第一章第三讲

1 第一章第一章 第三讲第三讲 受力分析受力分析 共点力的平衡共点力的平衡 1 如图 1 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 连接 P 的斜面与固定挡板 MN 接触且处于静止状态 则斜面体 P 此刻所受的外力 个数有可能为 A 2 个 B 3 个 图 1 C 4 个 D 5 个 解析 若斜面体 P 受到的弹簧弹力 F 等于其重力 mg 则 MN 对 P 没有力的作用 如图 a 所示 P 受到 2 个 力 A 对 若弹簧弹力大于 P 的重力 则 MN 对 P 有压 力 FN 只有压力 FN则 P 不能平衡 一定存在向右的力 只能是 MN 对 P 的摩擦力 Ff 因此 P 此时受到 4 个力 如图 b 所示 C 对 答案 AC 2 2008 山东高考 用轻弹簧竖直悬挂质量为 m 的物体 静止时弹簧伸长量为 L 现用该 弹簧沿斜面方向拉住质量为 2m 的物体 系统静止时弹簧伸长量也为 L 斜面倾角为 30 如图 2 所示 则物体所受摩擦力 A 等于零 B 大小为 mg 方向沿斜面向下 图 2 1 2 C 大小为mg 方向沿斜面向上 3 2 D 大小为 mg 方向沿斜面向上 解析 由题意可知 kL mg 物体在斜面上静止时 设受到向上的静摩擦力 Ff 由平 衡条件得 kL Ff 2mgsin 可得出 Ff 0 故选 A 答案 A 3 2009 海南高考 两刚性球 a 和 b 的质量分别为 ma和 mb 直径分别为 da和 db da db 将 a b 球依次放入一竖直放 置 内径为 d da d da db 的平底圆筒内 如图 3 所示 设 a b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为 FN1和 FN2 筒底所受的压力大小为 F 已知重力加速度大小为 g 图 3 若所有接触都是光滑的 则 2 A F ma mb g FN1 FN2 B F ma mb g FN1 FN2 C mag F ma mb g FN1 FN2 D mag F ma mb g FN1 FN2 解析 对 a 和 b 整体受力分析如图所示 由平衡条件可知 F ma mb g FN1 FN2 故 A 正确 答案 A 4 2010 淄博模拟 如图 4 所示 物块 A 放在倾斜的木板上 已知木板的倾角 分别为 30 和 45 时物块所受摩擦力的 大小恰好相同 则物块和木板间的动摩擦因数为 图 4 A B C D 1 2 3 2 2 2 5 2 解析 由题意可以推断出 当倾角 30 时 物体受到的摩擦力是静摩擦力 大小为 Ff1 mgsin30 当 45 时 物体受到的摩擦力为滑动摩擦力 大小为 Ff2 FN mgcos45 由 Ff1 Ff2得 C 项正确 2 2 答案 C 5 2010 黄冈月考 如图 5 所示 质量为 m 的两个球 A B 固定 在杆的两端 将其放入光滑的半圆形碗中 杆的长度等于碗 的半径 当杆与碗的竖直半径垂直时 两球刚好能平衡 则杆 对小球的作用力为 图 5 A mg B mg C mg D 2mg 3 3 2 3 3 3 2 解析 由已知条件知 A B 间的杆一定水平 对其中一个小球受力分析 由共点力的 平衡知识可得 杆的作用力为 F mgtan30 mg 故选项 A 正确 3 3 答案 A 6 2010 湖南师大附中模拟 如图 6 所示 A B 两木块放在水平面上 它们之间用细线 相连 两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样 两木块与水平面间的动摩擦因 数相同 先后用水平力 F1和 F2拉着 A B 一起匀速运动 则 3 图 6 A F1 F2 B F1 F2 C FT1 FT2 D FT1 FT2 解析 取 A B 为整体分析可知 F1 F2 mA mB g 隔离 A 物体 应用平衡条件可 得 FT1sin mAg FT1cos FT2sin mAg FT2cos 比较可得 FT2 FT1 故只有 B 正确 答案 B 7 2010 湖南省三十二校联考 如图 7 所示 质量为 m 的物体用细绳栓住放在水平粗糙传 送带上 物体距传送带左端距离为 L 稳定时绳与水平方向的夹角为 当传送带分 别以 v1 v2的速度做逆时针转动时 v1 v2 绳中的拉力分别为 F1 F2 若剪断细绳 时 物体到达左端的时间分别为 t1 t2 则下列说法正确的是 图 7 A F1 F2 B F1 F2 C t1 t2 D t1 t2 解析 剪断绳之前 两种情况下物块所受的都是滑动摩擦力 而滑动摩擦力与相对运 动的速度大小无关 则两种情况下物体受力相同 A 错误 B 正确 剪断绳之后 物体有 可能在滑动摩擦力作用下一直做匀加速运动 此情况下运动时间应相同 C D 皆错误 答案 B 8 如图 8 所示 固定在水平面上的斜面倾角为 长方体木块 A 的质量为 M 其 PQ 面上钉着一枚小钉子 质量为 m 的小 球 B 通过一细线与小钉子相连接 细线与斜面垂直 木块与斜 面间的动摩擦因数为 以下说法正确的是 图 8 A 若木块匀速下滑 则小球对木块的压力为零 B 若木块匀速下滑 则小球对木块的压力为 mgsin C 若木块匀加速下滑 则小球对木块的压力为零 D 若木块匀加速下滑 则小球对木块的压力为 mgcos 解析 当木块匀速下滑时 对小球受力分析可求得小球对木块的压力为 mgsin B 正 4 确 当木块匀加速下滑时 将小球和木块看做一个整体 根据牛顿第二定律可得 a gsin gcos 选小球为研究对象 可求得小球对木块的压力为 mgcos D 正确 答案 BD 9 2010 山东省日照市调研 如图 9 所示 倾角为 的斜面体 C 置于水平面上 B 置于斜面上 通过细绳跨过光滑的定 滑轮与 A 相连接 连接 B 的一段细绳与斜面平行 A B C 都处于静止状态 则 图 9 A B 受到 C 的摩擦力一定不为零 B C 受到水平面的摩擦力一定为零 C 不论 B C 间摩擦力大小 方向如何 水平面对 C 的摩擦力方向一定向左 D 水平面对 C 的支持力与 B C 的总重力大小相等 解析 隔离 B 可知当 mA g mBgsin 时 B 与 C 之间无摩擦 A 错误 将 B C 作为一个 整体时 由 A 对 B 的拉力在水平与竖直两方向上的分力知 C 正确 B 错误 而水平面 对 C 的支持力应比 B C 的总重力小 D 错误 答案 C 10 2009 北京高考 如图 10 所示 将质量为 m 的滑块放在倾角为 的固定斜面上 滑块与斜面之间的动摩擦因数为 若滑块与 斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等 重力加速 图 10 度为 g 则 A 将滑块由静止释放 如果 tan 滑块将下滑 B 给滑块沿斜面向下的初速度 如果 tan 滑块将减速下滑 C 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动 如果 tan 拉力大小应是 2mgsin D 用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动 如果 tan 拉力大小应是 mgsin 解析 由 tan 条件可知 mgcos mgsin 即滑动摩擦力等于重力沿斜面向下的 分力 在沿斜面向上的拉力作用下滑块匀速上滑 滑块沿斜面方向合力为零 即拉力 F拉 mgsin mgcos 2mgsin C 项正确 答案 C 11 如图 11 所示 在倾角为 的粗糙斜面上 有一个质量为 m 的物体被水平力 F 推着静止于斜面上 已知物体与斜 5 面间的动摩擦因数为 且 tan 若物体恰好不下滑 则推力 F 为多少 若物体恰好不上滑 则推力 F 为多少 图 11 最大静摩擦力等于滑动摩擦力 解析 因为 tan F 0 时 物体不能静止在斜面上 当物体恰好不下滑时 受力如 图甲所示 有 mgsin Fcos Ff Ff FN FN mgcos Fsin 解得 F mg sin cos sin cos 当物体恰好不上滑时 受力如图乙所示 有 mgsin Ff Fcos Ff FN FN mgcos Fsin 解得 F mg cos sin cos sin 答案 见解析 12 2010 齐河月考 所受重力 G1 8 N 的砝码悬挂在绳 PA 和 PB 的结点上 PA 偏离竖直 方向 37 角 PB 在水平方向 且连在所受重力为 G2 100 N 的木块上 木块静止于 倾角为 37 的斜面上 如图 12 所示 试求 1 木块与斜面间的摩擦力 2 木块所受斜面的弹力 图 12 解析 如图甲所示分析 P