第二章 相互作用课时跟踪检测(七)受力分析 共点力的平衡

第二章 相互作用课时跟踪检测(七)受力分析 共点力的平衡内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 (七) 受力分析共点力的平衡对点训练：受力分析1.(2015南京调研)如图 1 所示，在倾斜的滑杆上套一个质量为 m 的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为 M 的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向。 则() 图 1A环只受三个力作用B环一定受四个力作用C物体做匀加速运动D悬绳对物体的拉力小于物体的重力2(多选)(2015铜陵模拟)如图 2 所示，甲、乙两物体用压缩的轻质弹簧连接静置于倾角为 的粗糙斜面体上，斜面体始终保持静止，则下列判断正确的是() 图 2A物体甲一定受到 4 个力的作用B物体甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下C物体乙所 2、受的摩擦力不可能为零D水平面对斜面体无摩擦力作用对点训练：平衡条件及其应用3(2013重庆高考)如图 3 所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角。 若此人所受重力为 G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为() 图 3AG BC DG 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 小球。 当它高中物理资源下载平台世昌的博客 ，质量为 小球与 O 点的连线与水平线的夹角为 90，质量为 此时质量为 小球对地面压力大小为 线的拉力大小为 () 图 4AF N (m2m 1)g BF Nm 2 T D 3、F T( m1)25(2014海南高考)如图 5，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于 O 点，右端跨过位于 O点的固定光滑轴悬挂一质量为 M 的物体；水平，长度为 L；绳上套一可沿绳滑动的轻环。 现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升 L。 则钩码的质量为() 图 5A. M B. 2C. M D. 对点训练：整体法与隔离法6(2015杭州七校联考)如图 6 所示，a、b 两个质量相同的球用线连接，a 球用线挂在天花板上，b 球放在光滑斜面上，系统保持静止(线的质量不计) ，以下图示哪个是正确的()图 67(多选)(2015青岛期中)如图 7 所示，质量为 m 的木块静止地放在半径为 R 的半球体 4、高中物理资源下载平台世昌的博客 ，半球体与木块均处于静止状态，已知木块与半球体间的动摩擦因数为 ，木块与球心的连线与水平地面的夹角为 ，则下列说法正确的是() 图 7A地面对半球体的摩擦力方向水平向左B木块对半球体的压力大小为 C木块所受摩擦力大小为 D木块所受摩擦力大小为 对点训练：动态平衡问题8(2014上海高考)如图 8，光滑的四分之一圆弧轨道 定在竖直平面内，A 端与水平面相切。 穿在轨道上的小球在拉力 F 作用下，缓慢地由 A 向 B 运动，F 始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为 N。 在运动过程中() 图 8AF 增大，N 减小 BF 减小，N 减小CF 增大，N 增大 DF 减小 5、，N 增大9(2014山东高考)如图 9，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。 某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。 木板静止时，F 1 表示木板所受合力的大小，F 2 表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后() 图 9AF 1 不变，F 2 变大 BF 1 不变，F 2 变小CF 1 变大，F 2 变大 DF 1 变小，F 2 变小10如图 10 所示，一光滑水球静置在光滑半球面上，被竖直放置的光滑挡板挡住，现水平向右缓慢地移动挡板，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面且球面始终静止) ，挡板对小球的推力 F、半球面对小球的支持力 变化情况 6、是() 高中物理资源下载平台世昌的博客 F 增大，F N 减小BF 增大，F N 增大CF 减小，F N 减小DF 减小，F N 增大对点训练：平衡中的极值问题11(2015山东桓台期中)如图 11 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 ，求力F 的取值范围。 图 1112(2014全国卷)2012 年 10 月，奥地利极限运动员菲利克斯鲍姆加特纳乘气球升至约 39 高空后跳下，经过 4 分 20 秒到达距地面约 1.5 度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录。 取重力加速度的大小 g10 m/s 2 7、。 图 12(1)若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至 1.5 度处所需的时间及其在此处速度的大小；(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为 f，其中 v 为速率，k 为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关。 已知该运动员在某段时间内高速下落的 v t 图像如图 12 所示。 若该运动员和所带高中物理资源下载平台世昌的博客 100 估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数。 ( 结果保留 1 位有效数字)答 案1选 B分析物体 M 可知，其受两个力作用，重力和轻绳拉力，因为悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，故二力平衡，物体做匀速运 8、动，C 、D 错误；再对环进行受力分析可知，环受重力、轻绳拉力、滑杆支持力和摩擦力，A 错误，B 正确。 2选 压缩的弹簧对甲向上的弹力大小恰好等于 m 甲 ，则甲只受三个力作用，A、B 错误；因弹簧对乙有沿斜面向下的弹力，乙的重力也有沿斜面向下的分力，故乙一定具有向下运动的趋势，乙一定受沿斜面向上的摩擦力作用，C 正确；取甲、乙和斜面为一整体分析受力，由水平方向合力为零可得，水平面对斜面体无摩擦力作用，D 正确。 3选 A人静躺在椅子上，所受合力 F 合 0，所以椅子各部分对人的作用力的合力与人的重力等大反向，故 A 选项正确。 4选 B分析小球 物体的平衡条件可得，绳的拉力 ，故C、D 均错误； 9、分析 平衡条件可得：F Nm 2g，故 A 错误，选 D平衡后，物体上升 L，说明环下移后将绳子拉过来的长度为L，取环重新平衡的位置为 A 点，则 AL，由图可得项 D 正确。 36选 B把 a、b 两个质量相同的球看作整体，所受重力竖直向下，所受斜面支持力垂直斜面向上，根据平衡条件，要使系统保持静止，悬挂在天花板上的细线应斜向右上方，但 A 图中小球 a、b 不可能处于平衡状态，故只有 B 图示正确。 7选 木块和球体整体为研究对象，整体处于静止状态，而水平方向不受外力，故半球体不受地面的摩擦力，故 A 错误；对木块受力分析，木块受到重力、支持力及摩擦高中物理资源下载平台世昌的博客 ，三力作用下 10、木块处于平衡状态，则合力为零，木块对球面的压力为 ，故 B 正确；木块受到的摩擦力沿切线方向，沿切线方向重力的分力与摩擦力大小相等，即：f ，故 D 错误，C 正确。 8选 A小球一直受到重力、支持力、拉力作用，根据共点力平衡，有：Fmg ，N ( 是小球转过的角度)，随着夹角的增大，支持力逐渐减小，拉力逐渐增大，A 项正确。 9选 A根据平衡条件可知，静止时木板受到的合外力始终为零，因此木板所受合力的大小 剪短轻绳后，由于悬点不变，使两绳之间的夹角变大，而合力不变，由平行四边形定则可知两绳上的分力 以答案为 A。 某时刻小球的受力如图所示，设小球与半球面的球心连线跟竖直方向的夹角为 ，则 F，F 11、N ，随着挡板向右移动， 角越来越大，则 F 和 1解析：因为 ，所以当 F0 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，由平衡条件得： fNfN由解得 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 物体受力分析，如图乙所示，由平衡条件得：f 高中物理资源下载平台世昌的博客 fN由解得 答案： 12解析：根据自由落体运动的规律和平衡条件解题。 (1)设该运动员从开始自由下落至 1.5 度处的时间为 t，下落距离为 s，在 1.5 v。 根据运动学公式有 vs 2根据题意有 s0 4 m 03 m0 4 m联立式得 t87 sv0 2 m/s(2)该运动员达到最大速度 速度为零，根据平衡条件有 mgkv 所给的 v t 图像可读出60 m/s由式得 kkg/m答案：(1)87 s 02 m/s(2)kg/m。