高三物理一轮总复习 第2章《相互作用》3 受力分析 共点力的平衡课时作业 新人教版.doc

受力分析共点力的平衡一、选择题1(多选)如图所示，用细绳将条形磁铁a竖直挂起，再将小铁块b吸在条形磁铁a的下端，静止后将细绳烧断，a、b同时下落，不计空气阻力，下列说法正确的是()a下落的过程中小铁块b的加速度一定为gb静止时小铁块b可能只受到两个力的作用c下落的过程中小铁块b可能只受到两个力的作用d下落的过程中小铁块b一定受到三个力的作用【解析】对于a、b整体在下落过程中，只受到重力作用，其下落的加速度为g，所以a选项正确；当静止时，a对b的磁场力可能与重力平衡，所以b可能只受到两个力作用，即b选项正确；对于b在下落过程中一定受到重力、a对b的磁场力和弹力三个力作用，即d选项正确【答案】abd2如图所示，壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是()【解析】本题考查运动物体的受力分析，意在考查学生对运动物体受力分析的理解由于壁虎在竖直玻璃面斜向上做匀速爬行，即做匀速直线运动，所以壁虎所受合力为零，即所受重力mg和竖直向上的摩擦力f是一对平衡力，选项a正确【答案】a3.如图所示，质量m110 kg和m230 kg的两物体，叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上，一处于水平位置的轻弹簧，劲度系数为k250 n/m，一端固定于墙壁，另一端与质量为m1的物体相连，弹簧处于自然状态，现用一水平推力f作用于质量为m2的物体上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，当移动0.40 m时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力f的大小为()a100 n b300 nc200 n d250 n【解析】两物体最初一起向左移动压缩弹簧，水平推力f必须大于地面作用于m2的滑动摩擦力f(m1m2)g200 n，共同移动0.40 m后两物体之间发生相对滑动，这时弹簧中的弹力f弹kx100 n，恰等于m1与m2之间的滑动摩擦力大小水平推力f等于地面作用于m2的滑动摩擦力与m1对m2的滑动摩擦力的和，故b正确【答案】b4如图所示，小狗匀速向前跑动时，绳索上的拉力为f，绳索与地面夹角为30，此时小狗向前跑动的动力是()af b.c.f d2f【解析】把绳索上的拉力f分解，f的水平分量fcos与小狗的动力满足二力平衡条件，因此小狗向前跑动的动力等于fcosf，c正确【答案】c5(多选)如图所示，质量为m的斜面体a放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球b置于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为30.不计小球与斜面间的摩擦，则()a轻绳对小球的作用力大小为mgb斜面对小球的作用力大小为mgc斜面体对水平面的压力大小为(mm)gd斜面体与水平面间的摩擦力大小为mg【解析】对小球b受力分析如甲图所示，ft绳fn斜mg.故a项正确，b项错对ab整体分析如乙图所示，由正交分解法解得f地ft绳sin30mg，故d项正确fn地ft绳cos30(mm)g，故c项错【答案】ad6如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，o点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与o点的连线和水平线的夹角为60，则两小球的质量之比为()a. b.c. d.【解析】以小球m1为研究对象，对m1进行受力分析，如图甲所示水平方向：fncos60ft1cos60，得fnft1竖直方向：fnsin60ft1sin60g1对m2进行受力分析，如图乙所示ft2g2又ft1ft2由式得，即.【答案】a7(多选)如图所示，a、b是两个位于固定斜面上的完全相同的正方形物块，它们在水平方向的外力f的作用下处于静止状态已知a、b与斜面的接触面都是光滑的，则下列说法正确的是()a物块a所受的合外力大于物块b所受的合外力b物块a对斜面的压力大于物块b对斜面的压力c物块a、b间的相互作用力等于mgsind物块a对斜面的压力等于物块b对斜面的压力【解析】因为a、b两个物体都处于静止状态，所以它们的合外力都等于零，a错误；b物体对斜面的压力大小等于其重力在垂直于斜面方向的分力，但a物体还受到水平推力f的作用，其在垂直于斜面向下的方向有分力，故物块a大于物块b对斜面的压力，b正确，d错误；物块a、b间的相互作用力等于mgsin，c正确【答案】bc8如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于c，d两点，a，b两端被悬挂在水平天花板上，相距2l.现在c点上悬挂一个质量为m的重物，为使cd绳保持水平，在d点上可施加力的最小值为()amg b.mgc.mg d.mg【解析】对c点进行受力分析，由平衡条件可知，绳cd对c点的拉力fcdmgtan30，对d点进行受力分析，绳cd对d点的拉力f2fcdmgtan30，故f2是恒力，f1方向一定，则f1与f3的合力与f2等值反向，如下图所示，由图知当f3垂直于绳bd时，f3最小，由几何关系可知，f3fcdsin60mg，选项c正确【答案】c9如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，o是球心，碗的内表面光滑一根轻质杆的两端固定有两个小球，质量分别是m1，m2.当它们静止时，m1，m2与球心的连线跟水平面分别成60角和30角，则两小球质量m1与m2的比值是()a12 b.1c21 d.2【解析】对m1受力分析如图所示，由平衡条件可知：同理对m2受力分析可知：由得1，所以选项b正确【答案】b10(多选)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.在半圆柱体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，如图所示是这个装置的纵截面图若用外力使mn保持竖直并且缓慢地向右移动，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()amn对q的弹力逐渐增大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】物体的受力分析如图所示，由平衡力的知识可得fnmgtan，fn，mn保持竖直并且缓慢地向右移动时，角增大，fn增大，fn增大，a对c错；q处于平衡态，所受的合力为零，保持不变，d错；以p、q为整体，水平方向受到地面的摩擦力和mn对q的弹力fn，所以摩擦力的大小等于fn，即地面对p的摩擦力逐渐增大，b对【答案】ab11.如图所示，有一质量不计的杆ao，长为r，可绕a自由转动用绳在o点悬挂一个重为g的物体，另一根绳一端系在o点，另一端系在以o点为圆心的圆弧形墙壁上的c点当点c由图示位置逐渐向上沿圆弧cb移动过程中(保持oa与地面夹角不变)，oc绳所受拉力的大小变化情况是()a逐渐减小b逐渐增大c先减小后增大d先增大后减小【解析】受力分析如图，做出杆oa的支持力fa与oc绳的拉力fc的合力，其大小等于物体的重力g，oc绳转动过程中由图可知，oc绳的拉力大小先减小后增大，选项c正确【答案】c二、非选择题12.如图所示，一球a夹在竖直墙与三角劈b的斜面之间，三角劈的重力为g，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为，劈的斜面与竖直墙面是光滑的问：欲使三角劈静止不动，球的重力不能超过多大？(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)【解析】球a与三角形劈b的受力情况如图(甲)、(乙)所示，球a在竖直方向的平衡方程为：gafnsin45三角形劈的平衡方程为：ffmfnsin45fnbgfncos45另有ffmfnb由式可得：fn而fnfn，代入式可得：gag.【答案】g13.两个相同的小球a和b，质量均为m，用长度相同的两根细线把a、b两球悬挂在水平天花板上的同一点o，并用长度相同的细线连接a、b两小球，然后，用一水平方向的力f作用在小球a上，此时三根细线均处于直线状态，且ob细线恰好处于竖直方向，如图所示如果不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则：(1)ob绳对小球的拉力为多大？(2)oa绳对小球的拉力为多大？(3)作用力f为多大？【解析】(1)对b分析，可知ab绳中张力为0，有mgftb0得ftbmg.(2)对球a，受力分析如图，有ftacos60mg0ftasin60f0，得：fta2mg.(3)由以上各式可知：fmg.【答案】(1)mg(2)2mg(3)mg14(2016江西南昌三模)如图所示，质量mb14 kg的木板b放在水平地面上，质量ma10 kg的木箱a放在木板b上一根轻绳一端拴在地面上的木桩上，另一根拴在a上，绳绷紧时与水平面的夹角37.已知木箱a与木板b之间的动摩擦因数10.5，木板b与地面之间的动摩擦因数20.4.重力加速度g取10 m/s2.现用水平力f将木板b从木箱a下面匀速抽出，试求：(sin370.6，cos370.8)(1)绳上张力ft的大小；(2)拉力f的大小【解析】(1)对木箱a