科教版必修1 4.2 平衡条件的应用 作业.doc

4.2 平衡条件的应用 作业1如图所示，两个等大、反向的水平力f分别作用在物体a和b上，个力a、b两物体均处于静止状态若各接触面与水平地面平行，则a、b两物体各受几 (假设水平地面光滑)()a3个，4个 b4个，4个 c4个，5个 d4个，6个解析对物体a受力分析，竖直方向上受两个力：重力和支持力；水平方向受两个力：水平力f和b对a的摩擦力，即物体a共受4个力作用；对物体b受力分析，竖直方向上受3个力作用：重力、地面的支持力、a对b的压力；水平方向受两个力作用：水平力f和a对b向右的摩擦力，即物体b共受5个力的作用，故c正确答案c2如图所示，质量为m的木板静止在桌面上，木板上有质量为m的滑块在匀速滑行，拉力大小为f.已知滑块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为，m3m，那么木板所受桌面的摩擦力的大小是()af b2mg c3mg d4mg解析m匀速滑行，由平衡条件知fmg，m静止不动，由平衡条件知桌面的摩擦力等于m、m间的摩擦力，大小为mg，所以a对，b、c、d错答案a3如图所示，皮带运输机将物体匀速地送往高处，下列结论正确的是()a物体受到与运动方向相同的摩擦力作用b传送的速度越大，物体受的摩擦力也越大c物体所受的摩擦力与匀速传送的速度无关d若匀速地向下传送物体，物体所受的摩擦力沿皮带向下解析由物体匀速运动，物体所受的摩擦力应和重力沿传送带方向向下的分力平衡，即沿皮带向上，与传送的速度大小和方向无关答案ac4如图所示，位于斜面上的物体m在沿斜面向上的力f作用下而处于静止状态，对m的受力情况，下列说法正确的是()a可能受三个力作用 b可能受四个力作用c一定受三个力作用 d一定受四个力作用解析对m进行受力分析，m受重力、斜面的支持力、推m的力f，m与斜面挤压处是否有摩擦力，是沿斜面向上还是沿斜面向下由f与mgsin 决定，所以a、b正确，c、d错误答案ab5一质量为m的探空气球在匀速下降若气球所受浮力f始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，且它们关系为fkv(k为比例系数)，重力加速度为g，现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为()a2(m) bmc2m d0解析设气球所受阻力为fkv，当气球匀速下降时，有mgfkv，当气球匀速上升时，有(mm0)gkvf，解得m02(m)，a正确答案a6三个共点力作用在同一物体上，处于平衡状态其中一个力大小为4.0 n，方向向北；另一个力大小为3.0 n，方向向东；那么第三个力的大小和方向为()a5.0 n，向东北 b5.0 n，向西南c7.0 n，向东北 d7.0 n，向西南解析如图所示，由共点力的平衡条件，第三个力一定与另两个力的合力等大、反向，因此f5.0 n，方向向西南答案b7如图42、315所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为，重力加速度为g.若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为()a. b.c.mgtan d.mgcot 解析对石块受力分析如图所示，由平衡条件得：2nsin mg，解得n.答案a8如图，一物体用一轻绳悬挂于o点而静止，现在用一个水平力f作用在物体上，使其缓慢偏离竖直位置，则水平拉力f的大小变化情况为()a先变大，后变小b先变小，后变大c一直变大 d不断变小答案c9用细绳将重球悬挂在竖直光滑墙上如图所示，当悬挂绳变长时()a绳子拉力变小，墙对球弹力变大b绳子拉力变小，墙对球弹力变小c绳子拉力变大，墙对球弹力变大d绳子拉力变大，墙对球弹力变小解析设绳子和墙面夹角为，对小球进行受力分析：把绳子的拉力t和墙对球的弹力为n,合成f，由于物体是处于静止的，所以物体受力平衡，所以物体的重力等于合力f，即fg，根据几何关系得出：t，nmgtan ，先找到其中的定值，就是小球的重力mg，mg是不变的，随着绳子加长，细线与墙壁的夹角减小，则cos 增大，减小，tan 减小，mgtan 减小，所以，t减小，n减小故选b.答案b10如图所示，一个光滑的小球，放置在墙壁和斜木板之间，当斜木板和竖直墙壁的夹角角缓慢增大时(90)，则()a墙壁受到的压力减小，木板受到的压力减小b墙壁受到的压力增大，木板受到的压力减小c墙壁受到的压力增大，木板受到的压力增大d墙壁受到的压力减小，木板受到的压力增大解析以小球为研究对象，处于平衡状态，根据受力平衡，有：由图可知，墙壁给球的压力f2逐渐减小，斜木板给球的支持力f1逐渐减小，根据牛顿第三定律可知墙壁受到的压力减小，木板受到的压力减小，故b、c错误，a正确答案a11穿过挂有重物的动滑轮的绳子两端分别固定于两个竖直板上a、b两点，如图所示，已知b点在a点之上若将a点所在的板向右缓慢水平移动少许至m虚线位置下列有关说法正确的是()a滑轮所在的高度不变b绳子被拉断的可能性变大c绳子被拉断的可能性变小d绳子对滑轮的作用力不变解析重物两面的绳左右对称，即两绳与竖直方向的夹角相等根据平衡条件，有：2tcosmg.向右缓慢水平移动即变大，故绳的拉力t变大答案bd12如图所示，一物体放在水平地面上，对物体施加一个倾角为的斜向上方的力f，当这个力从零开始逐渐增大时，物体受到的摩擦力将()a逐渐增大 b逐渐减小c先逐渐增大，后又减小 d先逐渐减小，后又增大解析对物体进行受力分析，如图所示，将f进行正交分解，可得f1fcos ，f2fsin .在f较小时，物体不运动，摩擦力f是静摩擦力，其大小应为ff1fcos .所以f增大时，f也增大；在f较大时物体发生了运动，静摩擦力变为滑动摩擦力，其大小应为fn，又由竖直方向受力平衡，有nf2g，所以ngf2gfsin .滑动摩擦力的大小f(gfsin )，所以当f增大时，f就减小了答案c13如图所示，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力f作用下，处于静止状态，则下列判断正确的是()a木块一定受到4个力的作用b木块可能受到2个力的作用c逐渐增大推力f，木块将继续保持静止状态d木块受天花板的滑动摩擦力随推力f的增大而增大解析木块在重力作用下，有沿天花板下滑的趋势，一定受到静摩擦力，则天花板对木块一定有弹力木块受力如图，故a正确，b错误；根据平衡条件得：fngcos ，fgsin ；逐渐增大f的过程，n增大，最大静摩擦力增大，而木块受到的静摩擦力f不变，木块将始终保持静止，故c正确，d错误故选a、c.答案ac14如图所示，倾角30的等腰三角形斜面固定在水平面上，质量分别为2m和m的a、b两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮质量和摩擦)已知a滑块和左侧斜面的动摩擦因数，b滑块与右侧斜面间光滑接触且a、b均处于静止状态，则斜面对a的摩擦力fa的大小和方向为()afamg b沿斜面向上cfamg d沿斜面向下解析b处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件得知：绳子的拉力 tmgsin ，再对a进行研究，设斜面对a的静摩擦力方向沿斜面向下，根据平衡条件得：t2mgsin fa，联立以上两式得：famgsin mg，负号说明斜面对a的静摩擦力方向沿斜面向上故选a、b.答案ab15若把一木块置于台秤上，台秤的读数为50 n，然后用一个与水平方向夹角为60的斜向上的拉力作用于木块上，木块仍保持静止，但发现台秤的读数减少了20 n求：(1)斜向上的拉力的大小；(2)木块与台秤间的摩擦力大小解析(1)由题意知：fsin 6020 n，解得拉力f n(2)摩擦力ffcos 60 n.16如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m kg，斜面倾角30，悬线与竖直方向夹角30，求：