物理大一輪復(fù)習(xí)課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練第章第節(jié)受力分析共點(diǎn)力的平衡

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練[基礎(chǔ)鞏固題組］1．壁虎在豎直玻璃面上斜向上勻速爬行，關(guān)于它在此平面內(nèi)的受力分析，下列圖示中正確的是()解析：選A.壁虎在豎直玻璃面上斜向上勻速爬行，受力平衡，故受到的摩擦力一定和重力等大、反向，即方向豎直向上,A正確．2．如圖，一質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點(diǎn)．另一端系在滑塊上．彈簧與斜面垂直，則()A．滑塊不可能只受到三個(gè)力作用B．彈簧不可能處于原長(zhǎng)狀態(tài)C．斜面對(duì)滑塊的支持力大小可能為零D．斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小一定等于eq\f(1，2)mg解析：選D.彈簧與斜面垂直，則彈簧與豎直方向的夾角為30°,所以彈簧彈力的方向垂直于斜面，因?yàn)閺椈傻男巫兦闆r未知，所以斜面與滑塊之間的彈力大小不確定,所以滑塊可能只受重力、斜面支持力和靜摩擦力三個(gè)力的作用而平衡，此時(shí)彈簧彈力為零，處于原長(zhǎng)狀態(tài),故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;假設(shè)斜面對(duì)滑塊的支持力為零，則滑塊只受重力和彈簧彈力,滑塊不可能處于平衡狀態(tài)，故滑塊一定受支持力作用，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)由受力分析知摩擦力與重力沿斜面向下的分力平衡，大小為mgsin30°＝eq\f（1,2)mg.故選項(xiàng)D正確．3．“L”型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖所示．若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計(jì)空氣阻力．則木板P的受力個(gè)數(shù)為()A．3 B．4C．5 D．6解析：選C。P、Q一起沿斜面勻速下滑時(shí),由于木板P上表面光滑，滑塊Q受到重力、P的支持力和彈簧沿斜面向上的彈力，木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的壓力和彈簧沿斜面向下的彈力，C正確．4．如圖所示,質(zhì)量均為m的兩個(gè)球A、B固定在桿的兩端，將其放入光滑的半圓形碗中，桿的長(zhǎng)度等于碗的半徑,當(dāng)桿與碗的豎直半徑垂直時(shí),兩球剛好能平衡，則桿對(duì)小球的作用力為(）A。eq\f(\r（3），3）mg B。eq\f(2\r（3),3)mgC.eq\f(\r（3)，2)mg D．2mg解析：選A.由已知條件知，球A、B間的桿一定水平,對(duì)A球受力分析，如圖所示，由共點(diǎn)力的平衡知識(shí)可得，桿的作用力為F＝mgtan30°＝eq\f（\r(3）,3）mg，A正確．5．（多選)如圖所示，輕繩的兩端分別系在圓環(huán)A和小球B上,圓環(huán)A套在粗糙的水平直桿MN上．現(xiàn)用水平力F拉著繩子上的一點(diǎn)O，使小球B從圖中實(shí)線位置緩慢上升到虛線位置，但圓環(huán)A始終保持在原位置不動(dòng)．在這一過程中，環(huán)對(duì)桿的摩擦力Ff和環(huán)對(duì)桿的壓力FN的變化情況是(）A．Ff不變 B．Ff增大C．FN減小 D．FN不變解析:選BD。以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，由題意可知，O點(diǎn)處于動(dòng)態(tài)平衡,則可作出三力的平衡關(guān)系圖如圖甲所示，由圖可知水平拉力增大．以環(huán)和結(jié)點(diǎn)整體作為研究對(duì)象,對(duì)其受力分析如圖乙所示，由整個(gè)系統(tǒng)平衡可知FN＝mg，F(xiàn)f＝F，即Ff增大，F(xiàn)N不變，B、D正確．6．如圖所示，物塊a、b的質(zhì)量分別為2m、m,水平地面和豎直墻面均光滑，在水平推力FA．物塊b受四個(gè)力作用B．物塊b受到的摩擦力大小等于2mgC．物塊b對(duì)地面的壓力大小等于mgD．物塊a受到物塊b的作用力水平向右解析：選B。對(duì)a分析，a受到豎直向下的重力，墻壁對(duì)a的支持力,b對(duì)a的彈力，要想保持靜止，必須在豎直方向上受到b對(duì)a的向上的靜摩擦力,故Ffba＝Ga＝2mg，B正確；對(duì)b分析,b受到豎直向下的重力，地面對(duì)b的豎直向上的支持力，a對(duì)b的豎直向下的靜摩擦力，a對(duì)b的水平向左的彈力,以及推力F，共5個(gè)力作用,在豎直方向上有Gb＋Ffab＝FN，故FN＝3mg,即物塊b對(duì)地面的壓力大小等于3mg，A、C錯(cuò)誤；物塊a受到物塊b的水平方向上的彈力和豎直方向上的摩擦力，合力方向不是水平向右，D錯(cuò)誤．7．半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的豎直擋板MN。在半圓柱體P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q，整個(gè)裝置處于靜止．如圖所示是這個(gè)裝置的縱截面圖．若用外力先使MN保持豎直，然后緩慢地水平向右移動(dòng)，在Q落到地面以前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止．在此過程中，下列說法中正確的是()A．MN對(duì)Q的彈力逐漸增大B．Q所受的合力逐漸增大C．P、Q間的彈力先減小后增大D．地面對(duì)P的摩擦力逐漸減小解析：選A.對(duì)圓柱體Q受力分析,受到重力、MN的支持力和P的支持力,如圖甲所示，重力的大小和方向都不變，MN的支持力方向不變、大小改變，P的支持力方向和大小改變，然后根據(jù)平衡條件，得到FN1＝mgtanθ,FN2＝eq\f（mg,cosθ),由于θ不斷增大，故FN1不斷增大，F(xiàn)N2也不斷增大，故選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤;對(duì)P、Q整體受力分析，受到總重力、MN的支持力FN1，地面的支持力FN3，地面的靜摩擦力Ff，如圖乙所示，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有Ff＝FN1＝mgtanθ，由于θ不斷增大,故Ff不斷增大，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;Q一直保持靜止，所受合力為零，不變，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤．［綜合應(yīng)用題組］8．如圖所示，豎直輕桿AB在細(xì)繩AC和水平拉力作用下處于平衡狀態(tài)．若AC加長(zhǎng),使C點(diǎn)左移，AB仍保持平衡狀態(tài)．細(xì)繩AC上的拉力FT和桿AB受到的壓力FN與原先相比，下列說法正確的是(）A．FT和FN都減小 B．FT和FN都增大C．FT增大，F(xiàn)N減小 D．FT減小，F(xiàn)N增大解析：選A。設(shè)細(xì)繩AC與地面的夾角為α，結(jié)點(diǎn)A受到三個(gè)力的作用，細(xì)繩AC的拉力FT、水平繩向右的拉力F（大小、方向均不變，等于所掛物體重力的大小mg)、輕桿AB對(duì)A點(diǎn)向上的彈力FN′，根據(jù)物體的平衡條件有：FT＝eq\f（F,cosα）＝eq\f（mg，cosα)，F(xiàn)N′＝Ftanα＝mgtanα，因AC加長(zhǎng),C點(diǎn)左移，細(xì)繩AC與地面的夾角α減小，所以細(xì)繩AC的拉力FT、輕桿AB對(duì)A點(diǎn)向上的彈力FN′均減?。鶕?jù)牛頓第三定律可知AB受到的壓力FN與FN′是作用力與反作用力關(guān)系，故AB受到的壓力FN減小，選項(xiàng)A正確．9．(多選)如圖,一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO′懸掛于O點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．若F方向不變,大小在一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止，則（)A．繩OO′的張力也在一定范圍內(nèi)變化B．物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C．連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D．物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化解析：選BD.因?yàn)槲飰Kb始終保持靜止，所以繩OO′的張力不變，連接a和b的繩的張力也不變，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；拉力F大小變化，F(xiàn)的水平分量和豎直分量都發(fā)生變化，由共點(diǎn)力的平衡條件知，物塊b受到的支持力和摩擦力在一定范圍內(nèi)變化，選項(xiàng)B、D正確．10．(多選)如圖所示，質(zhì)量分別為m1，m2的兩個(gè)物體通過輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)(m1在地面，m2在空中）,力F與水平方向成θ角．則m1所受支持力FN和摩擦力Ff正確的是（）A．FN＝m1g＋m2g－FB．FN＝m1g＋m2g－FC．Ff＝FcosθD．Ff＝Fsinθ解析：選AC。以m1和m2整體為研究對(duì)象，受力情況如圖所示，豎直方向有FN＋Fsinθ＝m1g＋m2g，解得FN＝m1g＋m2g－Fsinθ，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;水平方向有Ff＝Fcosθ，選項(xiàng)C正確、選項(xiàng)D錯(cuò)誤．11．(多選)如圖所示，物體m通過定滑輪牽引另一水平面上的物體并沿斜面勻速下滑，此過程中斜面仍靜止，斜面質(zhì)量為M，則水平地面對(duì)斜面體（)A．無摩擦力 B．有水平向右的摩擦力C．支持力為(M＋m）g D．支持力小于(M＋m）g解析:選BD。設(shè)斜面夾角為θ，細(xì)繩的拉力為FT，M、m整體處于平衡狀態(tài)，對(duì)M、m整體受力分析可得平衡方程FTcosθ＝Ff靜，F(xiàn)Tsinθ＋FN＝（M＋m)g,故Ff靜方向水平向右,B、D正確．12．如圖所示，物塊A和滑環(huán)B用繞過光滑定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，滑環(huán)B套在與豎直方向成θ＝37°的粗細(xì)均勻的固定桿上，連接滑環(huán)B的繩與桿垂直并在同一豎直平面內(nèi)，滑環(huán)B恰好不能下滑，滑環(huán)和桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0。4，設(shè)滑環(huán)和桿間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則物塊A和滑環(huán)B的質(zhì)量之比為()A。eq\f（7,5) B.eq\f（5，7）C.eq\f(13,5） D.eq\f（5,13)解析:選C。設(shè)物塊A和滑環(huán)B的質(zhì)量分別為m1、m2，若桿對(duì)B的彈力垂直于桿向下，因滑環(huán)B恰好不能下滑，則由平衡條件有m2gcosθ＝μ（m1g－m2gsinθ），解得eq\f（m1,m2)＝eq\f(13，5)；若桿對(duì)B的彈力垂直于桿向上，因滑環(huán)B恰好不能下滑，則由平衡條件有m2gcosθ＝μ（m2gsinθ－m1g)，解得eq\f（m1,m2)＝－eq\f（7,5）(舍去)．綜上分析可知應(yīng)選C.13．如圖甲所示，一物塊放在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下斜面和物塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)F按圖乙所示規(guī)律變化時(shí),物塊與斜面間的摩擦力大小變化規(guī)律可能是圖中的（)解析：選D。依題意，若靜摩擦力的方向沿著斜面向上,則有F＋Ff＝mgsinθ，在力F減小的過程中，F(xiàn)f增大，直到力F減小到零時(shí)Ff恒定，D正確;若靜摩擦力的方向沿著斜面向下，則有F＝Ff＋mgsinθ,在力F減小的過程中，F(xiàn)f先減小到零，然后反向增大到mgsinθ恒定，無選項(xiàng)對(duì)應(yīng)．14．如圖，兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上；一細(xì)線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球．在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊．平衡時(shí),a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑．不