福建省长乐第一中学高三物理一轮复习 2.3 受力分析 共点力的平衡课时作业.doc

福建省长乐第一中学高三物理一轮复习 2.3 受力分析 共点力的平衡课时作业 如图2312所示，a和b两物块的接触面是水平的，a与b保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑，在下滑过程中b的受力个数为()a3个b4个c5个 d6个解析：选b.a与b相对静止一起沿斜面匀速下滑，可将二者当做整体进行受力分析，再对b受力分析，可知b受到的力有：重力gb，a对b的压力，斜面对b的支持力和摩擦力，选项b正确2.图2313如图2313所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体p连接，p的斜面与固定挡板mn接触且处于静止状态，则斜面体p此刻所受的外力个数有可能为()a2个或3个b3个或5个c2个或4个 d4个或5个解析：选c.若斜面体p受到的弹簧弹力f等于其重力mg，则mn对p没有力的作用，如图甲所示，p受到2个力；若弹簧弹力大于p的重力，则mn对p有压力fn，只有压力fn，则p不能平衡，一定存在向右的力，只能是mn对p的摩擦力ff，因此p此时受到4个力，如图乙所示3.图2314(2011高考海南卷)如图2314，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力()a等于零b不为零，方向向右c不为零，方向向左d不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右解析：选a.取物块与斜劈整体作为研究对象，由于物块匀速运动、斜劈静止，故整体所受外力之和必为零分析整体的受力可知，由于重力、地面的支持力方向都沿竖直方向，若地面的摩擦力不为零时，其合力方向只能沿水平方向，必导致整体的合力不为零，从而与题述矛盾，故只有a正确42012年我国“蛟龙”号载人潜水器下潜记录再创新高，成功实现下潜7 km深度设潜水器在下潜或上升过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，其中，海水浮力f始终不变，所受海水阻力仅与潜水器速度有关已知当潜水器的总质量为m时恰好匀速下降，若使潜水器以同样速率匀速上升，则需要从潜水器储水箱向外排出水的质量为(重力加速度为g)()图2315a2 bmc2m d2m解析：选a.由于以同样速率匀速上升，则所受的阻力相等设减少的质量为m，运动过程中受到的阻力为ff.在匀速下降过程中：fffmg；在上升过程中：f(mm)gff.联立两式解得m2，a选项正确5.图2316(2012高考广东卷)如图2316所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45，日光灯保持水平，所受重力为g，左右两绳的拉力大小分别为()ag和g b.g和gc.g和g d.g和g解析：选b.由对称性可知两根绳的拉力大小相等，设为ft，则对日光灯在竖直方向上有：2ftcos45g，可得ftg，即b正确6(2012高考浙江卷)如图2317所示，与水平面夹角为30的固定斜面上有一质量m1.0 kg的物体细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9 n关于物体受力的判断(取g9.8 m/s2)，下列说法正确的是()图2317a斜面对物体的摩擦力大小为零b斜面对物体的摩擦力大小为4.9 n，方向沿斜面向上c斜面对物体的支持力大小为4.9 n，方向竖直向上d斜面对物体的支持力大小为4.9 n，方向垂直斜面向上解析：选a.物体重力在斜面方向上的分力：gxmgsin304.9 n，由此可推断ff0，即a正确，b错误物体重力在垂直斜面方向上的分力：gymgcos304.9 n，方向垂直斜面向下，故c、d均错误7.图2318(2013亳州模拟)如图2318所示，不计重力的轻杆op能以o点为圆心在竖直平面内自由转动，p端用轻绳pb挂一重物，而另一根轻绳通过滑轮系住p端在力f的作用下，当杆op和竖直方向的夹角(0)缓慢增大时，力f的大小应()a恒定不变 b逐渐增大c逐渐减小 d先增大后减小解析：选b.由三角形相似得：，fmg，逐渐增大，即pq增大，由上式知f逐渐增大，b正确8半圆柱体p放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板mn.在p和mn之间放有一个光滑均匀的小圆柱体q，整个装置处于静止如图2319所示是这个装置的纵截面图若用外力使mn保持竖直，缓慢地向右移动，在q落到地面以前，发现p始终保持静止在此过程中，下列说法中正确的是()图2319amn对q的弹力逐渐减小b地面对p的摩擦力逐渐增大cp、q间的弹力先减小后增大dq所受的合力逐渐增大解析：选b.取q为研究对象，q受到mg、fmn、fp三个力的作用，若mn缓慢向右移动，则fmn方向不变，fp与竖直方向夹角增大，动态变化情况如图所示，可以判断fmn、fp都变大，选项a、c错误由于q受力平衡，合力始终为零，选项d错误取p、q整体为研究对象，地面对p的摩擦力应与fmn平衡，所以地面对p的摩擦力逐渐增大，选项b正确9.图2320(2013山西四校联考)如图2320，在水平板的左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度已知滑块与板的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力现将板的右端缓慢抬起(板与水平面的夹角为)，直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小f随夹角的变化关系可能是()图2321解析：选c.当板与水平面的夹角增大到一定值时，滑块沿挡板斜向下的重力分力大小等于所受滑动摩擦力大小，即mgsinmgcos，解得tan，故.可见，在0之间时，滑块位置不变，弹簧的弹力为零，故a、b错误；当时，滑块在挡板上所在的位置发生改变，弹簧缩短，若，弹簧的弹力f弹mgsinmgcosmg，对比选项c和d可以看出，c正确，d错误二、非选择题10(2013江苏启东中学质检)如图2322所示，用绳ac和bc吊起一重物，绳与竖直方向夹角分别为30和60，ac绳能承受的最大拉力为150 n，而bc绳能承受的最大拉力为100 n，求物体的最大重力不能超过多少？图2322解析：对结点c受力分析如图所示，由重物静止有：ftbcsin60ftac sin300ftac cos30ftbc cos60g0由式可知ftacftbc，当ftbc100 n时，ftac173.2 n，ac将断而当ftac150 n时，ftbc86.6 n100 n将ftac150 n，ftbc86.6 n，代入式解得g173.2 n，所以重物的最大重力不能超过173.2 n.答案：173.2 n11.图2323如图2323所示，重为g的均匀链条挂在等高的两钩上，链条悬挂处与水平方向成角，试求：(1)链条两端的张力大小；(2)链条最低处的张力大小解析：(1)在求链条两端的张力时，可把链条当做一个质点处理，两边受力具有对称性使两端点的张力f大小相等，受力分析如图甲所示取链条整体为研究对象，由平衡条件得竖直方向2fsing，所以链条两端的张力为f.(2)在求链条最低处张力时，可将链条一分为二，取一半链条为研究对象受力分析如图乙所示，由平衡条件得水平方向所受力为ffcoscoscot.答案：(1)(2)12.图2324如图2324所示，ac和bc两轻绳共同悬挂一质量为m的物体，若保持ac绳的方向不变，ac绳与竖直方向的夹角为60，改变bc绳的方向，试求：(1)物体能达到平衡时，bc绳与竖直方向之间所夹角的取值范围； (2)在090的范围内，求bc绳上拉力的最大值和最小值解析：(1)改变bc绳的方向时，ac绳的拉力fta方向不变，两绳拉力的合力f与物体的重力平衡，重力大小和方