《弹力的大小 胡克定律》进阶练习（二）.doc

弹力的大小 胡克定律进阶练习一、单选题1.四个质量相等的金属环，环环相扣，在一竖直向上的恒力F作用下，四个金属环匀加速 上升则环1和环2间的相互作用力大小为（）A.FB.C.FD.F2.甲、乙、丙三图中物体的质量相同，弹簧秤、绳和滑轮的质量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计在图甲、乙、丙中，弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3，则（）A.F3F1=F2B.F3=F1F2C.F1=F2=F3D.F1F2=F33.如图所示，登山者连同设备总重力为G，若某时刻缆绳和竖直方向的夹角为，登山者手拉缆绳的力大小也为G则此时登山者脚对岩石的作用力（）A.方向水平向右B.方向斜向右下方C.大小为GtanD.大小为Gsin二、计算题4.如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量m=10kg的物体M1，绳杆夹角为30；图乙中轻杆HP一端用铰链固定在竖直墙上，另一端P通过细绳EP拉住，EP与水平方向也成30，轻杆的P点用细绳PQ拉住一个质量也为m=10kg的物体M2（g取10N/kg）求： （1）轻绳AC段的拉力FAC与细绳EP段的拉力FEP之比； （2）横梁BC对C端的支持力大小； （3）轻杆HP对P端的支持力大小5.某压榨机的结构示意图如图所示，其中B为固定绞链，若在A铰链处作用一垂直于壁的力F，则由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，设C与D光滑接触，杆的重力重力不计压榨机的尺寸如图所示，求物体D所受压力的大小是F的多少倍？（滑块C重力不计）参考答案【答案】1.C2.B3.B4.解：题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所示 （1）图甲中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力FAC=FCD=M1g 图乙中由FEGsin30=M2g 得：FEG=2M2g 所以得= （2）图甲中，根据几何关系得：FC=FAC=M1g=100N，方向和水平方向成30向斜右上方； （3）图乙中，根据平衡方程有： FEGsin30=M2g； FEGcos30=FG 所以FG=M2gcot30=M2g173N，方向水平向右； 答：（1）细绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比为1：2； （2）轻杆BC对C端的支持力大小为100N，方向和水平方向成30向斜右上方； （3）轻杆HG对G端的支持力大小为173N，方向水平向右5.解：先对杆和BC整体分析，水平方向受向左的推力F和墙壁对其向右的支持力，根据平衡条件求解支持力等于推力F，再结合牛顿第三定律可得光滑壁受到的压力等于F； 将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解，作出力的分解图如图甲所示则有： 2F1cos=F 则得：F1=F2 再将F2按作用效果分解为FN和FN，作出力的分解图如图乙所示 则有： FN=F2sin 联立得到：FN= 根据几何知识得可知tan= 得到：FN=5F 答：物体D所受压力的大小是F的5倍【解析】1. 解：设每个金属环的质量为m，对整体分析，根据牛顿第二定律得，整体的加速度a=， 隔离对环1分析，根据牛顿第二定律得，F-F1-mg=ma，解得 故选：C 对整体分析，根据牛顿第二定律求出整体的加速度，隔离对环1分析，根据牛顿第二定律求出环1和环2的相互作用力大小 本题考查了牛顿第二定律的基本运用，知道四个金属环具有相同的加速度，运用整体法和隔离法进行求解，难度不大 2.解：甲图：物体静止，弹簧的拉力F1=mg； 乙图：对物体为研究对象，作出力图如图 由平衡条件得：F2=Gsin60=mg=0.866mg 丙图：以动滑轮为研究对象，受力如图由几何知识得F3=mg 故：F3=F1F2 故选：B 弹簧称的读数等于弹簧受到的拉力甲图、乙图分别以物体为研究对象由平衡条件求解丙图以动滑轮为研究对象分析受力情况，根据平衡条件求解 本题是简单的力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，作出力图对于丙图，是平衡中的特例，结果要记忆 3.解：以登山者为研究对象，他受到重力G、岩石对人的作用力N和缆绳的拉力T，如图，根据共点力平衡条件得知：岩石对人的作用力与人的重力和缆绳的拉力的合力大小相等、方向相反，所以岩石对人的作用力方向斜向左上方，则由牛顿第三定律得知登山者脚对岩石的作用力方向斜向右下方 由力的合成法得：N=2Gcos（180-）=2Gsin=Gsincos 故选：B 先对人进行受力分析，再根据共点力作用下物体的平衡条件得出岩石对人的作用力方向，并列方程求出该力的大小，再由牛顿第三定律得到登山者脚对岩石的作用力 对于共点力平衡问题，关键要正确分析受力情况，再选择合适的解题方法列式研究，本题运用合成法比较简洁，也可以运用正交分解法求解 4. 根据定滑轮的力学特性，可知a图中，细绳AC段的张力等于物体的重力 图甲中对滑轮受力分析，运用合成法求解细绳AC段的张力FAC与轻杆BC对C端的支持力； 乙图中，以C点为研究对象，根据平衡条件求解细绳EG段的张力F2以及轻杆HG对G端的支持力 本题首先要抓住定滑轮不省力的特点，其次要根据平衡条件，以G点为研究对象，按力平衡问题的一般步骤求解细绳EG的张力 5. 先对杆和BC整体分析，水平方向受向左的推力F和墙壁对其向右的支持力，根据平衡条件求解支持力，再结合牛顿第三定律求解光滑壁受到的压力； 根据力F的作用效果将它分解