教科版必修1 共点力平衡条件的应用 第1课时 作业.docx

2共点力平衡条件的应用1、如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为n1，球对木板的压力大小为n2.以木板与墙连接点为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中()an1始终减小，n2始终增大bn1始终减小，n2始终减小cn1先增大后减小，n2始终减小dn1先增大后减小，n2先减小后增大答案b解析方法一：解析法对球进行受力分析，如图甲所示，小球受重力g、墙面对球的压力n1、木板对小球的支持力n2而处于平衡状态则有tan ，n1从图示位置开始缓慢地转到水平位置过程中，逐渐增大，tan 逐渐增大，故n1始终减小从图中可以看出，n2，从图示位置开始缓慢地转到水平位置， 逐渐增大，sin 逐渐增大，故n2始终减小球对木板的压力n2与木板对小球的支持力n2是一对作用力与反作用力，大小相等，故n2始终减小选项b正确方法二：图解法小球受重力g、墙面对球的压力n1、木板对小球的支持力n2而处于平衡状态此三力必构成一封闭三角形，如图乙所示从图示位置开始缓慢地转到水平位置的过程中，逐渐减小，据图可知n1始终减小，n2始终减小由于n2与n2是一对作用力与反作用力，大小相等，所以n2始终减小选项b正确2、如图所示，一定质量的物体用两根轻绳悬在空中，其中绳oa固定不动，绳ob在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳ob由水平转至竖直的过程中，绳ob的张力的大小将()a一直变大b一直变小c先变大后变小 d先变小后变大答案d解析重力的作用效果分解在oa、ob两绳上，如图所示，f1是对oa绳的拉力，f2是对ob绳的拉力由于oa方向不变，当ob向上转动，转到与oa绳方向垂直时，ob上的拉力最小，故ob上的张力先变小后变大3、如图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换水平绳oa方向使a点向上移动而保持o点的位置不变，则a点向上移动时()a绳oa的拉力逐渐增大b绳oa的拉力逐渐减小c绳oa的拉力先增大后减小d绳oa的拉力先减小后增大答案d解析对o点受力分析，如图通过作图可以看出，绳oa的拉力先变小后变大，故a、b、c错误，d正确4、半圆柱体p放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板mn.在半圆柱体p和mn之间放有一个光滑的均匀小圆柱体q，整个装置处于平衡状态，如图7所示是这个装置的纵截面图现使mn保持竖直并且缓慢地向右平移，在q滑落到地面之前，发现p始终保持静止则在此过程中，下列说法中正确的是()amn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答案b解析q的受力情况如图所示，f1表示p对q的弹力，f2表示mn对q的弹力，f2的方向水平向左保持水平，f1的方向顺时针旋转，由平行四边形的边长变化可知：f1与f2都逐渐增大，a、c错误；由于挡板mn缓慢移动，q处于平衡状态，所受合力为零，d错误；对p、q整体受力分析，由平衡条件得，ff2，由于f2不断增大，故f不断增大，b正确5、如图所示，一质量为1 kg、横截面为直角三角形的物块abc，abc30，物块bc边紧靠光滑竖直墙面，用一推力垂直作用在ab边上使物体处于静止状态，则推力f及物块受墙的弹力各为多大？(g10 m/s2)答案20 n10 n解析物块受重力g、推力f和墙的弹力n作用，如图所示，由平衡条件知，f和n的合力与重力等大反向故有f n20 nngtan 60110 n10 n.6、物体的质量为2 kg，两根轻绳ab和ac的一端连接于竖直墙上(b、c在同一竖直线上)，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成60的拉力f，若要使两绳都能伸直，如图4所示，伸直时ac与墙面垂直，绳ab与绳ac间夹角也为60，求拉力f的大小范围(g取10 m/s2)图4答案 nf n解析物体的受力情况如图，由平衡条件得fsin f1sin mg0fcos f2f1cos 0由上述两式得ff1f令f10，得f最大值fmax n令f20，得f最小值fmin n综合得f的取值范围为 nf n.7、如图所示，粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体a，a与竖直墙之间放一光滑半圆球b，整个装置处于平衡状态已知a、b的质量分别为m和m，半圆球b与柱状物体a半径均为r，半圆球b的球心到水平地面的竖直距离为r，重力加速度为g.求：(1)物体a对地面的压力大小；(2)物体a对地面的摩擦力答案见解析解析(1)把a、b看成一个系统，对其运用整体法，该系统在竖直方向上受到竖直向下的重力(mm)g和地面的支持力n的作用，二力平衡，所以n(mm)g，由牛顿第三定律得物体a对地面的压力大小为(mm)g.(2)在水平方向上，该系统肯定受到竖直墙水平向右的弹力的作用，那么一定也受到地面水平向左的摩擦力，并且摩擦力大小等于弹力大小；再选取半圆球b为研究对象，运用隔离法，受力分析如图所示根据力的分解和力的平衡条件可得：n1，n2mgtan 半圆球b的球心到水平地面的竖直距离为r，所以45所以n2mg根据受力分析及牛顿第三定律，物体a对地面的摩擦力大小等于n2，所以物体a对地面的摩擦力大小为mg，方向水平向右8、如图所示，光滑金属球的重力g40 n它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角37的斜面体上已知斜面体处于水平地面上保持静止状态，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)墙壁对金属球的弹力大小；(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向答案(1)30 n(2)30 n方向水平向左解析(1)金属球静止，则它受到的三个力平衡(如图所示)由平衡条件可得墙壁对金属球的弹力为n1gtan 40tan 3730 n(2)斜面体对金属球的弹力为n250 n由斜面体平衡可知地面对斜面体的摩擦力大小为fn2sin 3730 n摩擦力的方向水平向左9、如图所示，a、b的重力分别为9.2 n和6.4 n，各接触面间的动摩擦因数均为0.2，连接墙壁与a之间的细绳mn与水平方向夹角为37，现从a下方向右匀速拉出b.求：(sin 370.6，cos 370.8)(1)此时绳mn对a的拉力大小为多少？(2)所需的水平拉力f为多大？答案(1)2 n(2)4.48 n解析(1)对a，