共点力作用下物体的平衡分析

1、 共点力作用下物体的平衡（二）例4如图所示，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 ()a2个 b3个c4个 d5个a1c6.如图所示，物体b的上表面水平，b上面载着物体a，当它们一起沿固定斜面c匀速下滑的过程中物体a受力是（ b ）a、只受重力b、只受重力和支持力c、有重力、支持力和摩擦力d、有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力1.(2012湖南衡阳高三月考)如图所示,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 ) a.3个b.4个

2、c.5个d.6个 2.如图所示,水平地面上的物体a在斜向上的拉力f作用下向右做匀速直线运动,则( cd ) a.物体a可能不受地面支持力的作用 b.物体a可能受到三个力的作用 c.物体a受到滑动摩擦力的大小为fcos d.水平地面对a的作用力一定不是竖直方向 6.如图,a、b两物体叠放在水平桌面上 kg4 kg,a、b之间动摩擦因数为0.2,b与桌面间动摩擦因数为0.1,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当水平力f=5 n作用于a物体时,下列说法正确的是 ( ad ) a.a受四个力作用 b.b受四个力作用 c.桌面对b的摩擦力为5 n,方向向左 d.桌面对b的摩擦力为4 n,方向向左 【例3】

3、(2003年理综)如图甲所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，o点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与o点的连线与水平线的夹角为=60。两小球的质量比为a b c d例2.如图所示，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p点。设滑块所受支持力为fn。of与水平方向的夹角为0。下列关系正确的是 （ ）abfmgtancdfn=mgtan2如图所示，小球a和b的质量均为m，长度相同的四根细线分别连接在两球间、球与水平天花板上p点以及与竖直墙上的q点之

4、间，它们均被拉直，且p、b间细线恰好处于竖直方向，两小球均处于静止状态，则q、a间水平细线对球的拉力大小为()a.mg bmgc.mg d.mg答案cmno3. 如图所示，轻绳mo和no共同吊起质量为m的重物。mo与no垂直，mo与竖直方向的夹角 = 30。已知重力加速度为g。则 ( a ) a.mo所受的拉力大小为 b.mo所受的拉力大小为c.no所受的拉力大小为 d.no所受的拉力大小为2mg4.如图,一个倾角为45的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的均质铁球静止在如图所示的位置,需用一个水平推力f作用于球体上,f的作用线通过球心.设球体的重力为g,竖直墙对球体的弹力为斜面对球体的弹力为则下

5、列正确的是( bc ) a.b. c.d.一定大于 5.【2012重庆名校联考】如右图所示，图形凹槽半径r=30cm，质量m=1kg的小物块在沿半径方向的轻弹簧挤压下处于静止状态。已知弹簧的劲度系数k=50n/m，自由长度l=40cm，一端固定在圆心o处，弹簧与竖直方向的夹角为37。取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。则 （ ）a物块对槽的压力大小是15nb物块对槽的压力大小是13nc槽对物块的摩擦力大小是6nd槽对物块的摩擦力大小是8n【答案】bc10.（浙江14）如图所示，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，

6、则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为（ a ）amg和mg bmg和mgcmg和mg dmg和mg16.(山东理综16) 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300,如图所示.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,方向沿斜面向上答案 a【】2如图所示，物体质量为m，靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙间的动摩擦因数为，要使物体沿着墙匀速滑动，则外力f的大小可能是 ( cd )5.两刚性球a和b的质量分别为和、直径分别为和.将a 、b

7、球依次放入一竖直放置、内径为d(d的平底圆筒内,如图所示.设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f和筒底所受的压力大小为f.已知重力加速度大小为g.若所有接触都是光滑的,则( ) a. b. c. d. 4.在广场游玩时,一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块置于水平地面上,如图所示.若水平方向上的风速逐渐增大(设空气密度不变),则下列说法中正确的是( ) a.细绳的拉力逐渐增大 b.地面受到小石块的压力逐渐减小 c.小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大,滑动后受到的摩擦力不变 d.小石块有可能连同气球一起被吹离地面 【解析】 把气球和石块看做一整体,整体受到重力

8、,地面对石块的支持力,水平风力和地面对石块的摩擦力,空气对气球的浮力和地面对石块的支持力的合力与整体重力是平衡力,由于浮力不变,所以支持力不变;石块滑动之前水平风力和地面对石块的静摩擦力是一对平衡力,静摩擦力随风力的增大而增大,滑动以后是滑动摩擦力,由于支持力大小不变,所以滑动摩擦力大小也不变,故b、d错误,c正确,以气球为研究对象,易知a正确. 【答案】 ac 10.（湖北省百所重点中学2012届高三联考）如图所示，100个大小相同、质量均为m且光滑的小球，静止放置于两相互垂直且光滑的平面上。平面ab与水平面的夹角为30，则第2个小球对第3个小球的作用力大小为（ c ）a.mg/2 b. 4

9、8mg c.49mg d.98mg22（陕西省西工大附中2012届高三第一次适应性测试理综卷）如图所示，水平细杆上套一环a，环a与球b间用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为ma和mb，由于b球受到水平风力作用，a与b球一起向右匀速运动已知细绳与竖直方向的夹角为，则下列说法中正确的是（ a ）a.b球受到的风力为 b.风力增大时，轻质绳对b球的拉力保持不变c.杆对a球的支持力随着风力的增加而增加 d.a球与水平细杆间的动摩擦因数为mgfnoabpq【例8】 有一个直角支架aob，ao水平放置，表面粗糙， ob竖直向下，表面光滑。ao上套有小环p，ob上套有小环q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽

10、略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）。现将p环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，ao杆对p环的支持力fn和摩擦力f的变化情况是afn不变，f变大 bfn不变，f变小 cfn变大，f变大 dfn变大，f变小解：以两环和细绳整体为对象求fn，可知竖直方向上始终二力平衡，fn=2mg不变；以q环为对象，在重力、细绳拉力f和ob压力n作用下平衡，设细绳和竖直方向的夹角为，则p环向左移的过程中将减小，n=mgtan也将减小。再以整体为对象，水平方向只有ob对q的压力n和oa 对p环的摩擦力f作用，因此f=n也减小。答案选b。点评：正确选取研究

11、对象，可以使复杂的问题简单化，整体法是力学中经常用到的一种方法。mfm【真题2】（2008年海南卷）如图，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（mm）g b（mm）gf c（mm）gfsin d（mm）gfsin【解析】匀速沿斜面上升的小物体和斜面都处于平衡状态，可将二者看作一个处于平衡状态的整体，由竖直方向受力平衡可得：，解得n（mm）gfsin【答案】d【名师指引】本题因是求外界对系统的作用力，故将二者视为一整

12、体来研究，将使求解变得简单，当然，本题也可以采用隔离法，同学们不妨一试.25（北京市西城区2012届高三第一学期期末考试物理题）如图所示，在水平地面上放着斜面体b，物体a置于斜面体b上。一水平向右的力f作用于物体a。在力f变大的过程中，两物体始终保持静止，则地面对斜面体b的支持力n和摩擦力f的变化情况是（ c ）an变大、f不变 bn变大、f变大 cn不变、f变大 dn不变、f不变22（福建省四地六校2012届高三第三次联考）如图所示，质量m1=10kg和m2=30kg的两物体，叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上，一处于水平位置的轻弹簧，劲度系数为200n/m，一端固定于墙壁，另一端与

13、质量为m1的物体相连，弹簧处于自然状态，现用一水平推力f作用于质量为m2的物体上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，当移动0.40m时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力f的大小为（ ）a100n b200n c250n d280n22.d 解析：运用整体法求解。选取两物体组成的系统为研究对象，因为移动过程缓慢，所以该系统受力平衡，当移动0.40m时，对系统受力分析，根据平衡条件可得f=kx+（m1+m2）g，代入数据，可得f=280n。本题答案为d。4.典型例题：思考：1.如图所示，细绳一端与光滑小球连接，另一端系在竖直墙壁上的a点，当缩短细绳小球缓慢上移的过程中，细绳对小球的拉力、墙壁对小球的弹力如何变化思考：2重g的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小f1、f2各如何变化？ f1f2g思考3：如图所示，把球夹在竖直墙ac和木板bc之间，不计摩擦，球对墙的压力为fn，球对板的压力为fn2在将板bc逐渐放至水平的过程中，下列说法中，正确的是（ ）afn和fn2都增大bfn和fn2都减小cfn增大，fn2减小dfn减小，fn2增大思考：4如图所示，电灯悬挂于两壁之间，更换水平绳oa使连结点a向上移动而保持o点的位置不变，则a点向上移动时（ ）a绳oa的拉力逐渐增大；