沪科版必修1 4.3共点力的平衡及其应用 作业.doc

课后集训基础过关1.关于平衡状态和平衡条件，下列说法中正确的是（ ）a.只要物体的速度为零,.物体就一定处于平衡状态b.只有不受力作用的物体，才处于平衡状态c.只有在一对或几对平衡力作用下的物体，才处于平衡状态d.以上说法都不对解析：物体处于平衡状态，是指物体的运动状态不变，即物体处于静止或匀速直线运动状态，也就是物体的加速度为零.而物体处于平衡状态的条件是所受共点力合力为零，至于力的个数或方向大小等并无限制，只要合力为零即可.答案：d2.下面几组作用于物体上的共面共点力中，能使物体做匀速直线运动的是（ ）a.5 n，6 n，8 n b.6 n，4 n，2 nc.10 n，7 n，18 n d.5 n，5 n，11 n答案：ab3.在水平木板上放一物体，物体与木板间的动摩擦因数为，把木板的一端逐渐抬起至竖直的过程中，下列判断中正确的是（ ）a.物体受到的摩擦力不断增大b.物体受到的摩擦力先增大，后逐渐减小到零c.物体受到的摩擦力先增大，后保持不变d.物体受到的摩擦力不断减小解析：开始的一段时间物体处于静止，可得n=gcos,f=gsin.增大，sin增大，f增大，当物体沿木板运动时，物体受到的是滑动摩擦力，f=n=gcos，增大，cos减小，所以f减小,故b正确.答案：b4.如图所示，用两根细线把a、b两小球悬挂在天花板上的同一点o，并用第三根细线连接a、b两小球，然后用某个力f作用在小球a上，使三根细线均处于直线状态，且ob细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的（ ）图4-3-10a.f1 b.f2 c.f3 d.f4答案:bc5.木块与斜面间的动摩擦因数为，当斜面的倾角满足_条件时，这个木块恰能沿斜面匀速下滑.解析：物体沿斜面匀速下滑，受力平衡，有：mgsin=mgcos所以=tan,=arctan.答案：=arctan6.雨点下落过程中受到空气的阻力与雨点横截面积成正比，与下落的速度平方成正比，即ff=ksv2(k是比例常数，s=r2）.若雨点看作球形，如图4-3-11，其半径为r，球体积为r3.设雨点的密度为，每个雨点最终都做匀速运动，试通过推理，推导出雨点最终速度与雨点半径r的关系.图4-3-11解析：设雨滴下落的速度是v,所受阻力为ff，根据雨点最终都做匀速运动这一条件，应有ff=ksv2=mg球体积公式为v=r3,m=v得到kr2v2=r3g联立两式得：v=.也就是雨点最终速度与其半径的平方根成正比.答案：雨点最终速度与其半径的平方根成正比.综合运用7.如图4-3-12所示，当绳子悬点a缓慢向右移到a点时，关于绳子ao和bo的张力的合力的变化，正确的是（ ）图4-3-12a.数值变大，方向变化 b.数值变大，方向不变c.数值不变，方向不变 d.数值不变，方向变化解析：a点向右移时，ao和ob的夹角不但变化，而且两绳的拉力也在变，因此不能直接用力的合成来判断.对结点o受力分析，其中t3=mg，是大小和方向都不变的恒力，由平衡条件可知，t1和t2的合力必与t3等大反向，因此，t1和t2的合力的大小和方向均不变，故选项c正确.答案：c8.两块相同的竖直木板a、b间有质量均为m的四块相同的木板，用两个大小均为f的水平力压木板，使木板均处于平衡，如图4-3-13所示.设所有接触面间的动摩擦因数均为.则第2块对第3块的摩擦力大小为（ ）图4-3-13a.0 b.mg c.f d.mg/2解析：把1、2、3、4看成一个整体，整体受重力4mg和a、b板施加的两个大小相等的静摩擦力，则有2f=4mg. 再把3和4看成一个整体，这个整体的重力为2mg，b板施加的静摩擦力f=2mg,因此木块2对木块3施加的摩擦力为0.答案：a9.如图4-3-14，电灯悬挂于两墙之间，要换绳oa，使连接点a上移，但保持o点位置不变，则在a点向上移动的过程中，绳oa、ob的拉力如何变化？图4-3-14解析：用力的平行四边形法则得拉力f1、f2的合力f竖直向上、大小不变，总等于g，拉力f2方向不变，f1与水平方向夹角增大，则绳oa拉力f1先减小后增大，ob绳拉力f2一直减小.答案：oa的拉力先减小后增大，ob绳拉力一直减小.10.如图4-3-15所示，用一个三角支架悬挂重物，已知ab杆所能承受的最大压力为200 n，ac绳所能承受的最大拉力为1 000 n，=30，为不使支架断裂，求悬挂物的重力应满足的条件.图4-3-15解析：由图可知：f1=f2=，即=.因为ab、ac能承受的最大作用力之比为=2.当悬挂物重力增加时，对ac绳的拉力将先达到最大值，所以为不使三角架断裂，计算中应以ac绳中拉力达最大值为依据，即取f2=f2m=1 000 n,于是得悬挂物的重力应满足的条件为gmf2sin30=500 n.答案：gm500 n11.如图4-3-16所示，a、b两物体叠放在水平地面上，已知a、b的质量分别为ma=10kg，mb=20kg，a、b之间，b与地面之间的动摩擦因数为=0.5.一轻绳一端系住物体a，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为37.今欲用外力将物体b匀速向右拉出，求所加水平力f的大小，并画出a、b的受力分析图.取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8.图4-3-16解析：a、b的受力分析如图所示对a应用平衡条件，有tsin37=f1=n1tcos37n1=mag联立两式可得n1=60 n ，f1=n1=30 n对b应用平衡条件，有f=f1f2=f1n2=f1(n1mbg)=2f1mbg=（600.52010） n=160 n答案：160 n拓展探究12.一吊桥由六对钢杆悬吊着，六对钢杆在桥面分列两排，其上端挂在两根钢缆上，如图4-3-17为其一截面图.已知图中相邻两钢杆间距离为9 m，靠桥面中心的钢杆长度为2 m（即aa=dd=2 m），bb=ee，cc=pp，又已知两端钢缆与水平面成45角.若钢杆自重不计，为使每根钢杆承受的负荷相同，试求每根钢杆的长度应各为多少.图4-3-17解析：设每根钢杆上的作用力为f，取整体研究，在竖直方向上平衡，有2fcsin45=6f对c、b两点，受力分析如图所示.设bc段上的张力为fbc，ab段上的张力为fab，它们与竖直方向的夹角分别为、，对c点，竖直