备考资料届一轮复习受力分析 共点力平衡课时作业doc.docx
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2020届一轮复习人教版受力分析 共点力平衡课时作业
[基础训练]
1.如图所示,物体A和B叠放在固定光滑斜面上,A、B的接触面与斜面平行,当A、B以相同的速度沿斜面向上运动时,关于物体A的受力个数,正确的是( )
A.2B.3C.4D.5
答案:
B解析:
由于A、B一起运动,加速度相同,没有相对运动趋势,故没有摩擦力.物体A受到重力、支持力、压力共3个力,B正确.
2.(2018·河南洛阳月考)如图所示,倾角为θ=30°的光滑斜面上固定有竖直光滑挡板P,横截面为直角三角形的物块A放在斜面与P之间.则物块A对竖直挡板P的压力与物块A对斜面的压力大小之比为( )
A.2∶1B.1∶2C.
∶1D.
∶4
答案:
B 解析:
以物块A为研究对象,分析物块A的受力情况如图所示.根据平衡条件有FN2cosθ-mg=0,FN2sinθ-FN1=0,将θ=30°代入解得FN1∶FN2=1∶2,再由牛顿第三定律可知,物块A对竖直挡板P的压力与物块A对斜面的压力大小之比为1∶2,故选B.
3.(多选)如图所示,质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连,B球用长为L的细绳悬于O点,A球固定在O点正下方L处,当小球B平衡时,绳子所受的拉力为FT1,弹簧的弹力为F1;现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2>k1)的另一轻弹簧,在其他条件不变的情况下仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为FT2,弹簧的弹力为F2.下列关于FT1与FT2、F1与F2大小之间的关系,正确的是( )
A.FT1>FT2B.FT1=FT2
C.F1 答案: BC 解析: 以小球B为研究对象,进行受力分析.由平衡条件可知,弹簧的弹力F和绳子的拉力FT的合力F合与重力mg大小相等,方向相反,即F合=mg,如图所示,由三角形相似得(力的三角形和几何三角形相似): = = ,又OA=OB=L,得FT=mg,F= mg,故绳子的拉力FT只与小球B的重力有关,与弹簧的劲度系数无关,所以FT1=FT2.当弹簧的劲度系数变大时,弹簧的压缩量减小,故长度x增加,F2>F1,A、D错误,B、C正确. 4.(2018·福建闽清测试)如图所示,三根横截面完全相同的圆木头A、B、C按图示方法放在水平面上,它们均处于静止状态,则下列说法正确的是( ) A.B所受的合力大于A所受的合力 B.B、C对A的作用力的合力方向一定竖直向上 C.B与C之间一定存在弹力 D.如果水平面光滑,它们也能保持图示的平衡 答案: B解析: 由题意可知,三根木头均处于静止状态,故各木头所受合力都为零,故选项A错误;对A受力分析可知,A受重力和B、C的弹力而处于平衡状态,故B、C对A的作用力的合力方向竖直向上,故选项B正确;对B受力分析,B受重力、支持力、A的弹力及地面对B的摩擦力,若这些力能使B处于平衡状态,则B、C间没有弹力,故选项C错误;若水平面光滑,则下面的两根木头B、C将不能保持静止,故选项D错误. 5.(2018·河北定州中学月考)如图所示,A、B、C三个物体重力均为100N,小球P重40N,作用在物块B的水平力F=20N,整个系统静止,不计绳子质量,下列说法正确的是( ) A.物块C受4个力作用 B.A和B之间的摩擦力是20N C.B和C之间的摩擦力是20N D.C与桌面间的摩擦力是40N 答案: C 解析: 水平绳子对C的拉力F1=GP=40N;A与B之间没有摩擦力,C对B的摩擦力向右,大小为20N,则B对C的摩擦力大小为20N,向左,那么桌面对C的摩擦力大小也为20N,向左,C受重力、B对C的压力、桌面对C的支持力、绳子的拉力、桌面对C的摩擦力、B对C的摩擦力,共受6个力.综上本题选C. 6.(2018·广东深圳一调)如图所示,一个轻型衣柜放在水平地面上,一条光滑轻绳两端分别固定在两侧顶端A、B上,再挂上带有衣服的衣架.若保持绳长和左端位置点不变,将右端依次改在C点或D点后固定,衣柜一直不动,下列说法正确的是( ) A.若改在C点,绳的张力大小不变 B.若改在D点,衣架两侧绳的张力大小不相等 C.若改在D点,衣架两侧绳的张力大小相等且不变 D.若改在C点,衣柜对地面的压力将会增大 答案: C 解析: 设绳与竖直方向的夹角为θ,绳的张力为T,衣服的质量为m;根据共点力的平衡条件可得2Tcosθ=mg,若改在C点,绳与竖直方向的夹角变小,绳的张力变小,A错误;绳两端分别固定在两侧顶端A、B上时,受力情况如图所示,当绳的右端上下移动过程中,绳与竖直方向的夹角不变,则根据2Tcosθ=mg可知,绳的张力不变,C正确;若改在C点,衣柜对地面的压力等于整体的重力,不变,D错误. 7.(2018·辽宁本溪中学月考)如图所示,质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间,处于静止状态.m与M相接触边与竖直方向的夹角为α,若不计一切摩擦,求: (1)水平面对正方体M的弹力大小; (2)墙面对正方体m的弹力大小. 答案: (1)(M+m)g (2)mgcotα 解析: (1)以两个正方体整体为研究对象,竖直方向上受到向上的支持力和向下的重力,处于静止状态,所以水平面对正方体M的弹力大小为(M+m)g. (2)对正方体m进行受力分析,如图所示 把FN2沿水平方向和竖直方向分解有 FN2cosα=FN1 FN2sinα=mg 解得: FN1=mgcotα. [能力提升] 8.质量为M的半球形物体A和质量为m的球形物体B紧靠着放在倾角为α的固定斜面上,并处于静止状态,如图所示.忽略B球表面的摩擦力,则关于物体受力情况的判断正确的是( ) A.物体A对物体B的弹力方向沿斜面向上 B.物体A受到的静摩擦力大小为Mgsinα C.物体B对物体A的压力大于mgsinα D.物体B对斜面的压力等于mgcosα 答案: C 解析: 隔离物体B进行受力分析如图所示,可知物体B受到重力mg、斜面的支持力FN1和物体A对其的弹力FN2.由于物体A对物体B的弹力与二者的接触面垂直,故物体A对物体B的弹力不是平行于斜面向上,而是偏向上一些,选项A错误;将物体A和B看成一个整体,由受力分析可知,物体A受到的静摩擦力大小为Ff=(M+m)gsinα,选项B错误;对物体B,根据平衡条件可得mgsinα=FN2cosθ,FN1+FN2sinθ=mgcosα,可解得FN2=mg >mgsinα,FN1=mg(cosα-sinαtanθ) 9.如图所示,两个相同的固定斜面上分别放有一个处于静止的三角形木块A、B,它们的质量相等.A木块左侧面沿竖直方向,B木块左侧面垂直于斜面,在两斜面上分别放上一个相同的光滑球后,木块仍保持静止,则放上球后( ) A.A木块受到的摩擦力等于B木块受到的摩擦力 B.A木块受到的摩擦力小于B木块受到的摩擦力 C.A木块对斜面的压力等于B木块对斜面的压力 D.A木块对斜面的压力大于B木块对斜面的压力 答案: A 解析: 设球的质量为m,A、B的质量为M,斜面的倾角为α.以球与A整体为研究对象,由平衡条件可得,A木块受到的摩擦力FfA=(M+m)gsinα,同理,以球与B整体为研究对象,B木块受到的摩擦力FfB=(M+m)gsinα,则FfA=FfB,A正确,B错误.以A为研究对象,受力分析如图甲所示,由平衡条件得,斜面对A的支持力FNA=Mgcosα-FN1sinα,以B为研究对象,受力分析如图乙所示,由平衡条件得,斜面对B的支持力FNB=Mgcosα,故FNA 10.(2018·湖北八校联考)如图所示,小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上,两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连,两球均处于静止状态,已知B球的质量为m,O点在半圆柱体圆心O1的正上方,OA与竖直方向成30°角,OA长度与半圆柱体半径相等,OB与竖直方向成45°角,则下列叙述正确的是( ) A.小球A、B受到的拉力TOA与TOB相等,且TOA=TOB= mg B.弹簧弹力的大小为 mg C.A球的质量为 m D.光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg 答案: C 解析: 由B球的受力情况可知,TOB= mg,弹簧弹力的大小为mg,A、B错误;再分析A的受力情况,如图所示,由题意有mAg=TOAcos30°+FNcos30°,TOAsin30°=FNsin30°,TOA=TOB,解得mA= m,FN= mg,C正确,D错误. 11.(2018·安徽合肥一中段考)如图所示,质量M=1kg的木块套在水平固定杆上,并用轻绳与质量m=0.5kg的小球相连,今用跟水平方向成60°角的力F=5 N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动,运动中木块、小球的相对位置保持不变,取g=10m/s2.在运动过程中,求: (1)轻绳与水平方向的夹角θ; (2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ. 答案: (1)30° (2) 解析: (1)小球处于平衡状态,其所受合力为零.以小球为研究对象分析受力如图甲所示,由平衡条件得,水平方向Fcos60°-Tcosθ=0,竖直方向Fsin60°-Tsinθ-mg=0,解得θ=30°. (2)以木块和小球整体为研究对象,受力分析如图乙所示,由平衡条件得,水平方向有Fcos60°-μN=0,竖直方向有Fsin60°+N-mg-Mg=0,解得μ= . 12.如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上质量为m2的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲及人均处于静止状态.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大? (2)人受到的摩擦力是多大? 方向如何? (3)若人的质量m2=60kg,人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3,欲使人在水平面上不滑动,则物体甲的质量最大不能超过多少? 答案: (1) mg mg (2) mg,方向水平向左 (3)24kg 解析: (1)以结点O为研究对象进行受力分析,如图甲所示,由平衡条件,有 FOB=FOAsinθ FOAcosθ=m1g 联立解得FOA= = m1g,FOB=m1gtanθ= m1g 故轻绳OA、OB受到的拉力分别为 m1g、 m1g. 甲 乙 (2)对人受力分析,如图乙所示,人在水平方向受到OB绳的拉力F′OB和水平向左的静摩擦力作用,由平衡条件得f=F′OB 又F′OB=FOB 所以f=FOB= m1g. (3)当人刚要滑动时,甲的质量达到最大,此时人受到的静摩擦力达到最大值,有fm=μm2g 由平衡条件得F′OBm=fm 又F′OBm=FOBm=m1mgtanθ= m1mg 联立解得m1m= = =24kg 即物体甲的质量最大不能超过24kg.
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