沪科版必修1 4.3共点力的平衡及其应用 作业 (1).doc

同步测控我夯基 我达标1.长方体木块静止在倾角为的斜面上，那么木块对斜面作用力的方向（ ）a沿斜面向下 b垂直斜面向下c沿斜面向上 d竖直向下解析：木块受力如图所示，其中n、f分别为斜面对木块的支持力和摩擦力，木块受到三个力的作用处于平衡状态，则n、f的合力与g等大、反向，即方向竖直向上，由牛顿第三定律可知木块对斜面的作用力与n、f的合力等大、反向，方向竖直向下，故d选项正确。答案：d2.如图4-3-14所示，一个小球上端通过细线连在天花板上，下端放在光滑的斜面上，小球处于平衡状态。则小球的受力个数为（ ）图4-3-14a1个 b2个 c3个 d4个解析：假设小球除受重力、绳的拉力外还要受到斜面的支持力，则这三个力中有两个力在一条直线上，因此小球不可能平衡，则还在同一直线上的支持力就不存在。答案：b3.某物体受四个力的作用而处于静止状态，保持其他三个力的大小和方向均不变，使另一个大小为f的力的方向转过90，则欲使物体仍能保持静止状态，必须再加上一个大小为多少的力（ ）a.f b.2f c.2f d.3f解析：物体受四个力作用而处于静止状态时，f与其余三个力的合力（设为f）等大、反向，当f转过90时，f与f夹角为90，又f=f，两力的合力f合=f，故需加一个大小为2f的力。答案：b4.如图4-3-15所示，oa为一条遵循胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的o点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块a相连。当绳处于竖直位置时，滑块a对地面有压力作用。b为紧挨绳的一光滑水平小钉，它到天花板的距离bo等于弹性绳的自然长度。现用一水平力f作用于a，使之向右缓慢地做直线运动，则在运动过程中（ ）图4-3-15a.地面对a的支持力n逐渐增大 b.地面对a的摩擦力f保持不变c.地面对a的支持力n逐渐减小 d.水平拉力f逐渐增大解析：弹性绳在竖直方向的形变量不变，即滑块a到o点的竖直距离不变，因此弹性绳的弹力在竖直方向的分力不变，则地面对a的支持力不变，摩擦力为滑动摩擦力f=n也不变，所增加的是弹性绳的水平拉力fx，而水平拉力f=f+fx，因此f增大。答案：d5.如图4-3-16所示，两长方体木块p、q叠放在水平面上。第一次仅用大小为f的水平拉力拉p，第二次仅用大小为f的水平拉力拉q，两次都能使p、q保持相对静止共同向右做匀速运动。设第一次p、q间，q、地间的摩擦力大小分别为f1、f1；第二次p、q间，q、地间的摩擦力大小分别为f2、f2，则下列结论正确的是（ ）图4-3-16a.f1=f1=f2=f2=f b.f1=f1=f2=f2fc.f1=f1=f2=f，f2=0 d.f1=f2=0，f1=f2=f解析：用力f拉q时，p、q间摩擦力f2=0，这就排除了a、b两个选项.但仅用力f拉p时，p、q间摩擦力f10，因此正确选项是c。答案：c6.如图4-3-17所示，放置在水平地面上的直角劈m上有一个质量为m的物体，若在其上处于静止，m也保持静止，则下列说法正确的是（ ）图4-3-17a.m对地面的压力等于（mm）g b.m对地面的压力大于（mm）gc.地面对m没有摩擦力 d.地面对m有向左的摩擦力解析：系统处于平衡状态，由整体法得，系统只受两个力：系统重力(m+m)g和地面支持力n，因此n=(m+m)g。答案：ac7.（经典回放）如图4-3-18所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块abc,abc=。ab边靠在竖直墙壁上，f是垂直斜面的推力，物块静止不动，则摩擦力大小为_。图4-3-18解析：本题考查了用正交分解法处理平衡问题。对物块受力分析如图所示，由竖直方向上受力平衡得:f=mg+fsin.答案：mg+fsin8.（经典回放）当物体从高空下落时，空气阻力随速度的增大而增大，因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度。已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v，且正比于球半径r，即阻力fkrv，k是比例系数。对于常温下的空气，比例系数为k3.410-4nsm2。已知水的密度1.0103 kgm3，取重力加速度g10 ms2。试求半径r0.10 mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度vr。（结果取两位数字）解析：雨滴下落时受两个力作用：重力，方向向下；空气阻力，方向向上，当雨滴达到终极速度vr后，加速度为零，二力平衡，用m表示雨滴质量，有:mg-krvr0,mr3，由上式得终极速度vr代入数值得vr1.2 ms。答案：1.2 ms9.质量为m的木块在与竖直方向成的推力作用下，沿竖直墙壁匀速运动，已知木块与墙壁间动摩擦因数为，如图4-3-19所示，则所需的推力为多少？图4-3-19解析：若推力较小，木块匀速向下运动时,受力如图甲所示，由平衡条件可知fcos+fsin=mg得推力f=图甲 图乙若推力较大，木块匀速向上运动时,受力如图乙所示，由平衡条件可知fcos=fsin+mg得推力f=。答案：10.如图4-3-20所示，在倾角为30的光滑斜面上，一个滑块在弹簧拉力作用下处于静止。弹簧的拉力与斜面平行，大小为7 n，求滑块的重力与滑块对斜面的支持力。图4-3-20解析：首先对滑块受力分析，如图，所示正交分解得mgsin30f，nmgcos30，解得g14 n，n7n。答案：g14 nn7n11.如图4-3-21所示，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，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，求拉力f的大小范围。图4-3-21解析：作出a受力图如图所示，由平衡条件有：fcos-f2-f1cos=0fsin+f1sin-mg=0要使两绳都能绷直，则有：f10,f20由以上各式可解得f的取值范围为：203 nf40n。答案：20nf40n我综合 我发展12.（经典回放）重力都是g的a、b两条形磁铁，按如图4-3-22所示方向叠放在水平木板c上，静止时b对a的弹力为f1，c对b的弹力为f2，则（ ）图4-3-22a.f1=g,f2=2g b.f1g,f22g c.f1g,f22g d.f1g,f2=2g解析：首先以a、b整体为研究对象进行受力分析，如图甲所示。a、b受重力2g和c对b的支持力f2作用，处于平衡状态，故f22g。再以a为研究对象，如图乙所示。a受重力g、弹力f1之外还受b的吸引力t。由平衡条件知：g+t=f1,故f1g。答案：d13.如图4-3-23所示,物体a、b质量分别是4 kg和10 kg,不计滑轮与绳间摩擦及绳的重力,若整个系统静止,g取10 n/kg。求：图4-3-23(1)地面对b的摩擦力的大小；(2)b对地面压力的大小。解析：分析b受力：重力gb、绳的拉力f1=ga、地面弹力f2、摩擦力f3。由于b静止,有解得：f2=50 n,f3=86.7 n。答案：(1)86.7 n (2)50 n14.如图4-3-24所示,一劲度系数为k1的弹簧,竖直立在桌面上,上面压一质量为m的物体,另一劲度系数为k2的弹簧竖直放在物体上面,其下端与物体的上表面连接在一起,两个弹簧的质量都不计。要想使物体在静止时对下面弹簧的压力减为原来的,应将上面弹簧的上端a竖直向上提高一段距离d,则d为多大？图4-3-24解析：物体