假期作业(一) 受力分析共点力的平衡。
1.(2015江苏南通月考,6)(多选)如图所示,小车在斜向右上方的恒力作用下,沿水平地面做直线运动,由此可判断( )
a.若地面光滑,则小车一定受三个力作用。
b.若地面粗糙,则小车可能受三个力作用。
c.若小车做匀速运动,则小车一定受四个力作用。
d.若小车做加速运动,则小车可能受三个力作用。
2.(2015河北冀州12月调研,3)如图所示,物块a放在直角三角形斜面体b上面,b放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时a、b静止,现用力f沿斜面向上推a,但a、b仍未动。则施力f后,下列说法正确的是( )
之间的摩擦力一定变大。
与墙面间的弹力可能不变。
与墙之间可能没有摩擦力。
d.弹簧弹力一定不变。
3.(2015山东济南一模,15)一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接,并悬挂在空中。在稳定水平风力作用下发生倾斜,绳与竖直方向的夹角为30°,如图所示。
设每只灯笼的质量均为m。则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为( )
a.2mgb. mgc. mg d.8mg
4.(2015吉林长春第二次质检,14)如图所示,小球a的质量为小球b质量的一半,分别与轻弹簧a、b和轻绳相连接并处于平衡状态。轻弹簧a与竖直方向夹角为60°,轻弹簧a、b伸长量刚好相同,则下列说法中正确的是( )
a.轻弹簧a、b的劲度系数之比为3∶1
b.轻弹簧a、b的劲度系数之比为2∶1
c.轻绳上拉力与轻弹簧a上拉力大小之比为2∶1
d.轻绳上拉力与轻弹簧b上拉力大小之比为1∶1
5.(2015河北唐山一模,16)一木箱放在水平地面上,木箱质量为m,用水平推力f即可使物体做匀速直线运动,现保持f大小不变,方向改为与水平方向成60°角斜向上拉物体,也能使它做匀速直线运动,如图所示。则木箱与水平地面间的动摩擦因数为( )
a. b. c. d.
6.(2016湖北龙泉中学、宜昌一中10月联考)如图所示,水平固定且倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m的小球a、b,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接,现对b施加一水平向左的推力f使a、b均静止在斜面上,此时弹簧的长度为l,则弹簧原长和推力f的大小分别为( )
7.(2016云南玉溪一中期中)如图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块m,在滑块m上放置一个质量为m的物块,m和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是( )
a.图甲中物块m受到摩擦力,方向水平向左。
b.图乙中物块m受到摩擦力,方向与斜面平行向上。
c.图甲中滑块m受到5个力。
d.图乙中滑块m受到6个力。
8.(2015宁夏银川一中月考,14)体育器材室里,篮球摆放在图示的球架上。已知球架的宽度为d,每个篮球的质量为m、直径为d,则每个篮球对一侧球架的压力大小为(不计球与球架之间的摩擦)(
a. b.
c. d.
9.(2015江苏南通一模,3)如图所示,在某工厂的仓库里,有三根截面半径均为r、质量均为m的金属圆柱a、b、c,a、b放在粗糙水平地面上,c放在a、b上面,不计金属圆柱之间的摩擦,a、b、c始终都处于静止状态。当a、b两金属圆柱的间距变小时,下列说法中正确的是( )
对地面的压力增大。
b.地面对a的作用力的方向始终竖直向上。
间的弹力减小。
d.地面对a的摩擦力增大。
10.(2015湖南衡阳第一次联考,14)现场卸货历来是中国南极考察队的“硬仗”,需要利用卡特比勒车将重达25吨的货物卸载,如图所示,吊钩下有四根一样的绳索,且四根绳索呈对称分布,每根绳索与竖直方向的夹角均为30°,则每根绳索的拉力约为( )
a.9.0×104 n b.7.0×104 n c.5.0×104 n d.3.0×104 n
11.(2016黑龙江哈尔滨六中期中)如图所示,穿在一根光滑的固定杆上的小球a、b连接在一条跨过定滑轮的细绳两端,杆与水平面成θ角,不计所有摩擦,当两球静止时,oa段绳与杆的夹角为θ,ob段绳沿竖直方向,则下列说法正确的是( )
a.小球a可能受到2个力的作用。
b.小球b可能受到3个力的作用。
c.绳子对a的拉力大于对b的拉力。
的质量之比为1∶tan θ
12.(2016贵州遵义航天中学三模)如图①所示,高空滑索是一种勇敢者的运动项目。如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动,在下滑过程中可能会出现如图②和如图③所示的两种情形,图②中轻绳与钢索垂直。
不计空气阻力,则下列说法不正确的是 (
a.图②的情形中,人只能匀加速下滑。
b.图②的情形中,钢索对轻环的支持力大小为mg/2
c.图③的情形中,钢索对轻环无摩擦力。
d.图③的情形中,人匀速下滑。
13.(2015江苏苏州二模,2)如图所示,两小球a、b通过o点处光滑的小滑轮用细线相连,小球a置于光滑半圆柱上,小球b用水平线拉着系于竖直板上,两球均处于静止状态,已知o点在半圆柱截面圆心o1的正上方,oa与竖直方向成30°角,其长度与圆柱底面圆的半径相等,oa⊥ob,则a、b两球的质量之比为( )
a. :1 b. :1
c. :3 d.:5
14.(2015北京重点中学第一次月考)如图所示,质量为m的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑。对物体施加一个水平向右的恒力f,物体可沿斜面匀速向上滑行。
试求:1)物体与斜面间的动摩擦因数;
2)水平向右的恒力f的大小。
15.如图所示,质量为m1的物体甲通过3段轻绳悬挂,3段轻绳的结点为o,轻绳ob水平且b端与站在水平面上的质量为m2的人相连,轻绳oa与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲及人均处于静止状态。(已知sin 37°=0.
6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
1)轻绳oa、ob受到的拉力是多大?
2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?
3)若人的质量m2=60 kg,人与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使人在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?
假期作业(一) 受力分析共点力的平衡参***。
由于f的竖直分力可能等于重力,因此地面可能对小车无弹力作用,此时不论地面光滑还是粗糙小车均受两个力的作用;f的竖直分力可能小于重力,此时地面对小车有弹力作用,若地面粗糙,小车受摩擦力作用,此时小车共受四个力作用,选项a、b错误。若小车匀速运动,那么水平方向所受摩擦力和f的水平分力平衡,这时一定受重力、恒力f、地面的弹力、摩擦力四个力作用,选项c正确。若小车做加速运动,当地面光滑时,小车可能受重力和力f的作用,也可能受重力、力f、地面弹力作用,选项d正确。
最初a所受的静摩擦力沿斜面向上,施力f后,摩擦力可能变小,a错;由于弹簧的形变没有变化,所以弹簧的弹力一定不变;将a、b作为一整体分析,力f有水平向左的分力,所以b与墙面间的弹力由无变有,而力f有竖直向上的分力,所以b与墙之间有静摩擦力,故b、c错,d对。
自上往下将第2到第5只灯笼为一整体作为研究对象,受力分析如图所示,则有。
ft cos 30°=4mg,得ft=mg
故选c。设两弹簧的伸长量都为x,a的质量为m,则b的质量为2m,对小球b受力分析,如图甲所示,可得kbx=2mg;对小球a受力分析,如图乙所示,可得:kbx+mg=kax cos 60°,解得:
ka=3kb,选项a正确,b错误;f=kax sin 60°=kax=kbx,选项c、d错误。
水平拉木箱时,由平衡条件得:f=μmg
斜向上拉木箱时,由平衡条件得:f cos 60°=μmg-f sin 60°)
解得:μ=故选b。
以两小球及弹簧整体为研究对象,受力分析如图:
系统处于平衡状态,沿斜面方向有:f cos 30°=2mg sin 30°,以a为研究对象受力分析知,重力沿斜面方向的分力等于弹簧的弹力,kx=mg sin 30°,又x=l-l0,解得f=mg,l0=l-,故选b。
图甲中物块m如果受到摩擦力,则其在水平方向上所受合力不为零,不能做匀速直线运动,所以图甲中的物块m不受摩擦力作用;图乙中物块m的重力沿斜面向下的分力和沿斜面向上的静摩擦力等大反向,故a错误、b正确。甲中的滑块m受到重力,斜面的支持力,斜面给它的滑动摩擦力,物块m的压力,共4个力作用,而图乙中的滑块m受到重力,斜面的支持力,物块m的压力,斜面给它的滑动摩擦力,物块m给它的静摩擦力,共5个力作用,c、d错误。
画出篮球受力示意图,如图所示。由平衡条件得fn=,cos θ=解得fn=,故应选c。
将a、b、c作为一整体研究,则b对地面的压力始终等于,a选项错误;对a、c受力分析如图所示,a、c间的弹力大小n=na=nc=,地面对a的摩擦力大小f=nc sin α=当a、b两金属圆柱的间距变小时,α变小,n、f均变小,故c选项正确,d选项错误;地面对a的作用力是地面对a的支持力与地面对a的摩擦力的合力,故方向一定不是竖直向上的,b选项错误。
货物所受绳索拉力的合力等于货物的重力,根据对称性可知,每根绳索的拉力的竖直分力为f cos 30°=mg,解得:f≈7.0×104 n,b项正确。
小球a受到竖直向下的重力,绳子的拉力,要保持静止状态,则必受杆给的弹力,故受3个力作用;小球b受到竖直向下的重力,绳子竖直向上的拉力,要保持静止状态,两力应大小相等,即t'=mbg,则不受杆的弹力,故受2个力作用,两球受力图如图所示,由于同一条细绳上各处张力相等,所以有t=t'=mbg,根据正弦定理可得=,解得=,故d正确。
在图②中,人受到竖直向下的重力,轻绳斜向上的拉力,合力一定不为零,所以这种情况下人只能做匀加速运动,此时轻绳的拉力f=mg sin 60°=mg,故钢索对轻环的支持力大小为,a、b正确;图③的情形中,人受重力和拉力,若合力不为零,合力与速度不共线,不可能做直线运动,故合力一定为零,人做匀速直线运动,则环也做匀速直线运动,合力为零,受轻绳的拉力、钢索的支持力和摩擦力,三力平衡,故c错误、d正确。
第三单元受力分析共点力的平衡作业
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