受力分析共點(diǎn)力的平衡(提升)教師用卷

受力分析共點(diǎn)力的平衡(提升)題號一二總分得分一、單選題（本大題共2小題，共分）1.質(zhì)量為M的凹槽靜止在水平地面上，內(nèi)壁為半圓柱面，截面如圖所示，A為半圓的最低點(diǎn)，B為半圓水平直徑的端點(diǎn)。凹槽恰好與豎直墻面接觸，內(nèi)有一質(zhì)量為m的小滑塊。用推力F推動小滑塊由A點(diǎn)向B點(diǎn)緩慢移動，力F的方向始終沿圓弧的切線方向，在此過程中所有摩擦均可忽略，下列說法正確的是(

)

A.推力F先增大后減小 B.凹槽對滑塊的支持力先減小后增大

C.墻面對凹槽的壓力先增大后減小 D.水平地面對凹槽的支持力先減小后增大【答案】C

【解析】【分析】

先對滑塊進(jìn)行受力分析列出平衡方程，在對滑塊和凹槽的整體分析列出平衡方程。

本題考查共點(diǎn)力平衡中的整體法和隔離法，選擇研究對象是關(guān)鍵所在。

【解答】AB?.對滑塊受力分析，由平衡條件有F滑塊從A緩慢移動B點(diǎn)時，θ越來越大，則推力F越來越大，支持力N越來越小，所以AB錯誤；C.對凹槽與滑塊整體分析，有墻面對凹槽的壓力為F則θ越來越大時，墻面對凹槽的壓力先增大后減小，所以C正確；D.水平地面對凹槽的支持力為N地則θ越來越大時，水平地面對凹槽的支持力越來越小，所以D錯誤。

故選C。

2.如圖所示，一輕質(zhì)光滑定滑輪固定在傾斜木板上，質(zhì)量分別為m和2m的物塊A、B，通過不可伸長的輕繩跨過滑輪連接，A、B間的接觸面和輕繩均與木板平行。A與B間、B與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。當(dāng)木板與水平面的夾角為45°時，物塊A、B剛好要滑動，則μ的值為(

)

A.13 B.14 C.15【答案】C

【解析】【分析】

本題考查了多個物體的平衡問題，關(guān)鍵是要對所選取的研究對象做好受力分析，切記不要少力，同時要注意滑動摩擦力中的正壓力的求解。

物塊A、B剛好要滑動時，應(yīng)該是物體A相對物體B向上滑動，物體B相對斜面向下滑動，分別對兩個物體進(jìn)行受力方向，由平衡條件列方程即可。

【解答】

根據(jù)題意分析，物塊A、B剛好要滑動時，應(yīng)該是物體A相對物體B向上滑動，設(shè)繩子拉力為F，對A受力分析，由平衡條件得：F=mgsin45°+μmgcos二、多選題（本大題共3小題，共分）3.如圖，傾角為30°的斜面體放置于粗糙水平地面上，物塊A通過跨過光滑定滑輪的柔軟輕繩與小球B連接，O點(diǎn)為輕繩與定滑輪的接觸點(diǎn)。初始時，小球B在水平向右的拉力F作用下使輕繩OB段與水平拉力F的夾角θ=120°，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將小球向右上方緩慢拉起，并保持夾角θ不變，從初始到輕繩OB段水平的過程中，斜面體與物塊A均保持靜止不動，重力加速度為g，則在此過程中A.拉力F逐漸增大 B.輕繩上的張力先增大后減小

C.地面對斜面體的支持力逐漸增大 D.地面對斜面體的摩擦力先增大后減小【答案】AD

【解析】【分析】

本題考查了共點(diǎn)力的動態(tài)平衡問題，采用整體法和隔離法，分別利用圖解法和函數(shù)分析法是解題的關(guān)鍵。

隔離小球B，小球B受重力、輕繩的張力和拉力作用處于平衡狀態(tài)，由于輕繩與拉力的夾角不變，可畫出三個力的矢量三角形，并且該三角形的三個頂點(diǎn)在同一個圓周上，再對整體受力分析，豎直方向和水平方向列平衡方程求解。

【解答】

AB.設(shè)小球B的質(zhì)量為m，隔離小球B，小球B受重力mg、輕繩的張力T和拉力F作用處于平衡狀態(tài)，由于輕繩與拉力的夾角θ=120°不變，可畫出三個力的矢量三角形，并且該三角形的三個頂點(diǎn)在同一個圓周上，如圖所示：

可見從初始到輕繩OB段水平的過程中，拉力F逐漸增大，輕繩的張力T逐漸減小，故A正確，B錯誤；

CD.設(shè)物塊A、小球B和斜面整體的質(zhì)量為M，對整體受力分析，作出受力圖如下：

對整體由平衡條件得：豎直方向上N+Fy=Mg，水平方向上f=Fx，由上面的圓可以知道拉力F在水平方向的分力Fx4.如圖所示，某工廠將圓柱形工件a放在傾角為θ的斜面上，為防止工件滾動，在其下方墊一段半徑與a相同的半圓柱體b。若逐漸減小斜面傾角，a、b始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計a與接觸面的摩擦，b的質(zhì)量很小。則(

)

A.斜面對a的彈力變大 B.斜面對a的彈力先變大后變小

C.b對a的彈力逐漸變小 D.b對a的彈力不變【答案】AC

【解析】對a、b整體進(jìn)行受力分析如圖1所示：

，

則F合=0，

則斜面的整體的彈力為N=ma+mbgcosθ，N隨θ的減小而增大，故B錯誤，A正確；

隔離a做受力分析如圖2所示：

，

同理Fa合=0，

則5.如圖所示，質(zhì)量為M的木楔傾角為θ，在水平面上保持靜止。當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在斜面上時正好勻速下滑，現(xiàn)用與斜面成α角的力F拉著木塊沿斜面勻速上滑。重力加速度為g，下列說法中正確的是(

)

A.當(dāng)α=θ時，F(xiàn)有最小值

B.F的最小值為mgsinθ

C.在木塊勻速上滑過程中，F(xiàn)取最小值時，地面對M的支持力的大小為(M+m【答案】AD

【解析】選木塊為研究對象，當(dāng)沒加外力F時正好勻速下滑，設(shè)木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，此時平行于斜面方向必有mg

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