高中物理 共點力的平衡及其應(yīng)用單元練習 滬科版必修1(1).doc

2014年高中物理 共點力的平衡及其應(yīng)用單元練習 滬科版必修11.長方體木塊靜止在傾角為的斜面上，那么木塊對斜面作用力的方向（ ）a沿斜面向下 b垂直斜面向下c沿斜面向上 d豎直向下解析：木塊受力如圖所示，其中n、f分別為斜面對木塊的支持力和摩擦力，木塊受到三個力的作用處于平衡狀態(tài)，則n、f的合力與g等大、反向，即方向豎直向上，由牛頓第三定律可知木塊對斜面的作用力與n、f的合力等大、反向，方向豎直向下，故d選項正確。答案：d2.如圖4-3-14所示，一個小球上端通過細線連在天花板上，下端放在光滑的斜面上，小球處于平衡狀態(tài)。則小球的受力個數(shù)為（ ）圖4-3-14a1個 b2個 c3個 d4個解析：假設(shè)小球除受重力、繩的拉力外還要受到斜面的支持力，則這三個力中有兩個力在一條直線上，因此小球不可能平衡，則還在同一直線上的支持力就不存在。答案：b3.某物體受四個力的作用而處于靜止狀態(tài)，保持其他三個力的大小和方向均不變，使另一個大小為f的力的方向轉(zhuǎn)過90，則欲使物體仍能保持靜止狀態(tài)，必須再加上一個大小為多少的力（ ）a.f b.2f c.2f d.3f解析：物體受四個力作用而處于靜止狀態(tài)時，f與其余三個力的合力（設(shè)為f）等大、反向，當f轉(zhuǎn)過90時，f與f夾角為90，又f=f，兩力的合力f合=f，故需加一個大小為2f的力。答案：b4.如圖4-3-15所示，oa為一條遵循胡克定律的彈性輕繩，其一端固定于天花板上的o點，另一端與靜止在動摩擦因數(shù)恒定的水平地面上的滑塊a相連。當繩處于豎直位置時，滑塊a對地面有壓力作用。b為緊挨繩的一光滑水平小釘，它到天花板的距離bo等于彈性繩的自然長度?，F(xiàn)用一水平力f作用于a，使之向右緩慢地做直線運動，則在運動過程中（ ）圖4-3-15a.地面對a的支持力n逐漸增大 b.地面對a的摩擦力f保持不變c.地面對a的支持力n逐漸減小 d.水平拉力f逐漸增大解析：彈性繩在豎直方向的形變量不變，即滑塊a到o點的豎直距離不變，因此彈性繩的彈力在豎直方向的分力不變，則地面對a的支持力不變，摩擦力為滑動摩擦力f=n也不變，所增加的是彈性繩的水平拉力fx，而水平拉力f=f+fx，因此f增大。答案：d5.如圖4-3-16所示，兩長方體木塊p、q疊放在水平面上。第一次僅用大小為f的水平拉力拉p，第二次僅用大小為f的水平拉力拉q，兩次都能使p、q保持相對靜止共同向右做勻速運動。設(shè)第一次p、q間，q、地間的摩擦力大小分別為f1、f1；第二次p、q間，q、地間的摩擦力大小分別為f2、f2，則下列結(jié)論正確的是（ ）圖4-3-16a.f1=f1=f2=f2=f b.f1=f1=f2=f2fc.f1=f1=f2=f，f2=0 d.f1=f2=0，f1=f2=f解析：用力f拉q時，p、q間摩擦力f2=0，這就排除了a、b兩個選項.但僅用力f拉p時，p、q間摩擦力f10，因此正確選項是c。答案：c6.如圖4-3-17所示，放置在水平地面上的直角劈m上有一個質(zhì)量為m的物體，若在其上處于靜止，m也保持靜止，則下列說法正確的是（ ）圖4-3-17a.m對地面的壓力等于（mm）g b.m對地面的壓力大于（mm）gc.地面對m沒有摩擦力 d.地面對m有向左的摩擦力解析：系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，由整體法得，系統(tǒng)只受兩個力：系統(tǒng)重力(m+m)g和地面支持力n，因此n=(m+m)g。答案：ac7.（經(jīng)典回放）如圖4-3-18所示，質(zhì)量為m、橫截面為直角三角形的物塊abc,abc=。ab邊靠在豎直墻壁上，f是垂直斜面的推力，物塊靜止不動，則摩擦力大小為_。圖4-3-18解析：本題考查了用正交分解法處理平衡問題。對物塊受力分析如圖所示，由豎直方向上受力平衡得:f=mg+fsin.答案：mg+fsin8.（經(jīng)典回放）當物體從高空下落時，空氣阻力隨速度的增大而增大，因此經(jīng)過一段距離后將勻速下落，這個速度稱為此物體下落的終極速度。已知球形物體速度不大時所受的空氣阻力正比于速度v，且正比于球半徑r，即阻力fkrv，k是比例系數(shù)。對于常溫下的空氣，比例系數(shù)為k3.410-4nsm2。已知水的密度1.0103 kgm3，取重力加速度g10 ms2。試求半徑r0.10 mm的球形雨滴在無風情況下的終極速度vr。（結(jié)果取兩位數(shù)字）解析：雨滴下落時受兩個力作用：重力，方向向下；空氣阻力，方向向上，當雨滴達到終極速度vr后，加速度為零，二力平衡，用m表示雨滴質(zhì)量，有:mg-krvr0,mr3，由上式得終極速度vr代入數(shù)值得vr1.2 ms。答案：1.2 ms9.(福建廈門模擬)質(zhì)量為m的木塊在與豎直方向成的推力作用下，沿豎直墻壁勻速運動，已知木塊與墻壁間動摩擦因數(shù)為，如圖4-3-19所示，則所需的推力為多少？圖4-3-19解析：若推力較小，木塊勻速向下運動時,受力如圖甲所示，由平衡條件可知fcos+fsin=mg得推力f=圖甲 圖乙若推力較大，木塊勻速向上運動時,受力如圖乙所示，由平衡條件可知fcos=fsin+mg得推力f=。答案：10.如圖4-3-20所示，在傾角為30的光滑斜面上，一個滑塊在彈簧拉力作用下處于靜止。彈簧的拉力與斜面平行，大小為7 n，求滑塊的重力與滑塊對斜面的支持力。圖4-3-20解析：首先對滑塊受力分析，如圖，所示正交分解得mgsin30f，nmgcos30，解得g14 n，n7n。答案：g14 nn7n11.如圖4-3-21所示，物體的質(zhì)量為2 kg，兩根輕繩ab和ac的一端連接于豎直墻上，另一端系于物體上，在物體上另施加一個方向與水平線成=60的拉力f，若要使兩繩都能伸直，求拉力f的大小范圍。圖4-3-21解析：作出a受力圖如圖所示，由平衡條件有：fcos-f2-f1cos=0fsin+f1sin-mg=0要使兩繩都能繃直，則有：f10,f20由以上各式可解得f的取值范圍為：203 nf40n。答案：20nf40n我綜合 我發(fā)展12.（經(jīng)典回放）重力都是g的a、b兩條形磁鐵，按如圖4-3-22所示方向疊放在水平木板c上，靜止時b對a的彈力為f1，c對b的彈力為f2，則（ ）圖4-3-22a.f1=g,f2=2g b.f1g,f22g c.f1g,f22g d.f1g,f2=2g解析：首先以a、b整體為研究對象進行受力分析，如圖甲所示。a、b受重力2g和c對b的支持力f2作用，處于平衡狀態(tài)，故f22g。再以a為研究對象，如圖乙所示。a受重力g、彈力f1之外還受b的吸引力t。由平衡條件知：g+t=f1,故f1g。答案：d13.如圖4-3-23所示,物體a、b質(zhì)量分別是4 kg和10 kg,不計滑輪與繩間摩擦及繩的重力,若整個系統(tǒng)靜止,g取10 n/kg。求：圖4-3-23(1)地面對b的摩擦力的大?。?2)b對地面壓力的大小。解析：分析b受力：重力gb、繩的拉力f1=ga、地面彈力f2、摩擦力f3。由于b靜止,有解得：f2=50 n,f3=86.7 n。答案：(1)86.7 n (2)50 n14.如圖4-3-24所示,一勁度系數(shù)為k1的彈簧,豎直立在桌面上,上面壓一質(zhì)量為m的物體,另一勁度系數(shù)為k2的彈簧豎直放在物體上面,其下端與物體的上表面連接在一起,兩個彈簧的質(zhì)量都不計。要想使物體在靜止時對下面彈簧的壓力減為原來的,應(yīng)將上面彈簧的上端a豎直向上提高一段距離d,則d為多大？