第一章第三節(jié) 受力分析 共點力的平衡 課時作業(yè)含2023試題,含答

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一、選擇題

1.

如下圖，A和B兩物塊的接觸面是水平的，A與B保持相對靜止一起沿固定斜面勻速下滑，在下滑過程中B的受力個數(shù)為()

A．3確個B．4個C．5個D．6個

解析：選B.A與B相對靜止一起沿斜面勻速下滑，可將二者當(dāng)做整體進行受力分析，再對B受力分析，可知B受到的力有：重力GB，A對B的壓力，斜面對B的支持力和摩擦力，選項B正確．

2.

(2023長沙市一中模擬)如下圖，一物體在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做勻速直線運動，則以下說法正確的是()

A．物體可能只受兩個力作用B．物體可能受三個力作用C．物體可能不受摩擦力作用D．物體一定受四個力

解析：選D.物體做勻速直線運動，則受力平衡，將拉力F在水平方向和豎直方向上分解，則物體一定要受到滑動摩擦力的作用．再根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件知，一定會產(chǎn)生彈力．因此物體一定會受到四個力的作用．

3．如下圖，兩根相距為L的豎直固定桿上各套有質(zhì)量為m的小球，小球可以在桿上無摩擦地自由滑動，兩球用長為2L的輕繩相連，今在輕繩中點施加一個豎直向上的拉力F，恰能使兩球沿豎直桿向上勻速運動．則每個小球所受的拉力大小為(重力加速度為g)()

A．mg/2B．mg3F/3D．F

解析：選C.根據(jù)題意可知：兩根輕繩與豎直桿間距正好組成等邊三角形，對結(jié)點進行

3F

受力分析，根據(jù)平衡條件可得，F(xiàn)＝2F′cos30，解得小球所受拉力F′＝

C正確．

3

4.

(2023淄博模擬)如下圖，物塊A放在傾斜的木板上，已知木板的傾角α分別為30和45時物塊所受摩擦力的大小恰好一致，則物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為()

13222522

解析：選C.由題意可以判斷出，當(dāng)傾角α＝30時，物體受到的摩擦力是靜摩擦力，大小為Ff1＝mgsin30，當(dāng)α＝45時，物體受到的摩擦力為滑動摩擦力，大小為Ff2＝μFN＝

2

μmgcos45，由Ff1＝Ff2得μ.

2

5.

2023年我國“蛟龍〞號載人潛水器下潛記錄再創(chuàng)新高，成功實現(xiàn)下潛7km深度．設(shè)潛水器在下潛或上升過程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，其中，海水浮力F始終不變，所受海水阻力僅與潛水器速度有關(guān)．已知當(dāng)潛水器的總質(zhì)量為M時恰好勻速下降，若使?jié)撍饕酝瑯铀俾蕜蛩偕仙?，則需要從潛水器儲水箱向外排出水的質(zhì)量為(重力加速度為g)()

F2FM－A．2B．M－ggFF

C．2M－D．2M－

g2g

解析：選A.由于以同樣速率勻速上升，則所受的阻力相等．設(shè)減少的質(zhì)量為m，運動過程中受到的阻力為Ff.在勻速下降過程中：F＋Ff＝Mg；在上升過程中：F＝(M－m)g＋Ff.

F

M－，A選項正確．聯(lián)立兩式解得m＝2g

6．(2023北京四中模擬

)如下圖，表面光滑的

半圓柱體固定在水平面上，小物塊在拉力F作用下從B點沿圓弧緩慢上滑至A點，此過程中F始終沿圓弧的切線方向，則()

A．小物塊受的支持力逐漸變大B．小物塊受的支持力先變小后變大C．拉力F逐漸變小

D．拉力F先變大后變小

解析：選AC.小物塊上升到圓弧最高點時，

F減小為零；支持力最大，等于重力．

7．如下圖，三根長度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點，A、B兩端懸掛在水平天花板上，相距2l.現(xiàn)在C點上懸掛一個質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點上可施加力的最小值為()

3

A．mgmg

3

1124

解析：選C.對C點進行受力分析，由平衡條件可知，繩CD對C點的拉力FCD＝mgtan30，對D點進行受力分析，繩CD對D點的拉力F2＝FCD＝mgtan30，F(xiàn)1方向一定，則當(dāng)F3垂

1

直于繩BD時，F(xiàn)3最?。蓭缀侮P(guān)系可知，F(xiàn)3＝FCDsin60＝mg

.

2

8．如下圖，兩根等長的繩子AB和BC吊一重物靜止，兩根繩子與水平方向夾角均為60.現(xiàn)保持繩子AB與水平方向的夾角不變，將繩子BC逐漸緩慢地變化到沿水平方向，在這一過程中，繩子BC的拉力變化狀況是()

A．增大

B．先減小，后增大C．減小

D．先增大，后減小

解析：選B.對力的處理(求合力)采用合成法，應(yīng)用合力為零求解時采用圖解法(畫動態(tài)平行四邊形法)．作出力的平行四邊形，如下圖．由圖可看出，F(xiàn)BC先減小后增大．

9.

(2023XX調(diào)研)如下圖，傾角為θ的斜面體C置于水平面上，B置于斜面上，通過細繩跨過光滑的定滑輪與A相連接，連接B的一段細繩與斜面平行，A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)．則()

A．B受到C的摩擦力一定不為零B．C受到水平面的摩擦力一定為零

C．水平面對C的支持力與B、C的總重力大小相等

D．若將細繩剪斷，B物體仍舊靜止在斜面上，水平面對C的摩擦力為零

解析：選D.若繩對B的拉力恰好與B的重力沿斜面向下的分力相等，則B與C間的摩擦力為零，A項錯誤；利用整體法判斷，C一定受到水平面向左的摩擦力，B項錯誤；同理在豎直方向利用整體法判斷，水平面對C的支持力小于B、C的總重力，C項錯誤；利用整體法判斷，剪斷細繩后B、C系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，D項正確．

10．(2023高考山東卷)如下圖，將兩一致的木塊a、b置于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細繩系于墻壁．開始時a、b均靜止，彈簧處于伸長狀態(tài)，兩細繩均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力Ffb＝0.現(xiàn)將右側(cè)細繩剪斷，則剪斷瞬間()

A．Ffa大小不變B．Ffa方向改變C．Ffb依舊為零D．Ffb方向向右

解析：選AD.剪斷右側(cè)繩的瞬間，右端細繩上拉力突變?yōu)榱悖鴱椈蓪赡緣K的拉力沒有發(fā)生突變，與原來一樣，所以b對地面有向左的運動趨勢，受到靜摩擦力Ffb方向向右，C錯誤D正確．剪斷右側(cè)繩的瞬間，木塊a受到的各力都沒有發(fā)生變化，A正確B錯誤．

二、非選擇題11.

(2023揭陽模擬)如下圖，小球被輕質(zhì)細繩系住斜吊著放在靜止的光滑斜面上，設(shè)小球質(zhì)量m＝1kg，斜面傾角α＝30，細繩與豎直方向夾角θ＝30，光滑斜面體的質(zhì)量M＝3kg，

2

置于粗糙水平面上．(g取10m/s)求：

(1)細繩對小球拉力的大??；

(2)地面對斜面體的摩擦力的大小和方向．

解析：(1)以小球為研究對象受力分析如圖甲所示．

1

F＝mg，F(xiàn)Tcos30＝F

2

1111022103

得FT＝＝N＝N

cos3033

2

(2)以小球和斜面整體為研究對象受力分析如圖乙所示，由于系統(tǒng)靜止，所以Ff＝

31

FTsin30＝N

3253＝N，方向水平向左．

3

353

答案：(1)N(2)N，方向水平向左

33

12．(創(chuàng)新題)一般教室門上都安裝一種暗鎖，這種暗鎖由外殼A、骨架B、彈簧C(勁度系數(shù)為k)、鎖舌D(傾斜角θ＝45)、鎖槽E，以及連桿、鎖頭等部件組成，如圖甲所示．設(shè)鎖舌D與外殼A和鎖槽E之間的摩擦因數(shù)均為μ且受到的最大靜摩擦力Ff＝μFN(FN為正壓力)．有一次放學(xué)后，當(dāng)某同學(xué)準(zhǔn)備鎖門時，他加最大力時，也不能將門關(guān)上(此種現(xiàn)象稱為自鎖)，此刻暗鎖所處的狀態(tài)如圖乙所示，P為鎖舌D與鎖槽E之間的接觸點，彈簧由于被壓縮而縮短了x，求：

(1)鎖舌D與鎖槽E之間的正壓力的大小；

(2)在正壓力很大的狀況下，依舊能夠滿足自鎖條件，則μ至少要多大？

解析：(1)由力的平衡條件可知：