11月24日2013级练习题共点力作用下物体的平衡

1、共点力作用下物体的平衡1.平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动状态，或者缓慢移动2.平衡条件： 1个力不可能，2个力一定二力平衡，3个力合成3变二力平衡，3个力分解成两对平衡力。二力平衡：大小相等，方向相反，作用在一条直线上。 多力平衡：任何一个力与其余几个力的合力等值反向平衡问题的常用方法力的合成分解法：（合成就是多变少，分解就是少变多，效果不变，只求方便）物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反，“力的合成分解法法”是解决三力平衡问题的基本方法。1如图所示，重物的质量为m，轻细绳AO和BO的A端、B端是固定的，平衡时AO水平，BO与水平面的夹

2、角为，AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是 （ ）AF1 = mgcos BF1 = mgcot CF2 = mgsin DF2 = mg/sin2：.图所示,在倾角为的斜面上有一质量为m的光滑球被竖直的挡板挡住,则球对斜面的压力大小为()A.mgcosB.mgtanC.D.mg菱形四边形：3如图所示的装置处于静止状态.已知A、B两点在同一水平面上，轻绳OA、OB与水平方向的夹角均为，物体所受重力为G，求轻绳OA和OB所受的拉力. 4：如图所示，在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上.如果钢丝绳与地面的夹角A=B=60°，每条钢丝绳的拉力都是300N，求两根钢丝绳作用在电线杆上的合

3、力. 相似三角形法：物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，画出其中任意两个力的合力与第三个力等值反向的平行四边形，其中可能有力三角形与题设图中的几何三角形相似，进而力三角形与几何三角形对应成比例，根据比值便可计算出未知力的大小与方向。一般非直角三角形中可用力的三角形相似实物三角形方法或正弦定理5. 如图所示固定在水平面上的光滑半球半径为R，球心O的正上方悬点C处，细绳一端拴一小球质量为m置于半球面上处于静止，求小球所受到的绳子拉力和半球面对它的支持力正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用时，常用正交分解法列平衡方程求解 Fx合=0、Fy合=0。为方便计算，建立坐标系时以尽可能多的力落在坐

4、标轴上为原则。6如图所示，质量为的物体在恒力F作用下沿天花板向右匀速滑动，F与水平方向成角，物体与天花板间的滑动摩擦系数为，则物体受到的摩擦力大小为( ).Fo.Fin .(Fin).(Fin).7：如图所示,倾角为粗糙斜面上的物体质量为M受水平推力F作用保持沿斜面向上匀速运动, 求物体与斜面间的摩擦因数？整体法与隔离法：整体法是把两个或两个以上物体组成的系统作为一个整体来研究的分析方法；当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的受力和运动时，一般可采用整体法。隔离法是将所确定的研究对象从周围物体（连接体）系统中隔离出来进行分析的方法，其目的是便于进一步对该物体进行受力分析，得出与之关联的力。

5、为了研究系统（连接体）内某个物体的受力和运动情况时，通常可采用隔离法。一般情况下，整体法和隔离法是结合在一起用8如图所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平为Fb=5 N，Fc =10 N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小，则（ ）Af1=5 N，f2=0，f3=5 NBf1=5 N，f2=5 N，f3=0Cf1=0，f2=5 N，f3=5 NDf1=0，f2=10 N，f3=5 N9.如图所示,三块相同砖被压在两竖直方向的木板之间,设每块砖的重力为G,则A与左板间的摩擦力大小为_,A与B之间的摩擦力大小为_10：

6、完全相同的直角三角形滑块A、B，按如图所示叠放，设A、B接触的斜面光滑，A与桌面间的动摩擦因数为，现在B上作用一水平推力F，恰好使A、B一起在桌面上匀速运动，且A、B保持相对静止则A与桌面间的动摩擦因数与斜面倾角的关系为()Atan Btan C2tan D与无关对称法：研究对象所受力若具有对称性，则求解时可把较复杂的运算转化为较简单的运算，或者将复杂的图形转化为直观而简单的图形。所以在分析问题时，首先应明确物体受力是否具有对称性。11如图所示，重为G的均匀链条挂在等高的两钩上，链条悬挂处与水平方向成角，试求： 链条两端的张力大小； 链条最低处的张力大小。针对训练：12.2008年北京奥运会，

7、我国运动员陈一冰勇夺吊环冠军，其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到如图所示位置，则在两手之间的距离增大过程中，吊环的两根绳的拉力FT(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为() AFT增大，F不变 BFT增大，F增大 CFT增大，F减小 DFT减小，F不变 13.如图所示,将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列结论正确的是()A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的正压力B.物体受mg、N、F1、F2四个力作用 C.物体只受重力mg和弹力N的作用、D.力N、F1、F2三个力的作用效果跟mg、N两个力的作用效果相同

8、14.如图所示,放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力作用,但物体仍保持静止状态,现将F分解为水平方向的力F1和竖直向上的力F2,下列说法正确的是()A.F1是物体对水平面的摩擦力B.F2是水平面对物体的支持力C.F1与水平面给物体的静摩擦力大小相等、方向相反D.F2与物体的重力大小相等、方向相反15.如图所示，物体A置于倾斜的传送带上，它能随传送带一起向上或向下做匀速运动，下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述，正确的是()A物体A随传送带一起向上运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下B物体A随传送带一起向下运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下C物体A随传送带一起向下运动时，A不受摩擦力作用D无论传

9、送带向上或向下运动，传送带对物体A的作用力均相同16.质量为0.8kg的物块静止在倾角为30°的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力推物块，物块仍保持静止，则物块所受到的摩擦力大小等于()(A)5N(B)4N(C)3N(D)17.如图所示，A、B两物体的重力分别是GA3 N、GB4 N，A用悬绳挂在天花板上，B放在水平地面上，A、B间的轻弹簧上的弹力F2 N，则绳中张力F1和B对地面的压力F2的可能值分别为()7 N和10 N5 N和2 N1 N和6 N2 N和5 NA B C D18如图所示，人屈膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为，设此时大小腿部的肌肉群对膝关节的作用力F的方

10、向水平向后，且大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受小腿骨沿竖直方向的力约为()A. B. C. D. tan (/2)19.物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行，如图所示。两物体恰能沿固定斜面向下做匀速运动 （ ）AA受到B的摩擦力沿斜面方向向上 BA受到B的摩擦力沿斜面方向向下CA、B之间的摩擦力为零 D，A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质20图甲为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe，bOg均成120°向

11、上的张角，如图乙所示。此时O点受到的向下的冲击力大小为F，则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为 （ ）AF BF/2 CF + mg D(F + mg)/221如图2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. 22如图所示，一箱苹果沿着倾角为的斜面，以速度v匀速下滑，在箱子中夹有一只质量为m的苹果，它受到周围苹果对它作用力的方向是()A沿斜面向上 B沿斜面向下 C竖直向上

12、 D垂直斜面向上23如图4所示，质量m110 kg和m230 kg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k250 N/m，一端固定于墙壁，另一端与质量为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0.40 m时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力F的大小为()A100 N B300 N C200 N D250 N24.如图所示，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为，质点与球心连线与水平地面的夹角为，则下列说法正确的是()A质点所受摩擦力大小为mg

13、sin B质点对半球体的压力大小为mgcosC质点所受摩擦力大小为mgsin D质点所受摩擦力大小为mgcos25.重150N的光滑球A悬空靠在墙和木块B之间，木块B的重力为1500N，且静止在水平地板上，如图所示，则()A.墙所受压力的大小为150N B.木块A对木块B压力的大小为150NC.水平地板所受的压力为1500N D.木块B所受摩擦力大小为150NPQF26.如图所示，位于水平桌面上的物块P质量为2m，由跨过定滑轮的轻绳与质量为m的物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉

14、Q使它做匀速运动，则F的大小为 （）A B C D27如图所示，物体A重100 N，物体B重20 N，A与水平桌面间的最大静摩擦力是30 N，整个系统处于静止状态，这时A受到的静摩擦力是多大？如果逐渐加大B的重力，而仍保持系统静止，则B物体重力的最大值是多少？28如图所示，木板A的质量为m，滑块B的质量为M，木板A用绳拴住，绳与斜面平行，B沿倾角为的斜面在A木板下匀速下滑若M2m，A、B间以及B与斜面间的动摩擦因数相同，试求此动摩擦因数。29如图所示，两根相同的橡皮绳OA、OB，开始夹角为0º，在O点处打结吊一重G=50 N的物体后，结点O刚好位于圆心。（1）将A、B分别沿圆周向两边

15、移至A、B，使AOA=BOB=60°。欲使结点仍在圆心处，则此时结点处应挂多重的物体?（2）若将橡皮绳换成无明显弹性的轻绳，结点仍在圆心O，在结点处仍挂重G=50 N的重物，并保持左侧轻绳在OA不动，缓慢将右侧轻绳从OB沿圆周移动，当右侧轻绳移动到什么位置时右侧轻绳中的拉力最小？最小值是多少？30如图所示，贴着竖直侧面的物体A的质量mA=0.2kg，放在水平面上的物体B的质量mB=1.0kg，绳和滑轮间的摩擦均不计，且绳的OB部分水平，OA部分竖直，A和B恰好一起匀速运动。取g=10m/s2， 求：（1）物体B与桌面间的动摩擦因数？（2）如果用水平力F向左拉B，使物体A和B做匀速运动

16、，需多大的拉力？（3）若在原来静止的物体B上放一个质量与B物体质量相等的物体后，物体B受到的摩擦力多大？AABBO31.A,B二滑块叠放在水平面上，已知A，B滑块所受重力分别是GA10牛，GB20牛.A，B间摩擦系数10.20，B与水平面间的摩擦系数20.30.试求在图中所示的两种情况下拉动滑块所需的最小力分别为多大. BAO答案解析1BD变式2C 变式4解析：利用整体法对AB受力分析如图甲，则FFf2mg对物体B受力分析如图乙则Fcos mgsin 由得tan ，故选B.答案：B 在求链条两端的张力时，可把链条当做一个质点处理。两边受力具有对称性使两端点的张力F，大小相等，受力分析如图甲所示

17、，取链条整体为质点研究对象。由平衡条件得竖直方向2Fsin=G，所以端点张力为F = G/2sin。 在求链条最低点张力时，可将链条一分为二，取一半研究，受力分析如图乙所示。由平衡条件得水平方向所受力为 F = Fcos = (Gcot)/2。针对训练1解析：由平衡条件，合力F等于人的重力，F恒定不变；当两手间距离变大时，绳的拉力的夹角由零变大，由平行四边形定则知，FT变大，A正确4.解析：由于物体A做匀速运动，故物体A受力平衡，所以无论传送带向上运动还是向下运动，传送带对物体A的作用力相同，均等于物体A的重力沿斜面的分力，故D对5答案:A6C7D8解析：因A、B沿固定斜面向下做匀速运动，故B

18、受到A的摩擦力平行斜面向上，A受到B的摩擦力平行斜面向下，故B正确9B24解析：分析质点受力如图所示，因质点静止在半球体上，所以有FNmgsin ，Ffmgcos .故有D正确，B、C错误；因质点受静摩擦力作用，其大小不能用FfFNmgsin 来计算，故A错误答案：D25解析：小球A和木块B受力分析如图所示，对A：FN1cos 60°GA，FN1sin 60°FN2，可得：FN1300 N，FN2150 N，可知选项A正确、B错误；对B：由FN1FN1，FN1cos 60°GBFN3及FN1sin 60°Ff可得：FN31 650 N，Ff150 N，所

19、以选项C错误、D正确答案：AD26解析 将P、Q看为一个整体，受两绳相等的拉力F0和地面的摩擦力f及拉力F作用，做匀速运动，有F=2 F0，再对Q隔离,受力分析，由平衡条件得 F= F0+由以上两式联立解得 F=。答案：C27以结点O为研究对象,建立直角坐标系x轴上：FTA=FTcos 45°、y轴上：FTB=GB=FTsin 45°联立,得：FTA=GBtan 45°=20 N以A为研究对象,受力分析,可得FfA=FTA=FTA=20 N,方向水平向右。当逐渐加大B的重力时,要使系统处于平衡状态，当A达到最大静摩擦力时,B物体的重力达到最大.由上述表达式可知：故A受到的静摩擦力为20 N,B物体的重力最大值为30 N。NN/F1F2mg28解：对B受力分析，如图所示：由平衡条件：F1=mgcosF2=（M+m）gcos又因为 M=2m所以 =29解：（1）设OA、OB并排吊起重物时，橡