力学经典习题带解析.docx

图2-1-71，如图2-1-7所示，甲、乙球通过弹簧连接后用绳悬挂于天花板，丙、丁球通过细绳连接后也用绳悬挂天花板若都在A处剪断细绳，在剪断瞬间，关于球的受力情况，下面说法中正确的是（ ）A甲球只受重力作用B乙球只受重力作用C丙球受重力和绳的拉力作用D丁球只受重力作用【解析】剪断A处绳的瞬间，因为弹簧的形变较大，所以在极短的时间内，形变不发生变化，弹力仍和剪断前相同，甲球受重力和向上的弹力作用，其合力为零，乙球受重力和向下的弹力作用；而由于丙、丁的细绳的形变很小，形变发生变化，弹力和剪断前不同，丙、丁只受重力作用故选项D正确 CAOB图2-1-192如图2-1-19所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安装在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，绳与滑轮间的摩擦不计，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一个重物，BO与竖直方向夹角=45，系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变，改变的大小，则滑轮受到木杆的弹力大小变化的情况是（D）A只有角变小，弹力才变小 B只有角变大，弹力才变大C不论角变大或变小，弹力都变大 D不论角变大或变小，弹力都不变【解析】绳A与绳C的拉力大小与方向均不变，所以其合力不变，对滑轮而言，杆的作用力必与两绳拉力的合力平衡，所以杆的弹力大小与方向均不变解决这类问题关键是区别杆、绳对物体的作用力，绳对物体的作用力一定沿绳，但杆对物体作用力不一定沿杆ABF图2-2-13如图2-2-1所示，A、B两物体叠放在水平面上，水平力F作用在A上，使两者一起向右作匀速直线运动，下列判断正确的是（ ）AA、B间无摩擦力BA对B的静摩擦力大小为F，方向向右CB对地面的动摩擦力的大小为F，方向向右DB受到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力【解析】A做匀速运动，故A的合力为零由于它受到一个向右的拉力，因此它一定还要受到一个向左的水平力与力F平衡，所以B对A一个水平向左的静摩擦力为F平衡，由牛顿第三定律可知， A一定要对B施加一个向右的静摩擦力；B做匀速直线运动，它在水平方向上一定要受到一个向左的力与A对B的静摩擦力平衡；B是在水平面上运动，显然地面对B有一个向左的滑动摩擦力，那么B对地面施加一个向右的滑动摩擦力因此选项BCD正确FAB图2-2-34如图2-2-3所示，物体A、B的质量mA=mB=6kg，A和B、B和水平面间的动摩擦因数都等于0.3，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，水平力F=30N那么，B对A的摩擦力和水平桌面对B的摩擦力各为多大?【解析】假设A相对于B、B相对于桌面均不发生滑动，则绳对A、B的拉力大小均为N=15NA、B间的最大静摩擦力FAm=FNA=mAg=0.369.8N=17.64NFT ，B与桌面间的最大静摩擦力FBm=FNB=（mA+ mB ）g=0.3（6+6）9.8 N=35.28NF，可见以上假设成立对A应用二力平衡条件，可得B对A的摩擦力FBA= FT=15N对A、B和滑轮整体应用二力平衡条件，可得桌面对B的摩擦力F桌B=F=30NF1F25如图，水平面上有一重为40N的物体，受到F112N和F26N的水平力作用而保持静止。已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，（g取10m/s2）。求：（1）此时物体所受到的摩擦力多大？（2）若将F1撤出后，物体受的摩擦力多大？（3）若将F2撤出后，物体受的摩擦力多大？【解析】(1)6N (2)6N (3)8N试题分析：物体所受最大静摩擦力为：fm=G=8N（1）由于F1-F2=6Nfm所以物体处于静止状态，所受摩擦力为静摩擦力：故有：f1=F1-F2=6N，方向水平向右（2）因为F2=6Nfm，物体保持静止，故所受静摩擦力为：f2=F2=6N，方向水平向左（3）因为F1=12Nfm，所以物体相对水平面向左滑动，故物体受的滑动摩擦力：f3=G=8N，方向水平向右,6如右图所示，质量为的斜面体放在水平地面上，质量为的木块放在斜面上，用一个沿斜面向上的力拉木块，在力的作用下，物体与斜面体一起沿水平方匀速向右移动，已知斜面倾角为，则（ bc ）A. 对的摩擦力一定沿斜面向下B. 地面对的摩擦力大小C. 、间的动摩擦因数可能为0D. 地面对的支持力等于【解析】（1）物体与斜面体一起沿水平方匀速向右移动，可将AB视为一个整体，对整体受力分析，如下图水平方向： 竖直方向： 可见，B对D错；（2）对A受力分析，使用正交分解法FNmg当时，A由上滑的趋势，摩擦力f沿斜面向下当时，摩擦力f=0，、间的动摩擦因数可能为0当时，A由下滑的趋势，摩擦力f沿斜面向上可见，A错C对；FcFb图2-2-8abc7如图2-2-8所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平力Fb=5N、Fc=10N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止以F1、F2、F3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小，则（ ）AF1=5N，F2=0，F3=5N BF1=5N，F2=5N，F3=0CF1=0，F2=5N，F3=5N DF1=0，F2=10N，F3=5N【解析】a与b之间无相对运动趋势，故F1=0根据物体b的水平方向平衡条件可判断F2=5N；再分析c的平衡条件，则F3=5N故选项C正确【答案】CQ O2O1 PA C B图2-2-6v8水平传送带的装置如图2-2-6所示，O1为主动轮，O2为从动轮当主动轮顺时针匀速转动时，物体被轻轻地放在A端皮带上开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端在传送的过程中，若皮带和轮不打滑，则物体受到的摩擦力和皮带上P、Q两处（在O1O2连线上）所受摩擦力情况正确的是（ ） A在AC段物体受水平向左的滑动摩擦力，P处受向上的滑动摩擦力 B在AC段物体受水平向右的滑动摩擦力，P处受向上的滑动摩擦力 C在CB段物体不受静摩擦力，Q处受向下的静摩擦力 D在CB段物体受水平向右的静摩擦力，P、Q两处始终受向下的静摩擦力【正解】当物体被轻轻放在皮带A端时，其初速度为零，物体相对皮带向左运动，物体受到水平向右的滑动摩擦力，使物体相对地面向右加速；当物体与皮带等速时，两者无相对运动趋势，两者之间无摩擦力作用，物体在重力和皮带的支持力作用下匀速运动假设主动轮O1与皮带间无摩擦力作用，则当O1顺时针转动时，O1与皮带间将会打滑，此时P点将相对于O1轮向上运动，因此，P点受向下的静摩擦力作用同理，当皮带顺时针转动时，Q点相对轮有向上运动趋势，因此Q点受向下的静摩擦力作用因此选项C正确9在倾角为的斜面上，放一质量为m的光滑小球，小球被竖直的木板挡住，则球对斜面的压力为 ( )10. 有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间有一根质量可忽略，不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图5所示，现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较，AO杆对P环的支持力和细绳上的拉力的变化情况是（ ）A.不变，变大；B.不变，变小；C.变大，变大；D.变大，变小。先用隔离法，对环Q：因OB杆光滑，故细绳拉力的竖直分量等于环的重力，当P环向左移动一小段时，细绳与竖直方向的夹角变小，故细绳的拉力变小。再用整体法。对两环和细绳构成的系统，竖直方向只受到OA杆的支持力和重力，故在P环向左移动一小段距离后，保持不变，故应选B。OCmAB图2-3-1611.如图2-3-16所示，质量为m的物体用细绳OC悬挂在支架上的O点，轻杆OB可绕B点转动，当物体静止时细绳OA与轻杆OB间的夹角为求此时细绳OA中张力F1的大小和轻杆OB受力F2的大小【解析】由于悬挂物体质量为m，绳OC拉力大小是mg，将重力沿杆和OA方向分解，根据几何关系，可求F1=mg/sin；F2=mgcot【答案】F1=mg/sin；F2=mgcot（a）（b）图2-3-2112如图2-3-21所示，两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为的光滑斜面上，求（a）、（b）两种情况下小球对斜面的压力之比（a）（b）图2-3-22GF2aF2bGF1aF1b【解析】（a）、（b）两种情况中，由于挡板放置方式不同，重力产生的作用效果就不同，因此重力的分解方向就不同重力的分解如图2-3-22所示，可知球对斜面的压力分别为F1a=，F2b=Gcos，所以F1a ：F2b=1：cos2【答案】1：cos2BAQP图2-4-2613如图2-4-26所示，A、B两物体的质量分别是mA和mB，而且mAmB，整个系统处于静止，滑轮的质量和一切摩擦不计，如果绳的一端由P点缓慢向右水平移动到Q点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角如何变化？（B）A物体A的高度升高，角变小B物体A的高度升高，角不变C物体A的高度不变，角变大D物体A的高度降低，角变小图2-6-114.绳子一端拴着一小球，另一端绕在钉子上，小球放在一光滑的大半球上静止，如图2-6-1所示由于某种原因，小球缓慢地沿球面向下移动，在此过程中，球面