课时作业7 受力分析 共点力的平衡
时间:45分钟
1.如图所示,两梯形木块A、B叠放在水平地面上,A、B之间的接触面倾斜,A的左侧靠在光滑的竖直墙面上,关于两木块的受力,下列说法正确的是( B )
A.A、B之间一定存在摩擦力作用 B.木块A可能受三个力作用 C.木块A一定受四个力作用
D.木块B受到地面的摩擦力作用方向向右
解析:由于A、B间接触面情况未知,若AB接触面光滑,则AB间可以没有摩擦力,故A错误;对整体受力分析可知,A一定受向右的弹力,另外受重力和支持力,因为AB间可能没有摩擦力,故A可能只受三个力,故B正确,C错误;木块B受重力、支持力、A对B的垂直于接触面的压力以及推力F作用,若压力向右的分力等于F,则B可能不受摩擦力,故D错误.
2.(多选)如图所示,A、B、C三个物块重力均为100 N,小球P重40 N,作用在物块B上的水平力F=20 N,整个系统静止,不计绳子质量,下列说法正确的是( AC )
A.物块C受6个力作用 B.A和B之间的摩擦力是20 N C.B和C之间的摩擦力是20 N D.C与桌面间的摩擦力是40 N
解析:水平绳子对C的拉力F1=GP=40 N;A与B之间没有摩擦力,C对B的摩擦力向右,大小为20 N,则B对C的摩擦力大小为20 N,向左,那么桌面对C的摩擦力大小也为20 N,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,故选A、C.
3.如图所示,在倾角为θ=37°的斜面上放置一质量为0.5 kg的物体,用一大小为1 N,平行于斜面底边的水平力F推物体时,物体保持静止.已知物体与斜面间的动摩擦因数为物体受到的摩擦力大小为(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s)( C )
2
3
,2
A.3 N C.10 N
B.23 N D.26 N
解析:物体重力沿斜面向下的分力为mgsin37°=0.5×10×0.6 N=3 N,用平行于斜面底边的水平力F=1 N推物体时,物体保持静止,由平衡条件可得物体受到沿斜面向上的摩擦分力f1=3 N,平行于斜面底边的摩擦分力f2=1 N,则物体受到的摩擦力大小为f=3+1 N=10 N,选项C正确.
4.如图所示,细绳上端固定于天花板上的A点,细绳的下端挂一质量为m的物体P,用力F作用于细绳上的O点;使细绳偏离竖直方向的夹角为α,且保持物体平衡,此时F与水平方向的夹角为β,若β=α,重力加速度为g,则F的大小等于( B )
2
2
A.mgcosα C.mgtanα
B.mgsinα D.
mg sinα解析:本题利用力的合成法考查共点力平衡问题.对结点O受力分析如图,由于β=α,则F与AO垂直,O点受三个拉力处于平衡,根据几何关系知F=mgsinα.故B正确,A、C、D错误.
5.如图所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B,A悬挂起来,B穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦,已知绳与竖直杆间的夹角为θ,
则物体A、B的质量之比mAmB等于( A )
A.1
cosθ
1
B.cosθD.1
1
C.tanθsinθ
解析:本题考查隔离法在共点力平衡中的应用.设绳子的拉力为T,隔离A分析有T=mAg,隔离B分析有mBg=Tcosθ,联立解得mAmB=1cosθ,故A正确,B、C、D错误.
6.如图所示,内壁光滑的等边三角形框架中放置一铁球,铁球跟三角形框架的三个面刚好接触,在一次搬运过程中,工人将框架以A为轴逆时针缓慢抬起,当AC边转到向左偏离竖直方向的夹角为15°时?sin75°=
?
?6+2?
?.AB边与AC受到的压力之比为( A ) 4?
A.
3+13-1
B. 223+13-1
D. 44
C.
解析:当AC边以A为轴逆时针转动到向左偏离竖直方向15°角时,对铁球进行受力分析可知,此时BC边跟铁球之间没有作用力,铁球受到重力G、AB边作用力FAB和AC边作用力
FABsin75°3+1
FAC三个力作用,力的方向及力的矢量三角形如图所示,根据正弦定理有==,
FACsin45°2
A正确,B、C、D错误.
7. (多选)如图所示,光滑的半球形物体固定在水平地面上,球心O正上方的C点有一光滑的定滑轮,轻绳的一端系一小球,小球与半球形物体相切于A点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止.现缓慢地拉绳,在使小球沿球面由A点移动到半球的顶点B的过程中,球面对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的变化情况是( BC )
A.N变大 B.N不变 C.T变小 D.T先变小后变大
解析:小球受力如图所示,由三角形相似有=
NTGOAAC=,可得N=G,T=G,又OA、OAACOCOCOCOC、G均为定值,而在小球沿球面由A点缓慢移动到半球的顶点B的过程中,AC变小,故N不变,T变小,选项B、C正确,A、D错误.
8.(2019·全国卷Ⅰ)(多选)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则在此过程中( BD )
A.水平拉力的大小可能保持不变 B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
解析:对N进行受力分析如图所示,因为N的重力与水平拉力F的合力和细绳的拉力T是一对平衡力,从图中可以看出水平拉力的大小逐渐增大,细绳的拉力也一直增大,选项A错误,B正确;M的质量与N的质量的大小关系不确定,设斜面倾角为θ,若mNg≥mMgsinθ,则M所受斜面的摩擦力大小会一直增大,若mNg 9.两个质量均为m的A、B小球用轻杆连接,A球与固定在斜面上的光滑竖直挡板接触, B球放在倾角为θ的斜面上,A、B均处于静止状态,B球没有滑动趋势,则A球对挡板的压 力大小为( B ) A.mgtanθ C. B.2mgtanθ 2mgD. tanθmg tanθ解析:本题借助整体法、力的合成考查平衡问题.由于B球没有滑动趋势,因此B球不受斜面的摩擦力,对A、B整体研究,受力分析如图所示.根据平衡条件可得挡板对A球的弹力大小为F=2mgtanθ,根据牛顿第三定律可知,A球对挡板的压力大小也为2mgtanθ,选项B正确,A、C、D错误. 10.如图所示,倾斜直杆的左端固定在水平地面上,与水平面成θ角,杆上穿有质量为 m的小球a和轻质圆环b,两者通过一条细绳跨过定滑轮相连接.当a、b静止时,Oa段绳与 杆的夹角也为θ,不计一切摩擦,重力加速度为g.则下列说法正确的是( C ) A.a可能受到2个力的作用 B.b可能受到3个力的作用 C.绳对a的拉力大小为mgtanθ D.杆对a的支持力大小为mgcosθ
2021届高考物理一轮复习课时作业7受力分析共点力的平衡含解析鲁科版
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