寒假作业8详解答案

发布 2020-02-28 12:21:28 阅读 7030

作业8 共点力的平衡2 参***。

1.a解析】

试题分析:以金属小球为研究对象,分析受力:重力、绳子b的拉力.绳子a没有绷紧,对小球没有拉力,斜面对小球也没有支持力.假设斜面对小球有支持力,小球将受到重力、b绳的拉力和斜面的支持力三个力作用,由于b绳的拉力与重力都在竖直方向,三个力的合力不可能为零,则小球不可能处于静止状态,与题不符,故小球只受重力、绳子b的拉力两个力作用,故选a.

考点:物体的平衡及受力分析。

2.a解析】

试题分析:根据受力分析,弹簧弹力分解到竖直方向的合力为物体的重力。即,对于。,,所以化简得到a

考点:本题考查共点力平衡、胡克定律。

3.c解析】

试题分析:p受到重力、q的支持力和静摩擦力,绳子的拉力,共4个力作用,a错误;q受到重力、墙壁的弹力、p的压力和静摩擦力,共4个力作用,b错误;设绳子与竖直方向的夹角为α,p的重力为g,绳子的拉力大小为f,则由平衡条件得:f=gq,gp+f=fcosα,则gp+gq=fcosα,gp与gq不变,若绳子变长,α变小,cosα变大,则f变小,c正确;q受到的静摩擦力竖直向上,与其重力平衡,与绳子长度无关,所以若绳子变短,q受到的静摩擦力不变,d错误。

考点:本题考查受力分析。

4.b解析】

试题分析:先对4块砖整体受力分析,受重力4mg和两侧木板对砖向上的静摩擦力2f,根据平衡条件,有:

2f=4mg;解得:f=2mg,即木板对砖的静摩擦力为2mg;再对砖整体分析,受重力2mg,木板对其向上的静摩擦力,大小为f=2mg,设2对的静摩擦力为f′,向上,根据平衡条件,有:f′+f=2mg,故f′=2mg-f=0

故选:b.考点:整体法及隔离法的应用。

5.b解析】

试题分析:由题,球静止时在图中a位置,设此时弹簧伸长的长度x0.则根据胡克定律得。

当力将小球竖直向下移动x至b位置时,弹簧伸长量为x0+x,再由胡克定律得,此时弹簧的弹力f=k(x0+x)=g+kx;故选b.

考点:胡克定律;物体的平衡。

6.ad解析】

试题分析:物体受重力、支持力、摩擦力、外力f,将摩擦力f分解为互相垂直的两个分力:沿斜面向上的分力f1,大小等于mgsin θ;与f反向的水平分力f2,大小等于f.

所以摩擦力f=,方向不再沿斜面向上。 a、d正确.

考点:本题考查共点力平衡条件。

7.c解析】

试题分析:对整体分析,根据平衡有:mgsinθ=μmgcosθ,解得μ=tanθ.

再隔离对a分析,假设受到拉力,有:mgsinθ=t+μmgcosθ,解得,t=0.所以绳子无拉力,a、b均受三个力,重力、拉力和摩擦力.故c正确,a、b、d错误.

考点:整体法和隔离体法。

8.c解析】

试题分析:假如木块受3个力作用:重力、斜面的支持力以及摩擦力,则mgsin370=6n,而最大静摩擦力为<6n,则物体不能静止,故选项a 错误;要使物体静止,则弹簧弹力最小为f,则满足,解得f=4n,故当弹力不小于4n时,物体均能静止,选项b错误c正确;若斜面对物块支持力为零,则物体与斜面之间的摩擦力为零,则物体不可能静止,选项d错误;故选c.

考点:物体的平衡;受力分析。

9.a解析】

试题分析:维修前后木板所受合力均为零,设轻绳与竖直方向的夹角为θ,由平衡条件: ,剪去一段后,θ角变大,则f2变大,a正确。

考点:本题考查共点力的平衡。

10.ac解析】

试题分析:对物体受分析如图:

如果:(1)n=g的话,物体受力可以平衡,故p可能受2个力的作用.

2)n<g的话,p不可能平衡。

3)如果:n>g,物体会受到挡板mn的弹力f和摩擦力f,受力分析如图:

故p可能受4个力的作用.

综上所述:p可能的受力个数是2个或4个,故选:ac

考点:受力分析。

11.d解析】

试题分析:以小球为研究对象,分析受力如图.设绳子与墙的夹角为,由平衡条件得。

根据牛顿第三定律得:球对绳的拉力,球对墙的压力,把绳的长度增大减小,减小,增大,减小,则得到和都减小,d正确;

考点:考查了共点力平衡动态分析。

12.c解析】

试题分析:当轻绳的右端从b点移到直杆最上端时,设两绳的夹角为2θ.以滑轮为研究对象,分析受力情况,作出力图如图1所示.根据平衡条件得。

2fcosθ=mg 得到绳子的拉力f=

所以在轻绳的右端从b点移到直杆最上端时的过程中,θ增大,cosθ减小,则f变大.

当轻绳的右端从直杆最上端移到c点时,设两绳的夹角为2α.

设绳子总长为l,两直杆间的距离为s,由数学知识得到。

sinα= l、s不变,则α保持不变.

再根据平衡条件可知,两绳的拉力f保持不变.

所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变.c正确。

考点:本题考查数学知识有物理中的应用。

13.c解析】

试题分析:对小球b受力分析,作出平行四边形如图所示:

a滑动前,b球受墙壁及a的弹力的合力与重力大小相等,方向相反;如图中实线所示;而将a向外平移后,b受弹力的方向将上移,如虚线所示,但b仍受力平衡,由图可知a球对b的弹力及墙壁对球的弹力均减小;故ab错误;以ab为整体分析,水平方向上受墙壁的弹力和地面的摩擦力而处于平衡状态,弹力减小,故摩擦力减小,故c正确;竖直方向上受重力及地面的支持力,两物体的重力不变,故a对地面的压力不变,故d错误;故选c.

考点:力的平衡问题;平行四边形法则。

14.c解析】

试题分析:当人向右跨出一步后,θ角变小,设绳上的拉力为ft不变,对人受力分析,由平衡条件得:ftsinθ+fn=mg, ftcosθ=f摩,由以上分析得fn减小,f摩增大,c正确。

考点:本题考查共点力的平衡条件。

15.a解析】

试题分析:倾角α增大时,当物体仍然静止时,物体所受的静摩擦力为,则静摩擦力增大;当倾角α增大物体向下滑动时,物体所受的滑动摩擦力为,此滑动摩擦力可能小于原来的静摩擦力的大小,故选项a正确,c错误;物块a对木板的压力为,故倾角α增大时物块a对木板的压力减小,选项b错误;倾角α增大时,若物体静止,则木板对a的作用力等于物块的重力,大小不变,故选项d错误;故选a.

考点:摩擦力;物体的平衡。

16.bc解析】

试题分析:a、b、以m为研究对象,分析受力情况,如图1所示,根据平衡条件可知mg与f的合力与n1大小相等,根据作图可知,当m缓慢地沿p的上表面上滑时,n1与竖直方向的夹角减小,由图看出:f减小,p对m的弹力n1减小,故a错误b正确.再以整体为研究对象,受力如图2所示,根据平衡条件得:

地面对p的摩擦力f=f,增大;地面对p的弹力n2=(m+m)g,不变,故d错误,c正确.

故选:bc.

17.(1)(2),方向水平向左。

解析】试题分析:(1)(6分)以小球为研究对象受力分析如图甲所示。

得。2)以小球和斜面整体为研究对象受力分析如图乙所示,因为系统静止,所以。

方向水平向左。

考点:考查了共点力平衡条件,力的合成与分解。

18.(1);(2)2kg

解析】试题分析:(1)对小球b进行受力分析,如图所示。

小球b静止,由平衡条件得小球受到圆环的支持力为。

2)细绳对小球b拉力:fb=mbg/sin30°=20 n

根据牛顿第三定律:小球b对细绳的拉力大小也为20n

细绳对小球a的拉力fa=20 n

对小球a受力分析如图所示。

小球a静止,由平衡条件得 mag=fa

小球a的质量ma=2 kg

考点:共点力的平衡;平行四边形法则。

19.(1)50n 30n (2)80n

解析】试题分析:(1)对结点0受力分析,如图所示:

根据共点力平衡条件,有:,2)o点受三个力作用而处于平衡状态,结合图中三角形知识,可知由于,故:

考点:考查了共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.

20.(1)200 n (2)400 n 200 n

解析】试题分析:(1)因匀速提起重物,则ft=mg.且绳对人的拉力为mg,所以地面对人的支持力。

为:fn=mg-mg=(50-30)×10 n=200 n,方向竖直向上.

2)定滑轮对b点的拉力方向竖直向下,大小为2mg,杆对b点的弹力方向沿杆的方向,由共点力平衡条件得:fab=2mgtan30° =2×30×10× n=200 n

fbc== n=400 n

考点:考查了力的合成与分解,共点力平衡条件的应用。

解析】试题分析:作出物体a受力如图所示,由平衡条件。

fy=fsinθ+f1sinθ-mg=0 ①

fx=fcosθ-f2-f1cosθ=0 ②

由①②式分别得:③

要使两绳都能绷直,则有:f1≥0⑤;f2≥0⑥

由③⑤式得f有最大值:.

由④⑥式得f有最小值:

综合得f的取值范围:.

考点:物体的平衡;正交分解法。

22.8n解析】

试题分析:当物体c恰要向左运动时,拉力f最小。

取物体a为研究对象,在水平方向上有 。

以物体a、b、c整体为研究对象,在水平方向上有

考点:整体法及隔离法。

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