受力分析和静态平衡.doc

受力分析与静态平衡 “死节”和“活节”问题。1、如图33所示，长为5m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B ，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N的物体，平衡时，问：绳中的张力T为多少? A点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力如何变化?2、如图34所示，AO、BO和CO三根绳子能承受的最大拉力相等，O为结点，OB与竖直方向夹角为，悬挂物质量为m。 求OA、OB、OC三根绳子拉力的大小 。 A点向上移动少许，重新平衡后，绳中张力如何变化？ 3. 如图所示，质量不计的定滑轮用轻绳悬挂在B点，另一条轻绳一端系重物C，绕过滑轮后，另一端固定在墙上A点，若改变B点位置使滑轮位置发生移动，但使A段绳子始终保持水平，则可以判断悬点B所受拉力FT的大小变化情况是：( )A若B向左移，FT将增大 B若B向右移，FT将增大C无论B向左、向右移，FT都保持不变 D无论B向左、向右移，FT都减小 “死杆”和“活杆”问题。1、 如图37所示，质量为m的物体用细绳OC悬挂在支架上的O点，轻杆OB可绕B点转动，求细绳OA中张力T大小和轻杆OB受力N大小。2、 如图38所示，水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有小滑轮B，一轻绳一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物，则滑轮受到绳子作用力为：A. 50N B. C. 100N D. ACB3、如图所示，硬杆BC一端固定在墙上的B点，另一端装有滑轮C，重物D用绳拴住通过滑轮固定于墙上的A点。若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计，将绳的固定端从A点稍向下移，则在移动过程中( )A.绳的拉力、滑轮对绳的作用力都增大 B.绳的拉力减小，滑轮对绳的作用力增大C.绳的拉力不变，滑轮对绳的作用力增大 D.绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变 4、如图所示，竖直杆CB顶端有光滑轻质滑轮，轻质杆OA自重不计，可绕O点自由转动OAOB当绳缓慢放下，使AOB由00逐渐增大到1800的过程中（不包括00和180下列说法正确的是（ ）A绳上的拉力先逐渐增大后逐渐减小 B杆上的压力先逐渐减小后逐渐增大C绳上的拉力越来越大，但不超过2G D杆上的压力大小始终等于G单个物体受力分析图11如右图1所示，物体M在竖直向上的拉力F作用下静止在斜面上，关于M受力的个数，下列说法中正确的是（D）AM一定是受两个力作用 BM一定是受四个力作用CM可能受三个力作用 DM不是受两个力作用就是受四个力作用图22、如图2所示，固定斜面上有一光滑小球，有一竖直轻弹簧P与一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力的个数不可能的是（ A ）A1 B2 C3D4图33、如图3所示，小车M在恒力F作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断( )A.若地面光滑，则小车一定受三个力作用B.若地面粗糙，则小车可能受三个力作用C.若小车做匀速运动，则小车一定受四个力的作用D.若小车做加速运动，则小车可能受三个力的作用【答案】选C、D.【详解】先分析重力和已知力F，再分析弹力，由于F的竖直分力可能等于重力，因此地面可能对物体无弹力作用，则A错；F的竖直分力可能小于重力，则一定有地面对物体的弹力存在，若地面粗糙，小车受摩擦力作用，共四个力作用，B错；若小车做匀速运动，那么水平方向上所受摩擦力和F的水平分力平衡，这时小车一定受重力、恒力F、地面弹力、摩擦力四个力作用，则C对；若小车做加速运动，当地面光滑时，小车受重力和力F作用或受重力、力F、地面支持力作用，选项D正确.4、如图4所示，用一根细绳和一根杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心，当处挂上重物时，绳与杆对手指和手掌均有作用，对这两个作用力的方向判断完全正确的是图中的（D）ABCD图4AF图55、如图5所示，一倾斜墙面下有一质量为M的物体A受到一竖直向上的推力F的作用，处于静止状态，则（ BD ）A. A可能受到一个力的作用 B. A可能受到二个力的作用C. A可能受到三个力的作用 D. A可能受到四个力的作用图66、如图6所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P相连，P与斜放在其上的固定档板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻受到的外力的个数有可能是（ AC ）A、2个 B3个 C4个 D、5个图77、如图7所示，小球和小木块通过轻细绳悬挂在光滑的定滑轮上，小球与光滑墙壁相接触，杆一端连接小球，一端通过铰链连接在墙上，已知，小球与小木块的质量关系为m1=m2，则小球所受的力的个数为（ C ）A5个B4个 C3个D2个整体法与隔离发的运用图11、如图1所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止.物体B的受力个数为 ( C )A.2B.3C.4D.5答案 C解析 B物体受四个力的作用,即重力、推力F、物体A对B的支持力和物体A对B的摩擦力.BA图22、如图2所示，A和B两物块的接触面是水平的，A与B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑，在下滑过程中B的受力个数为（ B ）A3个 B4个 C5个 D6个 图33、如图3所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体，使A、B、C以共同速度向右匀速运动，那么关于物体受几个力的说法正确的是 （ A ）AA 受6个，B受2个，C受4个 BA 受5个，B受3个，C受3个CA 受5个，B受2个，C受4个 DA 受6个，B受3个，C受4个图44、如右图4所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，小车后来受力个数为(B)A3 B4 C5 D6解析：对M和m整体，它们必受到重力和地面支持力对小车因小车静止，由平衡条件知墙面对小车必无作用力，以小车为研究对象如右图所示，它受四个力；重力Mg，地面的支持力FN1，m对它的压力FN2和静摩擦力Ff，由于m静止，可知Ff和FN2的合力必竖直向下，故B项正确图55、如图5所示，在竖直向上的恒力F作用下，物体A、B一起向上做匀加速运动。在运动过程中，物体A保持和墙面接触，物体B紧贴在A的下表面，A和B相对静止，则下列说法正确的是（ CD ）A.竖直墙面对物体A有摩擦力的作用B.如果物体运动的加速度较小，则物体A、B间可以没有摩擦力作用C.物体B受到4个力作用D.因为有向上的加速度，所以A、B处于超重状态，恒力F一定大于物体A和B受到的重力之和6如图所示，位于倾角为的斜面上的物块B由跨过定滑轮的轻绳与物块A相连从滑轮到A、B的两段绳都与斜面平行已知A与B之间及B与斜面之间均不光滑，若用一沿斜面向下的力F拉B并使它做匀速直线运动，则B受力的个数为()A4个 B5个 C6个 D7个AB图77、如图7所示，将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止。则（ AD ）A绳子上拉力可能为零 B地面受的压力可能为零C地面与物体间可能存在摩擦力 DAB之间可能存在摩擦力AB图88、如图8所示，木块A与B的接触面是水平的，一起静止于斜面上轻弹簧呈水平状态，分别连结在斜面与物体A上则关于木块A和木块B可能的受力个数分别为（ACD）A2个和4个 B3个和4个 C4个和4个 D4个和5个图99、如图9所示，在水平力F作用下，A、B保持静止.若A与B的接触面是水平的，且F0.则关于B的受力个数可能为()A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个 解析：对于B物体，一定受到的力有重力、斜面支持力、A的压力和A对B的摩擦力，若以整体为研究对象，当F较大或较小时，斜面对B有摩擦力，当F大小适当时，斜面对B的摩擦力为零，故B可能受4个力，也可能受5个力.答案：BC10如图所示，物块A、B通过一根不可伸长的细线连接，A静止在斜面上，细线绕过光滑的滑轮拉住B，A与滑轮之间的细线与斜面平行则物块A受力的个数可能是 ()A3个 B4个 C5个 D2个静态平衡例1. 如图所示，在倾角为的斜面上，放一质量为m的小球，小球被竖直的木板挡住，不计摩擦，则球对挡板的压力是() Amgcos Bmgtan C. Dmg例2. 如图所示，一直杆倾斜固定，并与水平方向成30的夹角；直杆上套有一个质量为0.5 kg的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F10 N的力，圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7，g10 m/s2.下列说法正确的是 ()A圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上 B圆环受到直杆的弹力大小等于2.5 NC圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上 D圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N例3(2011江苏)如图所示，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 例4(2010山东理综17)如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上，m2在空中)，力F与水平方向成角则m1所受支持力FN和摩擦力Ff正确的是AFNm1gm2gFsin BFNm1gm2gFcos CFfFcos DFfFsin 例5 如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B.以下说法正确的有()AA对地面的压力等于(Mm)gBA对地面的摩擦力方向向左CB对A的压力大小为mg D细线对小球的拉力大小为mg6一根光滑杆弯成半圆形，杆上穿着质量为m的小球，用细绳系于杆的一端，如图所示，测得细绳与水平面的夹角为30，设细绳对小球的拉力为，球所受杆的弹力为，则A BC D6C【解析】试题分析：对小球进行受力分析：重力mg、绳对小球的拉力和环对小球的弹力，作出力图，如图，根据平衡条件得知：重力mg与绳对小球的拉力的合力与环对小球的弹力大小相等，方向相反，则由几何知识得到：又，得到，C正确；7两个质量为的小球套在竖直放置的光滑支架上，支架的夹角为120，如图所示，用轻绳将两球与质量为的小球连接，绳与杆构成一个菱形，则为A1：2 B1：1 C1： D7B【解析】试题分析：、小球受力分析如图所示，对有：根据几何知识得：，对有：由平衡条件，在沿杆的方向有：，得：故可得=1：1，B正确；8如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体；段水平，长度为L，绳子上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L，则钩码的质量为A B C D8D【解析】试题分析：假设平衡后轻环位置为P，平衡后，物体上升L，说明此时POO恰好构成一个边长为L的正三角形，绳中张力处处相等，均为Mg，故钩码的重力恰好与PO、PO拉力的合力等大反向，由三角函数关系可知，钩码的重力为，故其质量为，选D。9如图所示，A、B两物体的质量分别为和，且，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角如何变化A物体A的高度升高，角变大 B物体A的高度降低，角变小C物体A的高度升高，不变 D物体A的高度不变，变小9C【解析】试题分析：将绳一端的固定点Q缓慢向右移到P点时，绳子的拉力大小不变，分析动滑轮的受力情况，作出力图如图，菁优网设绳子的拉力大小为F，两绳子的夹角为，由于动滑轮两侧绳子的拉力关于竖直方向有对称性，则有，由于，保持不变，则得知，角保持不变，由几何知识得知，则保持不变，当绳一端的固定点Q缓慢向左移到P点，动滑轮将下降，则物体A的高度升高，C正确10如图所示，两个完全相同的球，重力大小均为G，两球与水平地面间的动摩擦因数都为，且假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，一根轻绳两端固结在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为，求当F至少为多大时，两球将会发生滑动11如图所示，人重600N，木块A重400N，人与木块、木块与水平面之间的动摩擦因数均为02，现人用水平力拉绳，使他与木块相对静止一起向右做匀速直线运动，滑轮摩擦力不计，求：（1）人对绳的拉力大小；（2）人脚对A的摩擦力的大小和方向11（1）（2）向右，100N【解析】试题分析：（1）对人和木块整体受力分析，受重力、地面支持力N、绳子的拉力2F，向后的滑动摩擦力f，根据共点力平衡条件，有：，其中解得：，（2）对人受力分析，受重力、木块的支持力、绳子的拉力F、向左的静摩擦力，根据共点力平衡条件，绳子的拉力与静摩擦力平衡等于100N，故由牛顿第三定律知，人的脚给木块摩擦力向右，大小为100N12如图所示，质量为的木板B放在水平地面上，质量为的货箱A放在木板B上，一根轻绳一端栓在货箱上，另一端栓在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为=37，已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数，木板B与地面之间的动摩擦因数为，重力加速度，现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出，试求（1）绳上张力T的大小；（