30受力分析(一).doc

厦门一中2020届高三一轮复习 编者：hzj 审核：gcd 自编练习30 受力分析（一）班级 姓名 座号_ 一、选择题（1-6为单选，7-10为多选）1(2017全国甲卷T16)如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成60角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为A B C D 2如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为1，A与地面间的动摩擦因数为2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则A与B的质量之比为A112B1-1212C1+1212D2+12123如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为A4mg B3mg C2mg Dmg4在建筑装修中，工人用质量为M的磨石对斜壁(斜壁与竖直方向的夹角)进行打磨，如图所示当对磨石加竖直向上的推力F时，磨石恰好沿斜壁匀速向上运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为，则磨石受到的摩擦力是A(Fmg)cos B(mgF)sin C(mgF) D(Fmg)5（相似三角形）如图，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，另用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6长直木板的上表面的一端放有一个铁块，木块由水平位置缓慢一向上转动（即木板与地面的夹角变大），另一端不动，则木块受到摩擦力随角度的变化关系图象是7(2016四川成都检测)如图所示，物体P、Q用轻绳连接后跨过定滑轮，物体P静止在倾角为37的斜木板上，物体Q悬挂在定滑轮的另一侧，已知P、Q的质量关系为mQ=mP。今将斜木板的倾角从37增大到45，物体P仍保持静止，若不计滑轮处的摩擦，则下列说法正确的是A绳子的张力大小不变 B物体P受到的静摩擦力将变小C物体P对斜木板的压力将变小D绳子张力和物体P受到的摩擦力大小均不变8如图1所示，倾角为的斜面体C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态则AB受到C的摩擦力一定不为零BC受到地面的摩擦力一定为零CC有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D将细绳剪断，若物块B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力为零9(2019全国I卷T19)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A水平拉力的大小可能保持不变BM所受细绳的拉力大小一定一直增加CM所受斜面的摩擦力大小一定一直增加DM所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加10(2017全国乙卷T21)如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为 (90)。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中AMN上的张力逐渐增大 BMN上的张力先增大后减小COM上的张力逐渐增大 DOM上的张力先增大后减小11如图所示，质量为m15 kg的滑块，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为30 N的力F推滑块，滑块沿斜面向上匀速运动，斜面体质量m210 kg，且始终静止，取g10 m/s2，求： (1)斜面对滑块的摩擦力；(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力12质量为m的四只完全相同足球叠成两层放在水平面上，底层三只刚好接触成正三角形，上层一只足球放在底层三只足球的正上面（与底下足球之间仅存在弹力），系统保持静止，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（1）底层每个足球对地面的压力？（2）足球与水平面之间的动摩擦因数至少是多少？13(2016福建漳州联考)如图所示，质量为mB=14 kg的木板B放在水平地面上，质量为mA=10 kg的货箱A放在木板B上，一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面上，绳绷紧时与水平面的夹角为=37。已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数1=0.5，木板B与地面之间的动摩擦因数2=0.4。重力加速度g取10 m/s2。现用水平力F将木板B从货箱A的下面匀速抽出，(sin 37=0.6，cos 37=0.8)试求:FAB(1)绳上张力FT的大小。(2)水平拉力F的大小。14(2016安徽铜陵模拟)如图所示，质量m0=23 kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m=3 kg的小球相连。今用与水平方向成=30的力F=103 N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中m0、m相对位置保持不变，g取10 m/s2。求:(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角。(2)木块与水平杆间的动摩擦因数。1【解析】选C。在F的作用下沿水平桌面匀速运动时有F=mg;F的方向与水平面成60角拉动时有Fcos60=(mg-Fsin60)，联立解得= ，故选C。2. 解析设水平作用力为F，对物体A、B整体进行分析，在水平方向上有F=2(mA+mB)g;隔离物体B对B分析，在竖直方向上有1F=mBg，联立解得mAmB=1-1212，选项B正确。答案B3 A解析以Q为研究对象，Q在水平方向受绳的拉力F1和P对Q的摩擦力f1作用，由平衡条件可知：F1f1mg.以P为研究对象，水平方向受外力F、绳的拉力F2、Q对P的摩擦力f1和地面对P的摩擦力f2，由平衡条件知：FF2f1f2.f2N2mg，由牛顿第三定律知：F2F1mg，f1f1mg.代入得：F4mg.4A解析分析磨石的受力情况，沿斜面向上的F的分力等于重力沿斜面向下的分力与摩擦力之和，在沿斜面方向上Fcos mgcos f，fN，mgsin NFsin ，由此可得，只有A对5（B）6 解析：（1）开始时， =0，=0。（2）静摩擦力的大小分析：开始一段时间，物体相对木板静止，所受的是静摩擦力；缓慢竖起时，可认为物体处于平衡状态，由的平衡关系可知，静摩擦力大小等于物体重力沿斜面向下的分力：。因此，静摩擦力随的增大而增大，它们呈正弦规律变化。图线为正弦函数图像。（3）在物体刚好要滑动而没滑动时，达到最大值。继续增大，物体将开始滑动，静摩擦力变为滑动摩擦力。且满足：。（4） 开始滑动后，因此，滑动摩擦力的增大而减小，呈余弦规律变化。图线为余弦规律变化。（5）最后，=，7 ABC解析:绳中张力大小等于物体Q的重力大小，且其大小保持不变，故A正确;设斜木板与水平面夹角为，物体P对斜板压力等于mPgcos ，由37变为45，则压力变小，故C正确;当=37时，P受到的静摩擦力Ff=mQg-mPgsin 37=0.15mPg，方向沿斜板向下，当=45时，P受到的静摩擦力Ff=mQg-mPgsin 450.04mPg，方向仍沿斜板向下，故B正确，D错误。8解题指导若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力平衡，则B与C间的摩擦力为零，A项错误；将B和C看成一个整体，则B和C受到细绳向右上方的拉力作用，故C有向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力，B项错误，C项正确；将细绳剪断，若物块B依然静止在斜面上，利用整体法判断，B、C系统在水平方向不受其他外力作用，处于平衡状态，则地面对C的摩擦力为0，D项正确答案CD9BD10【解析】选A、D。以重物为研究对象，它受三个力即重力mg、绳OM段的拉力FO、NM段的拉力FN的作用处于平衡状态。考虑到力mg不变，FO与FN的夹角不变，当FO由竖直向上变为水平向左时，作出如图所示的力矢量图，由图可知:FN一直变大，FO先变大后减小。【解后反思】本题是三个共点力动态平衡问题，求解动态平衡问题的基本方法有解析法与矢量图解法。对三个力中有两个力的方向在变化，抓住问题的特点，如本题中变化的两个力间的夹角是一定的，但另一个力mg是不变的，作矢量图时考虑这些特点，就会联想到辅助圆。11.解析:Fm1gsin 30f，fFm1gsin 30(305100.5) N5 N 方向沿斜面向下(2)用整体法：因两个物体均处于平衡状态，故可以将滑块与斜面体当做一个整体来研究，其受力如图乙所示，由图乙可知：在水平方向上有F地Fcos 3015 N；在竖直方向上有N地(m1m2)gFsin 30135 N.12解析： （1）根据整体法,设下面每个球对地面的压力均为FN,则3FN=4mg,故FN=43mg,（2）三只足球刚好接触成三角形,所以下层每个足球之间的弹力为零,上层足球受到重力、下层足球对上层足球的三个支持力,由于三个支持力的方向不是竖直向上,所以三个支持力在竖直方向的分量之和等于重力,如图所示,根据正四面体几何关系可得,F与mg夹角的余弦值cos =63,正弦值sin =33,则有Fcos +mg=F63+mg=FN=43mg,Fsin =33F=Ff,解得Ff=26mg,F=66mg,则=FfFN=26mg43mg=28,所以水平面的动摩擦因数至少为28。13 解析(1)对A进行受力分析如图甲所示,可知A受4个力作用,分解绳的拉力,根据受力平衡可得FN1=mAg+FTsin FTcos =1FN1解得FT=1mAgcos-1sin代入数据得绳子张力FT=100 N。(2)对B进行受力分析可知B受6个力的作用,地面对B的支持力FN2=mBg+FN1而FN1=mAg+FTsin =160 N拉力F=2FN2+1FN1F=200 N。答案(1)100 N(2)200 N14 解析(1)设