定时检测二共点力作用下物体的平衡

定时检测二共点力作用下物体的平衡1.(2009山东16)如图1所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点.设滑块所受支持力为FN.OP与水平方向的夹角为.下列关系正确的是()A.B.F=mgtanC.D.FN=mgtan,图1,解析小滑块受力分析如右图所示,根据平衡条件得FNsin=mgFNcos=F所以因此只有选项A正确.答案A,2.(2009江苏2)如图2所示,用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为10N,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g取10m/s2)()A.B.C.D.,图2,解析绳子恰好不断时的受力分析如图所示,由于FN=mg=10N,绳子的最大拉力也是10N,可知F1、F2之间的最大夹角为120,由几何关系知两个挂钉之间的最大间距答案A,3.(2009天津1)物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是()解析对物块受力分析,由平衡条件知A、B两种情况不会改变摩擦力的大小,C中F竖直向上,静摩擦力减小,D中F竖直向下,静摩擦力由mgsin变为(mg+F)sin,增大,故D对.,D,4.(2009浙江14)如图3所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为,斜面的倾角为30,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为()A.B.C.D.,图3,解析对三棱柱进行受力分析,受重力mg、支持力FN和静摩擦力Ff作用处于平衡,由平衡条件可知,FN=mgcos30=故选A.答案A,5.(2008广东6)如图4所示,质量为m的物体悬挂在轻质支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为.设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2,以下结果正确的是()A.F1=mgsinB.C.F2=mgcosD.,图4,解析对悬挂的物体由力的平衡条件可知绳子的拉力等于其重力,绳子拉O点的力也等于重力.求OA和OB的弹力,选择的研究对象为作用点O,受力分析如右图所示,由平衡条件可知,F1和F2的合力与FT等大反向,由平行四边形定则和几何关系得:F1=mgtan,F2=则D正确.答案D,6.(2008山东16)如图5所示,用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为x.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x.斜面倾角为30,则物体所受摩擦力()A.等于零B.大小为方向沿斜面向下C.大小为方向沿斜面向上D.大小为mg,方向沿斜面向上,图5,解析竖直悬挂时mg=kx沿斜面拉2m物体时,设物体受摩擦力为Ff,方向沿斜面向下,则kx=2mgsin30+Ff由得Ff=0答案A,7.(2008海南2)如图6所示,质量为M的楔形物块静置在水平地面上,其斜面的倾角为.斜面上有一质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止.地面对楔形物块的支持力为()A.(M+m)gB.(M+m)g-FC.(M+m)g+FsinD.(M+m)g-Fsin解析匀速上滑的小物块和静止的楔形物块都处于平衡状态,对整体,由竖直方向受力平衡得(M+m)g=FN+Fsin,故FN=(M+m)g-Fsin.D选项正确.,图6,D,8.(2008天津19)在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的摩擦力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如上图7所示,在此过程中()A.F1保持不变,F3缓慢增大B.F1缓慢增大,F3保持不变C.F2缓慢增大,F3缓慢增大D.F2缓慢增大,F3保持不变,图7,解析B的受力如下图甲所示,因为F和G的方向始终沿竖直方向,当F增大时,F1、F2都缓慢增大,F1=F1,F2=F2,所以F1、F2都缓慢增大.A物体受力如图乙所示.由图乙知F2sin=F3,所以F3缓慢增大.答案C,9.如图8所示,一端可绕O点自由转动的长木板上方放一个物块,手持木板的另一端,使木板从水平位置沿顺时针方向缓慢旋转,则在物块相对于木板滑动前()A.物块对木板的压力不变B.木板对物块的支持力不变C.物块对木板的作用力减小D.物块受到的静摩擦力增大,图8,解析作出木板与物体在转动过程中的一个状态下的受力示意图(见右图),由共点力平衡条件知Ff=mgsin(90-),FN=mgcos(90-),因减小故Ff增大,FN减小.另外FN和Ff的合力与G等大反向,构成平衡力,故FN和Ff静的合力不变.缓慢转动时,板对物块的作用力不变.答案D,10.如图9所示是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图.使用时,用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上.撑竿的重力和墙壁的摩擦均不计,且撑竿足够长.粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚,设该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1,涂料滚对墙壁的压力为F2,则()A.F1增大,F2减小B.F1增大,F2增大C.F1减小,F2减小D.F1减小,F2增大,图9,解析设撑竿与竖直方向的夹角为,涂料滚的重力为G.涂料滚受力平衡,对其受力分析可得,推力F1=G/cos,涂料滚对墙的压力等于墙对涂料滚的弹力,则F2=Gtan,撑竿上升过程角变小,则F1减小,F2也减小,故C正确.答案C,11.一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图10所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,且与水平线成30角.已知B球的质量为3kg,求细绳对B球的拉力和A球的质量.(g取10m/s2),图10,解析对B球受力分析如下图所示,物体B处于平衡状态有:FTsin30=mBgFT=2mBg=2310N=60N物体A处于平衡状态有:在水平方向:FTcos30=FNAsin30在竖直方向:FNAcos30=mAg+FTsin30由上两式解得:mA=2mB=6kg答案60N6kg,12.如图11所示,人重600N,木块A重400N,人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为0.2,现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:(1)人对绳的拉力.(2)人脚对A的摩擦力的方向和大小.,图11,解析设绳子的拉力为FT,物体与地面间的摩擦力为FfA.(1)取人和木块为整体,并对其进行受力分析,如右图所示,由题意可知FfA=(mA+m人)g=200N.由于系统处于平衡状态,故2FT=FfA所以FT=100N.,(2)取人为研究对象,对其进行受力分析,如右图所示.由于人处于平衡状态,故FT=Ff人=100N由于人与木块A处于相对静止状态,故人与木块A之间的摩擦力为静摩擦力.由牛顿第三定律可知人脚对木块的摩擦力方向向右,大小为100N.答案(1)100N(2)200N方向向右,13.两根长度相等的轻绳,下端悬挂一质量为m的物体,上端分别固定在水平天