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1、專題二 共點力的平衡條件和應用
(五)高效演練
題組1 受力分析和共點力平衡條件的應用
1.如圖1所示,物體A在豎直向上的拉力F的作用下能靜止在斜面上,關(guān)于A受力的個數(shù),下列說法中正確的是( )
圖1
A.A一定受兩個力作用
B.A一定受四個力作用
C.A可能受三個力作用
D.A受兩個力或者四個力作用
【答案】D
2.(多選)如圖2所示,粗糙水平面上有一長木板,一個人站在木板上用力F向右推箱子,木板、人、箱子均處于靜止狀態(tài).三者的質(zhì)量均為m,下列說法正確的是( )
圖2
A.箱子受到的摩擦力方向向右
B.人受到的摩擦力方向向右
C.箱子對木板的摩擦力
2、方向向右
D.若水平面光滑,人用同樣大小的力F推箱子,能使長木板在水平面上滑動
【答案】BC
【解析】分別對人和箱子受力分析知道
3.(多選)如圖3所示,木板C放在水平地面上,木板B放在C的上面,木板A放在B的上面,A的右端通過輕質(zhì)彈簧測力計固定在豎直的墻壁上,A、B、C質(zhì)量相等,且各接觸面動摩擦因數(shù)相同,用大小為F的水平力向左拉動C,使它以速度v勻速運動,三者穩(wěn)定后彈簧測力計的示數(shù)為Ff.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則下列說法正確的是( )
圖3
A.B對A的摩擦力大小為Ff,方向向左
B.A和B保持靜止,C勻速運動
C.A保持靜止,B和C一起勻速運動
D.C受到地
3、面的摩擦力大小為F-Ff
【答案】ACD
4.如圖4所示,兩相同小球a、b用輕彈簧A、B連接并懸掛在天花板上保持靜止,水平力F作用在a上并緩慢拉a,當B與豎直方向夾角為60°時,A、B伸長量剛好相同.若A、B的勁度系數(shù)分別為k1、k2,則以下判斷正確的是( )
圖4
A.=
B.=
C.撤去F的瞬間,a球的加速度為零
D.撤去F的瞬間,b球處于失重狀態(tài)
【答案】B
彈簧上的彈力不變,b球的加速度為零,a球受到的合外力大小等于F,加速度a=,C、D錯誤.
題組2 動態(tài)平衡問題的分析
5.(多選)如圖5,用OA、OB兩根輕繩將花盆懸于兩豎直墻之間,開始時OB繩水平.現(xiàn)保
4、持O點位置不變,改變OB繩長使繩右端由B點緩慢上移至B′點,此時OB′與OA之間的夾角θ<90°.設(shè)此過程OA、OB繩的拉力分別為FOA、FOB,則下列說法正確的是( )學…&
圖5
A.FOA一直減小
B.FOA一直增大
C.FOB一直減小
D.FOB先減小后增大
【答案】AD
6.如圖6所示,在粗糙水平地面上放著一個截面為四分之一圓弧的柱狀物體A,A的左端緊靠豎直墻,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,整個裝置處于靜止狀態(tài).若把A向右移動少許后,它們?nèi)蕴幱陟o止狀態(tài).則下列判斷中正確的是( )
圖6
A.球B對墻的壓力增大
B.球B對柱狀物體A的壓力增大
5、C.地面對柱狀物體A的摩擦力不變
D.地面對柱狀物體A的支持力不變
【答案】D
7.(多選)如圖7所示,傾角為θ的斜面體c置于水平地面上,小物塊b置于斜面上,通過細繩跨過光滑的定滑輪與沙漏a連接,連接b的一段細繩與斜面平行.在a中的沙子緩慢流出的過程中,a、b、c都處于靜止狀態(tài),則( )
圖7
A.b對c的摩擦力一定減小
B.b對c的摩擦力方向可能平行斜面向上
C.地面對c的摩擦力方向一定向右
D.地面對c的摩擦力一定減小
【答案】BD
題組3 平衡中的臨界和極值問題
8.如圖8所示,有一傾角θ=30°的斜面體B,質(zhì)量為M.質(zhì)量為m的物體A靜止在B上.
6、現(xiàn)用水平力F推物體A,在F由零逐漸增加到mg再逐漸減為零的過程中,A和B始終保持靜止.對此過程下列說法正確的是( )
圖8
A.地面對B的支持力大于(M+m)g
B.A對B的壓力的最小值為mg,最大值為mg
C.A所受摩擦力的最小值為0,最大值為
D.A所受摩擦力的最小值為mg,最大值為mg
【答案】B
【解析】因為A、B始終保持靜止,對A、B整體受力分析可知,地面對B的支持力一直等于(M+m)g,A錯誤.當F=0時,A對B的壓力最小,為mgcos 30°=mg;當F=mg時,A對B的壓力最大,為mgcos 30°+Fsin 30°=mg,B正確.當Fcos 30°=mgs
7、in 30°時,即F=mg時,A所受摩擦力為0,當F=0時,A所受摩擦力大小為mg,方向沿斜面向上,當F=mg時,A所受摩擦力大小為mg,方向沿斜面向下,選項C、D錯誤.
9.如圖9所示,一球A夾在豎直墻與三角劈B的斜面之間,三角劈的重力為G,劈的底部與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ,劈的斜面與豎直墻面是光滑的,設(shè)劈的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.問:欲使三角劈靜止不動,球的重力不能超過多少?
【答案】G
10.質(zhì)量為M的木楔傾角為θ,在水平面上保持靜止,當將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時,它正好勻速下滑.如果用與木楔斜面成α角的力F拉著木塊勻速上升,如圖10所示(已知木楔在整個過程中始終靜止).
圖10
(1)當α=θ時,拉力F有最小值,求此最小值;
(2)當α=θ時,木楔對水平面的摩擦力是多大?
【答案】(1)mgsin 2θ (2)mgsin 4θ