，其大小變化規(guī)律為先變小后變大，其中擋板與斜面垂直時(shí)為最?。c此對(duì)應(yīng)，F(xiàn)N1的大小為一直減小，最小值為零，故BC正確，AD錯(cuò)誤．故選：BC．二、計(jì)算題：1.答案見解析解析：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(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，GB＝F′＝20N．物體A受重力GA＝20N，水平拉力F＝12N，繩子拉力F′＝20N，水平面支持力FN＝CA-F′sin30°＝10N，F(xiàn)′水平分力為F′cos30°＝17N．由于方向向左的F′水平分力比方向向右的水平拉力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．2、（1）θ角的大小為30°；（2）此時(shí)繩OA的拉力是為600N．解析：根據(jù)O點(diǎn)受力由正交分解有：①②聯(lián)立①②，解得：，則：θ=30°3．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：，．又由數(shù)學(xué)關(guān)系知，若F1＝150N，則．則重物質(zhì)量不得超過．4．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