资源简介

专题7　共点力的平衡
题组1　应用平衡条件求解受力
1．如图1所示，两个等大、反向的水平力F ( http: / / www.21cnjy.com )分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态．若各接触面与水平地面平行，则A、B两物体各受几个力(　　)图1
A．3个、4个 B．4个、4个
C．4个、5个 D．4个、6个
2．如图2所示，质量分别为m1、m2的两个 ( http: / / www.21cnjy.com )物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．则m1所受支持力FN和摩擦力Ff正确的是(　　)
图2
A．FN＝m1g＋m2g－Fsinθ
B．FN＝m1g＋m2g－Fcosθ
C．Ff＝Fcosθ
D．Ff＝Fsinθ
3．用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时 ( http: / / www.21cnjy.com )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3所示，则物体所受摩擦力(　　)
A．等于零图2
B．大小为mg，方向沿斜面向下
C．大小为mg，方向沿斜面向上
D．大小为mg，方向沿斜面向上
4．如图4所示，重力为50 ( http: / / www.21cnjy.com )0N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体，当绳与水平方向成60°角时，物体静止．若不计滑轮与绳的摩擦，求：地面对人的支持力和摩擦力的大小？
图4
题组2　用图解法进行动态平衡分析
5.如图5所示，物体在沿粗糙斜面向上的 ( http: / / www.21cnjy.com )拉力F作用下处于静止状态．当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中，斜面对物体的作用力可能(　　)
A．逐渐增大图5
B．逐渐减小
C．先增大后减小
D．先减小后增大
6．如图6所示为航天员在进行体能训 ( http: / / www.21cnjy.com )练的示意图，航天员两臂夹角∠AOB＞90°，当OA臂由水平方向缓慢移动到竖直的过程中，手臂OA的作用力FA和手臂OB的作用力FB的变化情况，下列说法正确的是(　　)
A．FA增大、FB减小图6
B．FA减小、FB增大
C．FA先减小后增大、FB减小
D．FA先增大后减小、FB先减小后增大
7．如图7所示，一小球放置在木板与 ( http: / / www.21cnjy.com )竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为FN1，球对木板的压力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中(　　)
A．FN1始终减小，FN2始终增大
B．FN1始终减小，FN2始终减小图7
C．FN1先增大后减小，FN2始终减小
D．FN1先增大后减小，FN2先减小后增大
8．如图8所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在 ( http: / / www.21cnjy.com )空中，其中绳OA固定不变，绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的张力的大小将(　　)图8
A．一直变大 B．一直变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
题组3　整体法和隔离法在平衡问题中的应用
9.如图9所示，质量为M的 ( http: / / www.21cnjy.com )楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ.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．则地面对楔形物块的支持力的大小为(　　)图9
A．(M＋m)g
B．(M＋m)g－F
C．(M＋m)g＋Fsinθ
D．(M＋m)g－Fsinθ
10．在粗糙水平地面上与 ( http: / / www.21cnjy.com )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，整个装置处于平衡状态．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的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图10所示，在此过程中(　　)图10
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
11．如图11所示，木板B放在粗糙的水 ( http: / / www.21cnjy.com )平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上，用水平力F向左拉动B，使B以速度v做匀速运动，这时绳水平，张力为FT.下面说法正确的是(　　)
A．FT＝F图1
B．木块A受到的是静摩擦力，大小等于FT
C．木板B受到一个静摩擦力，一个滑动摩擦力，合力大小等于F
D．若木板B以2v的速度匀速运动，则拉力仍为F
题组4　共点力平衡中的临界和极值问题的处理方法
12．将两个质量均为m的小球a、b用细 ( http: / / www.21cnjy.com )线相连后，再用细线悬挂于O点，如图12所示．用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ＝30°，则F的最小值为(　　)
图12
A.mg B．mg
C.mg D.mg
13．三段不可伸长的细绳OB、OC ( http: / / www.21cnjy.com )能承受的最大拉力相同，OA能承受的最大拉力是OB、OC的倍，它们共同悬挂一重物，如图13所示，其中OA与竖直方向夹角是30°，OB是水平的，A端、B端固定．若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳(　　)图13
A．必定是OA B．必定是OB
C．必定是OC D．可能是OA
答案解析
1．C　[由于A静止，A受重力、B的支持力、拉力F及B对A向左的静摩擦力，共4个力．
把A、B看做一个整体可知，两个力F的效果 ( http: / / www.21cnjy.com )抵消，地面对B没有静摩擦力作用，故B受重力、拉力F、地面的支持力、A对B的压力和A对B向右的静摩擦力，共5个力的作用．选项C正确．]
2．AC　[将m1、m2、弹簧看做一 ( http: / / www.21cnjy.com )个整体，受力分析如图所示，根据平衡条件得Ff＝Fcosθ，FN＝(m1＋m2)g－Fsinθ，故A、C选项正确．]
3．A　[竖直悬挂时：mg＝kL，对质 ( http: / / www.21cnjy.com )量为2m的物体进行受力分析，F1＝2mgsin 30°＝mg＝kL，所以物体相对斜面没有向下运动的趋势，所受摩擦力为零，故选A.]
4．(500－100) N　100N
解析　对A有绳的拉力为：F＝mg＝200N
对人有：Ff＝Fcosθ
FN＋Fsinθ－Mg＝0
解得：Ff＝100N，FN＝(500－100) N.
5．AD　[因为初始状态拉力F ( http: / / www.21cnjy.com )的大小未知，所以斜面对物体的摩擦力大小和方向未知，故在F逐渐增大的过程中，斜面对物体的作用力的变化存在多种可能．斜面对物体的作用力是斜面对物体的支持力与摩擦力的合力．因为物体始终保持静止状态，所以斜面对物体的作用力和物体重力G与拉力F的合力是平衡力．因此，判断斜面对物体的作用力的变化就转化为分析物体的重力G和拉力F的合力的变化．物体的重力G和拉力F的合力的变化如图所示，由图可知，F合可能先减小后增大，也可能逐渐增大．]
6．C　[受力分析如图所示FA与FB的 ( http: / / www.21cnjy.com )合力跟航天员重力等大反向，可知FA与FB的合力始终大小不变、方向竖直向上．由图可知，FA先减小后增大、FB减小．故选C.]
7．B　[对小球受力分析，如图所示，根据三 ( http: / / www.21cnjy.com )力合力为零，随着木板顺时针缓慢转到水平位置，球对木板的压力大小FN2逐渐减小，墙面对球的压力大小FN1逐渐减小，故选B.]
8．D　[以O点为研究对象，进行受力分析如图所示
在绳OB转动的过程中O点始终不动，所受合力为零，由图可知，绳OB的张力先变小后变大，故选D.]
9．D　[匀速沿斜面上滑的小 ( http: / / www.21cnjy.com )物块和楔形物块都处于平衡状态，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：(M＋m)g＝FN＋Fsinθ，解得FN＝(M＋m)g－Fsinθ.]
10．C　[对A、B整体分析，整体受重 ( http: / / www.21cnjy.com )力、支持力及压力F而处于平衡状态，故当F增大时，地面对A的支持力增大，故F3增大；对B分析，墙对B的作用力及A对球的作用力的合力与F及B的重力的合力大小相等、方向相反，故当F增大时，B对A的压力增大，墙对B的作用力增大，即F1、F2增大，故选C.]
11．D　[对A、B整体受力分析，F＝ ( http: / / www.21cnjy.com )FT＋Ff2，A选项错误；木块A与木板B之间发生了相对运动，所以木块A受到的是水平向左的滑动摩擦力，根据共点力平衡，Ff1＝FT，B选项错误；B相对地面和A均发生了相对运动，所以B受到两个滑动摩擦力，C选项错误；若木板B以2v的速度匀速运动，其受到的两个滑动摩擦力大小和方向均不变，拉力仍为F，D选项正确；故选D.]
12．B　[当力F与Oa垂直时，F有最小值，以两小球整体为研究对象，F最小值F＝2mgsin30°＝mg.]
13．C　[以结点O为研究对象，受力分析如图：
根据平衡条件，FOC>FOB，
FOA＝＝FOC

展开更多......

收起↑