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相互作用 共点力的平衡1.下列情况下,物体处于平衡状态的是( )A竖直上抛的物体到达最高点时 B.做匀速圆周运动的物体C单摆摆球摆到最高点时 D.水平弹簧振子通过平衡位置时2.下列各组的三个点力,可能平衡的有 ( )A3N,4N,8NB3N,5N,7NC1N,2N,4ND7N,6N,13N3.右图是一种测定风力的仪器的原理图,质量为m的金属球,固定在一细长的轻金属丝下端,能绕悬点在竖直平面内转动,无风时金属丝自然下垂,有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度,角的大小与风力大小F有关,下列关于风力与的关系式正确的是( )mgtan mgsinmgcosmgcos4.如图1所示,在同一平面内,大小分别为1N、2N、3N、4N、5N、 6N的六个力共同作用于一点,其合力大小为( )A0 B1N C2N D35A、B、C三物体质量分别为M、m、m0,作如图所示的连接,绳子不可伸长,且绳子和滑轮的摩擦均不计,若B随A一起沿水平桌面向右做匀速运动,则可以断定()A物体A与桌面之间有摩擦力,大小为m0g B物体A与B之间有摩擦力,大小为m0g C桌面对A,B对A,都有摩擦力,方向相同,大小均为m0g D桌面对A,B对A,都有摩擦力,方向相反,大小均为m0g6一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为( ) A. B. C. D. 07.如图所示,三个完全相同的木块放在同一个水平面上,木块和水平面的动摩擦因数相同.分别给它们施加一个大小为F的推力,其中给第一、三两木块的推力与水平方向的夹角相同.这时三个木块都保持静止.比较它们和水平面间的弹力大小N1、N2、N3、和摩擦力大小f1、f2、f3,下列说法中正确的是 ( ) A.N1N2N3,f1f2f3B.N1N2N3,f1=f3N2N3,f1=f2=f38.如图所示,质量为m的楔形物块,在水平推力F作用下,静止在倾角为的光滑固定斜面上,则楔形物块受到的斜面支持力大小为 ( )AFsin B Cmgcos D 9如图所示,质量为m的物体靠在粗糙的竖直墙上,物体与墙之间的动摩擦因数为.若要使物体沿着墙匀速运动,则与水平方向成角的外力F的大小如何? 10如图2-3-6所示,质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态,求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少? 11.如图2-3-20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.12.在广场游玩时,一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块置于水平地面上,如图所示.若水平的风速逐渐增大(设空气密度不变),则下列说法中正确的是( )风A细绳的拉力逐渐增大B地面受到小石块的压力逐渐减小C小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大,滑动后受到的摩擦力不变D小石块有可能连同气球一起被吹离地面13.如图所示,两球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连,球B用长为L的细绳悬于O点,球A固定在O点正下方,且点OA之间的距离恰为L,系统平衡时绳子所受的拉力为F1现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F2,则F1与F2的大小之间的关系为 LLOABAF1 F2 BF1 = F2 CF1 2T CT2T DT=T15如图所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的()AF1 B.F2 C.F3 D.F4 16如图所示,质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面问,处于静止状态.m与M相接触边与竖直方向的夹角为若不计一切摩擦,求:(1)水平面对正方体M的弹力大小;(2)墙面对正方体m的弹力大小.17如图所示,用轻绳吊一个重为G的小球,欲施一力F使小球在图示位置平衡(30), 下列说法正确的是( )qFA力F最小值为 B若力F与绳拉力大小相等,力F方向与竖直方向必成角C若力F与G大小相等,力F方向与竖直方向必成角 D若力F与G大小相等,力F方向与竖直方向可成2角 18如图所示,质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下,沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速上滑,此过程中斜面体保持静止,则地面对斜面( )A无摩擦力 B有水平向左的摩擦力大小为FcosC支持力等于(m+M)g D支持力为(M+m)gFsin 19如图所示,光滑斜面倾角为,一个重20N的物体在斜面上静止不动.轻质弹簧原长为10cm,现在的长度为6cm.(1)求弹簧的劲度系数;(2)若斜面粗糙,将这个物体沿斜面上移6cm,弹簧与物体相连,下端固定,物体仍静止于斜面上,求物体受到的摩擦力的大小和方向. 20如图所示,在倾角为的粗糙斜面上,一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为,且tan,求力F的取值范围参考答案5A 解析:设绳子的拉力为FT,则由C物体做匀速直线运动的条件可知FTmg,又由B物体在水平方向也做匀速直线运动可知B物体在水平方向上应不受力的作用,所以B、A两物体间没有摩擦力由A、B整体做匀速直线运动的条件可知,A与桌面间的摩擦力为FFTm0g 6A 解析:设减少的质量为m,匀速下降时:Mg=Fkv,匀速上升时:Mgmgkv = F,解得mg = 2(M) 7B 解析:分别以三个物体为研究对象,分析受力,列平衡方程即可 8BD解析:以楔形物体为研究对象,分析其受力如图所示,根据平衡条件解得N 9解析:当物体沿墙匀速下滑时,受力如图(a)所示,建立如图所示的坐标系,由平衡条件得F1sin+F=mg =F1cos 又有F= 由解得F1=当物体匀速上滑时,受力如图(b)所示,建立如图所示的坐标系,由平衡条件得F2sin=F+mg =F2cos 又有F= 由解得F2=.答案:或10解析:选取A和B整体为研究对象,它受到重力(M+m)g,地面支持力N,墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用(如图2-3-7所示)而处于平衡状态.根据平衡条件有:N-(M+m)g=0,F=f,可得N=(M+m)g再以B为研究对象,它受到重力mg,三棱柱对它的支持力NB,墙壁对它的弹力F的作用(如图2-3-8所示)而处于平衡状态,根据平衡条件有:NB.cos=mg, NB.sin=F,解得F=mgtan.所以f=F=mgtan11.A解析:由FN与FT水平方向合力为零可知,FN=FT;竖直方向有2FT cos30=m1g,又FT =m2 g,从而得2m2 g=m1 g,解得= 12AC解析:把气球和石块作为一整体,整体受到重力,地面对石块的支持力,水平风力和地面对石头的摩擦力,支持力和重力是一对平衡力,石块滑动之前水平风力和地面对石头的静摩擦力是一对平衡力,滑动以后是滑动摩擦力,大小不变,故BD错误,C正确,以气球为研究对象,易知A正确 13B解析:以B为研究对象,分析其受力如图,力的矢量三角形和三角形ABO相似,固有,即FG,与弹簧的弹力无关,故B正确 。14C 解析:甲图中,以B为研究对象,B受三个力,依题意有,乙图中,AB之间的轻杆无作用力,(如果有的话,OA就不会竖直方向了)此时有,故 15BC 解析:OB恰好竖直方向,故AB之间的细绳无张力,A球受力平衡,则拉力的方向应在竖直向上(包含竖直向上)和OA绳子所在的直线(不包含OA方向)之间,故BC正确。 16如图所示,质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面问,处于静止状态.m与M相接触边与竖直方向的夹角为若不计一切摩擦,求(1)水平面对正方体M的弹力大小;(2)墙面对正方体m的弹力大小.(1)以两个正方体整体为研究对象 整体受到向上的支持力和向下的重力,整全处于静止状态 所以水平面对正方体M的弹力大小为(M+m)g (2)对正方体m进行受力分析如图 把N2沿水平方向和竖直方向分解 有 解得 17ABD解析:此题实际实际上可视为一动态平衡问题,如图,可知ABD正确。GqFT18BD解析:把M、m视为一整体,竖直方向有,水平方向有 19解:(1) 对物体受力分析,则有: 此时 联立上面二式,代入数据,得:k=250m/N (2)物体上移,则摩擦力方向沿斜面向上有: 此时N 代入得N 20解:因为tan,所以当F=0时,物体不能静止. 若物体在力F的作用下刚好不下滑,则物体受沿斜面向上的最大静摩擦力,且此时F最小,对物体受力分析,如图甲所示, 由平衡条件:mgsin=Fcos+f N=mgcos+Fsin F=N 由得Fmin= 若物体在力F的作用下刚好不上滑,则物体受沿斜面向下的最大静摩擦力,且此时F最大,对物体受力分析,如图乙所示, 由平衡条件:mgsin+f=Fcos N=
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