專題練習(xí)6 受力分析、共點力作用下物體的平衡

PAGEPAGE1專題練習(xí)(六)受力分析、共點力作用下物體的平衡1．(2013·江南十校聯(lián)考)如圖所示，起重機(jī)將重為G的重物勻速吊起，此時四條鋼索與豎直方向的夾角均為60°，則每根鋼索中彈力大小為()A.eq\f(G,4) B.eq\f(\r(3)G,6)C.eq\f(\r(3)G,4) D.eq\f(G,2)2．(2013·濰坊模擬)如圖所示，水平地面上處于伸直狀態(tài)的輕繩一端拴在質(zhì)最為m的物塊上，另一端拴在固定于B點的木樁上．用彈簧秤的光滑掛鉤緩慢拉繩，彈簧秤始終與地面平行．物塊在水平拉力作用下緩慢滑動．當(dāng)物塊滑動至A位置，∠AOB＝120°時，彈簧秤的示數(shù)為F.則()A．物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為F/mgB．木樁受到繩的拉力始終大于FC．彈簧秤的拉力保持不變D．彈簧秤的拉力一直增大解析：輕繩中拉力等于F，物塊緩慢移動，摩擦力等于拉力，所以物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為F/mg，選項A正確；物塊在水平拉力作用下緩慢滑動，木樁受到繩的拉力小于F，當(dāng)物塊滑動至A位置時，木樁受到繩的拉力等于F，選項B錯誤；彈簧秤的拉力逐漸增大，選項C錯誤，D正確．答案：AD3．(2013·渭南質(zhì)檢)如圖所示，一質(zhì)量為M的斜面體放在水平面上，在其斜面上放一質(zhì)量為m的物體A，用一沿斜面向上的力F作用于A上，使其沿斜面勻速下滑，在A下滑的過程中，斜面體靜止不動，則地面對斜面體的摩擦力Ff及支持力FN是()A．Ff＝0，F(xiàn)N＝Mg＋mgB．Ff向左，F(xiàn)N<Mg＋mgC．Ff向右，F(xiàn)N<Mg＋mgD．Ff向左，F(xiàn)N＝Mg＋mg解析：把AB看作整體，分析受力，由平衡條件可得，地面對斜面體的摩擦力Ff向左，支持力FN<Mg＋mg，選項B正確．答案：B4.(2013·江西三校聯(lián)考)如圖用細(xì)繩懸掛一個小球，小球在水平拉力F的作用下從平衡位置P點緩慢地沿圓弧移動到Q點，在這個過程中，繩子拉力FT和水平拉力F的大小變化情況是()A．FT不斷增大，F(xiàn)不斷減小B．FT不斷減小，F(xiàn)不斷增大C．FT與F都不斷增大D．FT與F都不斷減小解析：小球在水平拉力F的作用下從平衡位置P點緩慢地沿圓弧移動到Q點，水平拉力F不斷增大，繩子拉力FT不斷增大，選項C正確．答案：C5．(2013·浙北模擬)疊羅漢是一種二人以上層層疊成各種造型的游戲娛樂形式，也是一種高難度的雜技．圖示為六人疊成的三層靜態(tài)造塑，假設(shè)每個人的重量均為G，下面五人的背部均呈水平狀態(tài)，則最底層正中間的人的一只腳對水平地面的壓力約為()A.eq\f(3,4)G Beq\f(7,8)GC.eq\f(5,4)G D.eq\f(3,2)G解析：本題考查受力分析．處在最高層的那個人共受到三個力的作用而處于平衡狀態(tài)：豎直向下的重力、兩只腿受到的豎直向上的支持力，每個支持力大小為eq\f(1,2)G；根據(jù)牛頓第三定律，處在中間層的那兩個人每人承受了豎直向下的壓力，大小為eq\f(1,2)G，對中間層的那兩個人受力分析，同理可得，他們每只腿對最低層人員的壓力大小為eq\f(3,4)G；分析最低層正中間那個人的受力情況，其共受到五個力的作用：豎直向下的重力G、兩個豎直向下的正壓力(大小均為eq\f(3,4)G)和兩只腿受到的豎直向上的支持力(設(shè)大小均為N)，根據(jù)平衡條件，可得2N＝G＋eq\f(3,4)G＋eq\f(3,4)G，所以N＝eq\f(5,4)G，根據(jù)牛頓第三定律，這個人的一只腳對水平地面的壓力約為eq\f(5,4)G.答案：C6.輕桿的一端安裝有一個小滑輪P，用手握住桿的另一端支持著懸掛重物的繩子，如圖所示．現(xiàn)保持滑輪的位置不變，使桿向下轉(zhuǎn)動一個角度到虛線位置，則下列關(guān)于桿對滑輪P的作用力的判斷正確的是()A．變大 B．不變C．變小 D．無法確定解析：由于滑輪位置不變，細(xì)繩中的拉力不變，滑輪兩側(cè)細(xì)繩的夾角不變，由平衡條件可知，桿對滑輪P的作用力不變，選項B正確．答案：B7．(2013·江西聯(lián)考)如圖所示，在超市中，小張沿水平方向推著質(zhì)量為m的購物車乘勻速上升的自動扶梯上樓．假設(shè)小張、購物車、自動扶梯間保持相對靜止，自動扶梯的傾角為30°，小張的質(zhì)量為M，小張與扶梯間的摩擦因數(shù)為μ，小車與扶梯間的摩擦忽略不計．則()A．小張對扶梯的壓力大小為Mgcos30°，方向垂直于斜面向下B．小張對扶梯的摩擦力大小為(M＋m)gsin30°，方向沿斜面向下C．扶梯對小張的摩擦力大小為μ(M＋m)gcos30°，方向沿斜面向上D．小張對車的推力和車對小張的彈力是一對平衡力，因為人和車均處于平衡狀態(tài)，所以兩者大小相等．解析：由于小張身體傾斜，小張對扶梯的壓力大于Mgcos30°，方向垂直于斜面向下，選項A錯誤；把小張和購物車看作整體，扶梯對小張的摩擦力大小為(M－m)gsin30°，方向沿斜面向上，選項C錯誤；小張對扶梯的摩擦力大小為(M－m)gsin30°，方向沿斜面向下，選項B正確；小張對車的推力和車對小張的彈力是一對作用力反作用力，選項D錯誤．答案：B8.(2013·西安摸底)如圖所示，兩個相同的光滑小球甲和乙放在傾角為45°的斜面上，被一固定在斜面上的豎直擋板擋住，設(shè)每個小球的重力大小為G，甲球?qū)σ仪虻淖饔昧Υ笮镕1，斜面對乙球的作用力大小為F2，則以下結(jié)論正確的是()A．F1＜F2 B．G＞F1C．G＝F1 D．F1＝F2解析：將乙球的重力分解，由平衡條件可得甲球?qū)σ仪虻淖饔昧Υ笮1＝Gsin45°，斜面對乙球的作用力大小為F2＝Gsin45°，顯然，F(xiàn)1＝F2，G＞F1，選項B、D正確，A、C錯誤．答案：BD9．(2013·晉江四校模擬)在上海世博會最佳實踐區(qū)，江蘇城市案例館中穹形門窗充滿了濃郁的地域風(fēng)情和人文特色．如圖所示，在豎直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)滑輪懸掛一重物G.現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點，另一端從B點沿支架緩慢地向C點靠近(C點與A點等高)．則繩中拉力大小變化的情況是()A．先變小后變大 B．先變小后不變C．先變大后不變 D．先變大后變小解析：由于輕繩中各處的張力相等，設(shè)兩懸掛點之間的水平距離為d，繩長為l，如圖所示，則sinα＝eq\f(d,l)，cosα＝eq\f(\r(l2－d2),l).由平衡條件可得，2Fcosα＝G，所以繩中的拉力F＝eq\f(Gl,2\r(l2－d2))，故隨著兩懸掛點水平距離d的增大，拉力增大；當(dāng)兩懸掛點水平距離d不變后，拉力也不變，所以C正確．答案：C10．(2013·寧波模擬)如圖所示，傾角為30°的斜面體固定在水平地面上，一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B，跨過固定于斜面體頂端的滑輪O(可視為質(zhì)點)．A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為4m.開始時，用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)(繩中無拉力)，OB繩平行于斜面，此時B靜止不動．將A由靜止釋放，在其下擺過程中BA．物塊B受到的摩擦力一直沿著斜面向上B．物塊B受到的摩擦力先減小后增大C．繩子的張力一直增大D．地面對斜面體的摩擦力方向一直水平向右解析：在其下擺過程中，物塊B受到的摩擦力方向先沿著斜面向上后沿斜面向下，選項A錯誤．答案：BCD11．(2013·江西三校聯(lián)考)如圖所示，質(zhì)量M＝2eq\r(3)kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊A與質(zhì)量m＝eq\r(3)kg的小球相連．今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝10eq\r(3)N，拉著球帶動木塊一起向右勻速運(yùn)動，運(yùn)動中M、m相對位置保持不變，g取10m/s2.求：(1)運(yùn)動過程中輕繩與水平方向夾角θ；(2)木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ.12.(2012·新課標(biāo)全國高考)拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具(如圖)．設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可忽略；拖把頭與地板之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù)μ，重力加速度為g