受力分析共點(diǎn)力的平衡

1、受力分析共點(diǎn)力的平衡1.如圖所示，物體 A置于水平地面上，力 物體A的受力個(gè)數(shù)為（）隨堂反饋F豎直向下作用于物體 B上，A B保持靜止，則B. 4A. 3C. 5解析：利用隔離法對(duì) A受力分析,D. 6A、B對(duì)A的摩擦力FfB.A,貝y A CA受到重力G、地面對(duì)A的支持力D錯(cuò)誤，B正確.答案：B2.（2016 河北衡水中學(xué)模擬）如圖，小球C置于內(nèi)側(cè)面光滑的半球形凹槽B內(nèi)，B放在長(zhǎng)木板A上,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).在緩慢減小木板的傾角 0過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（A.B.C.D.A受到的壓力逐漸減小A受到的摩擦力逐漸減小C對(duì)B的壓力逐漸變大C受到三個(gè)力的作用解析：緩慢減小 0，則M（sin 0

2、= FfAB, Mgcos 00減小，sin 0變小，A、B、=Fnab,COS 0C始終處于平衡狀態(tài)把 B、C看成一整體，設(shè)質(zhì)量為 M由牛頓第三定律得 FfBA= FfAB= Mcsin 0 , Fnba= Fnab= MgcosB正確.對(duì)C受力C對(duì)B的壓力不變大，所以FfBA變小，F(xiàn)nbA變大，A錯(cuò)誤,分析可知，其受重力、支持力兩個(gè)力的作用，大小相等，所以支持力不變， 變，C D錯(cuò)誤.答案：B3.（2016 濟(jì)南一模）一串小燈籠（五只）彼此用輕繩連接，并懸掛在空中.用下發(fā)生傾斜，繩與豎直方向的夾角為 30,如圖所示.設(shè)每只燈籠的質(zhì)量均為 往下第一只燈籠對(duì)第二只燈籠的拉力大小為（）在穩(wěn)定水平

3、風(fēng)力作m則自上10A. y3mgB.mgD. 8mg解析：自上往下以第2到第5只燈籠為一整體作為研究對(duì)象， 受力分析如圖所示，則有Ft cos 30= 4mg 得 Ft= 831mg 故選 C.答案：C4.如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為Fni,球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镕n2以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開(kāi)始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置.不計(jì)摩擦，在此過(guò)程中（）A.B.C.D.Fn1始終減小，F(xiàn)n2始終增大Fn1始終減小，F(xiàn)n2始終減小Fn1先增大后減小，F(xiàn)n2始終減小 Fn1先增大后減小，F(xiàn)n2先減小后增大3個(gè)力，分別為重力 G墻對(duì)球的彈力Fni和木板對(duì)球

4、Fn1與Fn2的合解析：對(duì)球受力分析如圖所示，球受的彈力Fn2.當(dāng)木板逐漸轉(zhuǎn)到水平位置的過(guò)程中，球始終處于平衡狀態(tài)，即 力f始終豎直向上，大小等于球的重力G如圖所示由圖可知減小，F(xiàn)n2的方向發(fā)生變化，大小也逐漸減小，由牛頓第三定律得 確.Fni的方向不變，大小逐漸 Fn2= Fn2,故選項(xiàng) B正答案：B5.如圖所示，粗糙斜面 P固定在水平面上，斜面傾角為0 ,在斜面上有一個(gè)小滑塊Q若給Q個(gè)水平向右的推力 F,無(wú)論推力為多大，Q都不會(huì)向上滑動(dòng)，則PQ間的動(dòng)摩擦因數(shù)()1B.等于亦A不小于廠丄0tan 0C.等于tan 0D.不小于tan 0解析：對(duì)Q受力分析，平行斜面向上的合力 F= Feos

5、0 卩(Fsin 0 + mgpos 0 ) m孚in 0，整理為 F= (cos 0 sin 0) F(卩 cos 0 + sin 0) mg 只有當(dāng) F 的系數(shù)(cos 0 卩sin 0 ) W0時(shí)，F(xiàn)才不能大于 0,即合力不可能向上，滑塊不可能向上滑動(dòng)，解得1卩，所以答案為a.tan 0 答案：A課時(shí)作業(yè)一、單項(xiàng)選擇題1.孔明燈相傳是由三國(guó)時(shí)的諸葛孔明發(fā)明的，如圖所示.有一盞質(zhì)量為m的孔明燈升空后沿著東偏北方向勻速上升，則此時(shí)孔明燈所受空氣的作用力的大小和方向是A. 0B. mg豎直向上C. mg東偏北方向D.、/2，東偏北方向解析：孔明燈做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故所受合力為0,因此空氣的作用力

6、的大小F空=mg方向豎直向上，故選 B.答案：B2.人站在自動(dòng)扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示以下說(shuō)法正確的是A.B.C.D.人受到重力和支持力的作用人受到重力、支持力和摩擦力的作用人受到的合力不為零人受到的合力方向與速度方向相同解析：人在豎直方向上受到重力和支持力作用，水平方向上是否受摩擦力作用呢？假設(shè)人受到水平向左的靜摩擦力作用， 與人做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受合力為零不符，故水平方向不應(yīng)該受力,即人不受摩擦力的作用.答案：A3.如圖所示，兩梯形木塊 A、B疊放在水平地面上， A B之間的接觸面傾斜連接 A與天花板之間的細(xì)繩沿豎直方向.關(guān)于兩木塊的受力，下列說(shuō)法正確的是A.B.C.A

7、、B之間一定存在摩擦力作用 木塊A可能受三個(gè)力作用 木塊B可能受到地面的摩擦力作用 B受到的地面的支持力一定大于木塊D.解析：當(dāng)繩對(duì) A的拉力等于 A的重力時(shí), 面對(duì)B的支持力等于B的重力，因此選項(xiàng)B的重力A B之間沒(méi)有彈力，也一定沒(méi)有摩擦力，此時(shí)地A D錯(cuò)誤當(dāng)繩對(duì) A的拉力為零時(shí)，由力的平衡a、b,懸掛于O b球上的力大小為 F,作用在a （in知，A應(yīng)受重力、彈力和 B對(duì)A的摩擦力共三個(gè)力的作用，選項(xiàng) B正確由整體法可知，地 面對(duì)B的摩擦力一定為零，選項(xiàng) C錯(cuò)誤.答案：B4.（2016 淮安模擬）如圖所示，兩段等長(zhǎng)細(xì)線串接著兩個(gè)質(zhì)量相等的小球 點(diǎn)現(xiàn)在兩個(gè)小球上分別加上水平方向的外力，其中作

8、用在 球上的力大小為2F,則此裝置平衡時(shí)的位置可能是下圖中的an解析：設(shè)Oa段繩子與豎直方向的夾角為 研究對(duì)象，受到重力得tan a = ，且2mga2mg水平向右的拉力的拉力作用，得tan3 =F由此可見(jiàn)a V 3 , C正確.mg,ab段繩子與豎直方向夾角為3 .以整個(gè)系統(tǒng)為F和Oa繩的拉力作用，根據(jù)物體的平衡條件可a豐0.以小球b為研究對(duì)象，受到重力 mg水平向左的拉力 F和ab繩答案：C5.（2014 高考上海卷面相切.穿在軌道上的小球在拉力）如圖，光滑的四分之一圓弧軌道AB固定在豎直平面內(nèi)， A端與水平F作用下，緩慢地由 A向B運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)始終沿軌道的切線方 向，軌道對(duì)球的彈力為 Fn.

9、在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A5A. F增大，F(xiàn)n減小B. F減小，F(xiàn)n減小C. F增大，F(xiàn)n增大D. F減小，F(xiàn)n增大解析：小球一直受到重力、支持力、拉力作用，根據(jù)共點(diǎn)力平衡，有F= m（sin a , Fn= m妙os），隨著夾角的增大，支持力逐漸減小，拉力逐漸增大，a （ a是彈力與豎直方向的夾角 項(xiàng)正確.答案：A6.如圖所示，用完全相同的輕彈簧 態(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為A B、C將兩個(gè)相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)預(yù) C的伸長(zhǎng)量之比為（）B.30A. W : 4C. 1 : 2解析：彈簧 A C的彈力可看成兩小球構(gòu)成系統(tǒng)的外力，可用整體法分析.以兩個(gè)小球及彈 簧B整體為研究對(duì)象，受力分析

10、如圖所示，則根據(jù)平衡條件，在水平方向有FASin 30= Fc, 即A C兩彈簧的彈力之比 Fx : Fc= 2 : 1.由于兩彈簧完全相同，根據(jù)胡克定律知，兩彈簧的 伸長(zhǎng)量之比D.Xa : Xc= Fa : Fc= 2 : 1 , D正確.答案：D7.如圖所示, 端水平力兩塊相互垂直的光滑擋板OP OQ OP豎直放置，小球a、b固定在輕彈簧的兩F作用于b時(shí)，a、b緊靠擋板處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)保證 b球不動(dòng)，使擋板 OP向右 緩慢平移一小段距離，則（）A彈簧變長(zhǎng)B.彈簧變短C.力F變大D. b對(duì)地面的壓力變大Fn解析：選a球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力分析如圖所示，由畫出的平行四邊形可知，擋板的彈力變小，彈力F

11、t逐漸減小，即彈簧的壓縮量變短，彈簧變長(zhǎng)，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；選a球、b球整體為研究對(duì)象，由平衡條件可知， F變小，b對(duì)地面的壓力不變，選項(xiàng) C D均錯(cuò).答案：A二、多項(xiàng)選擇題&如圖所示，A B、C、D是四個(gè)完全相同的木塊，在圖甲中，水平力 F作用于 處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖乙中，豎直彈簧作用于D上，受力情況，下列說(shuō)法正確的是 （）C D處于靜止?fàn)顟B(tài)，則關(guān)于 AB上，B CA.B.C.甲乙圖甲中A受五個(gè)力，圖乙中 C受三個(gè)力 圖乙中墻對(duì)C可能有摩擦力圖甲中墻對(duì) A一定沒(méi)有摩擦力圖乙中D對(duì)C一定有向右上方的摩擦力D.解析：選整體為研究對(duì)象，可知圖甲中，墻對(duì)沒(méi)有摩擦力和支持力，B C錯(cuò)誤.在圖乙中，力外，

12、一定受到D對(duì)其向右上方的摩擦力，A 一定有向上的摩擦力，而圖乙中，C處于靜止?fàn)顟B(tài)，其除受重力、D對(duì)它的支持D正確在題圖甲中，A受重力、墻的支持力、B墻對(duì)的支持力、墻的摩擦力（向上）、B的摩擦力（左下方），共五個(gè)力，A正確.答案：AD9.如圖所示，重為 mg的水桶用細(xì)繩懸掛在門楣上，一人將水桶拉起使細(xì)繩與豎直方向的夾 角為30且細(xì)繩繃緊，則人對(duì)水桶施加的作用力可能為（1A.2mgC.qmg1B.3mgD.申mg解析：將重力按如圖所示的方式分解，F(xiàn)2與繩的拉力等大反向,Fi與人所施加的力等大反向,由圖可知人對(duì)水桶施加的作用力的最小值為故A正確,B C錯(cuò)誤；當(dāng)人對(duì)水桶施加的作用力為水平方向時(shí)，施加的

13、作用力大小為mg D正確.答案：AD10.（2016 北京海淀區(qū)模擬）如圖所示，質(zhì)量均為相連，B球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸于 O點(diǎn)，A球固定在m的小球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧O點(diǎn)正下方L處，當(dāng)小球B平衡時(shí)，繩子k2（ k2Ft2,所受的拉力為 Fti,彈簧的彈力為 Fi;現(xiàn)把A B間的彈簧換成原長(zhǎng)相同但勁度系數(shù)為ki）的另一輕彈簧，在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡，此時(shí)繩子所受的拉力為 彈簧的彈力為F2.下列關(guān)于FtI與冃2、Fi與F2大小之間的關(guān)系，正確的是 （）A.Ft1 Ft2C. F1V F2解析：以小球B為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，F(xiàn)t的合力F合與重力mg大小相等，方向相反，即 F合=

14、mg如圖所示，由三角形相似得 （力的 三角形和幾何三角形相似 ）：mOr AB= OTB又OA= OB= L,得Ft= mg F=fmg故繩子的拉由平衡條件可知，彈簧的彈力f和繩子的拉力力Ft只與小球B的重力有關(guān)，與彈簧的勁度系數(shù)無(wú)關(guān)， 時(shí)，彈簧的壓縮量減小，故長(zhǎng)度 x增加，F(xiàn)2 F1 , A、所以Ft1= Ft2.當(dāng)彈簧的勁度系數(shù)變大D錯(cuò)誤，B、C正確.0 -答案：BC三、非選擇題設(shè)劈的最11. （2016 綿陽(yáng)模擬）如圖所示，一球 A夾在豎直墻與三角劈 B的斜面之間，三角劈的重力 為G劈的底部與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩,劈的斜面與豎直墻面是光滑的，大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.問(wèn)：欲使三角劈

15、靜止不動(dòng)，球的重力不能超過(guò)多少？121由此解析：由三角形劈與地面之間的最大靜摩擦力可以求出三角形劈所能承受的最大壓力, 可求出球的最大重力球 A與三角形劈B的受力情況分別如圖甲、乙所示.Fbx1甲球A在豎直方向的平衡方程為G= FNSin 45三角形劈的平衡方程為Ffm= Fn sin 45 Fnb= GH Fn cos 45 另有 Ffm= jl Fnbg解得Fn=廠 22又 Fn= Fn 聯(lián)立以上各式可得q= ig 答案：汙一g1卩12. 如圖所示，質(zhì)量為 m的物體甲通過(guò)三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質(zhì)量為m的人相連，輕繩OA與豎直方向的夾角 0 = 3

16、7,物體甲及人均處于靜止?fàn)顟B(tài).（已知Sin 37 = 0.6 , cos 37 = 0.8 , g取10 m/s 2.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦 力）（1）輕繩OA OB受到的拉力分別是多大？（2）人受到的摩擦力是多大？方向如何？ 若人的質(zhì)量 m= 60 kg,人與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=0.3，欲使人在水平面上不滑動(dòng)，則物體甲的質(zhì)量 m最大不能超過(guò)多少？解析：（1）以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，如圖（a）所示，由平衡條件有Fob- FOSin 0mg53=0,Fo/cos0 - mg= 0,聯(lián)立以上兩式解得Foa= =-mg,Fob=mgtan0 =7mg,故cos 0 4453輕繩OA 0B受到的拉力分別為4mg