受力分析Word格式.docx
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解析 物体P始终静止不动,故弹簧的形变量没有变化,弹力FT保持不变.由力平衡知F=Ff-FT,力F逐渐增大时,Ff也逐渐增大,故选项B正确.答案 B
4.(2013·
浙江汤溪中学二模,12)如图2-1-17所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F作用下向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2.下列说法正确的是
A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g
C.当F>
μ2(M+m)g时,木板发生运动
D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
解析 m和M之间是滑动摩擦力,则以m为对象可求出M对m的滑动摩擦力Ff1=μ1mg,M与地之间是静摩擦力.以M为研究对象;
m对M的滑动摩擦力Ff1′=μ1mg,而M静止,故地面对M的静摩擦力Ff2=μ1mg,A对,B错;
不管F怎样增大,m和M之间的滑动摩擦力不变,M都不可能运动,C错、D对.答案 AD
5.(2011·
山东卷,19)如图2-1-18所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁.开始时a、b均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力Ffa≠0,b所受摩擦力Ffb=0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间
A.Ffa大小不变B.Ffa方向改变
C.Ffb仍然为零D.Ffb方向向右
解析 右侧绳剪断瞬间,木块b受到弹簧向左的拉力和向右的摩擦力(因b在弹簧拉力作用下有向左运动的趋势),故选项C错误、选项D正确.木块a受左侧绳的拉力和弹簧弹力不变(弹簧未来得及形变),故Ffa不变.选项A正确、选项B错误.答案 AD
6.如图2-1-19所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙的传送带上,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针运动时(v1<
v2),绳中的拉力分别为F1、F2,则下列说法正确的是
A.物体受到的摩擦力Ff1<
Ff2
B.物体所受摩擦力方向向右
C.F1=F2
D.传送带速度足够大时,物体受到的摩擦力可为0
解析 物体的受力如图所示,滑动摩擦力与绳的拉力的水平分量平衡,因此方向向左,B错;
设绳与水平方向成θ角,则Fcosθ-μFN=0,FN+Fsinθ-mg=0,解得F=,恒定不变,C正确;
滑动摩擦力Ff=Fcosθ=也不变,A、D错.
7.如图2-1-20所示,在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球,小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等,盒子沿倾角为α的固定斜面滑动,不计一切摩擦,下列说法中正确的是
A.无论盒子沿斜面上滑还是下滑,球都仅对盒子的下底面有压力
B.盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和右侧面有压力
C.盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力
D.盒子沿斜面上滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力
解析 先以盒子和小球组成的系统为研究对象,无论上滑还是下滑,用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为a=gsinα,方向沿斜面向下,由于盒子和小球始终保持相对静止,所以小球的加速度大小也是a=gsinα,方向沿斜面向下,小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力,因此不需要左、右侧面提供弹力.答案 A
8.(2013·
六安质量检测)如图2-1-21所示,楔形物块a固定在水平地面上,在其斜面上静止着小物块b.现用大小一定的力F分别沿不同方向作用在小物块b上,小物块b仍保持静止,如下图所示.则a、b之间的静摩擦力一定增大的是
( ).
解析 未加力F前对b进行受力分析可知,b受沿斜面向上的静摩擦力.A中加力F后,静摩擦力一定增大;
B、C中加力F后,静摩擦力可能减小,B、C错;
D中加力F后,静摩擦力不变,D错.A选项正确.答案 A
9.(2013·
海南琼海一模)如图2-1-22所示,将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止,则
A.绳子上拉力可能为零
B.地面受的压力可能为零
C.地面与物体间可能存在摩擦力
D.A、B之间可能存在摩擦力
解析 经分析,绳子上拉力可能为零,地面受的压力不可能为零,选项A对、B错;
由于绳子处于竖直伸直状态,绳子中拉力只可能竖直向上,所以地面与B间不可能存在摩擦力,而A、B之间可能存在摩擦力,选项C错而D对.答案 AD
10.如图2-1-23甲所示,一物块在粗糙斜面上,在平行斜面向上的外力F作用下,斜面和物块始终处于静止状态.当外力F按照图乙所示规律变化时,下列说法正确的是
A.地面对斜面的摩擦力逐渐减小
B.地面对斜面的摩擦力逐渐增大
C.物块对斜面的摩擦力可能一直增大
D.物块对斜面的摩擦力可能一直减小
解析 设斜面的倾角为θ,物块和斜面均处于平衡状态,以物块和斜面作为整体研究,在水平方向上有f=Fcosθ,外力不断减小,故地面对斜面的摩擦力不断减小,故A正确、B错误.对于物块m,沿斜面方向:
(1)若F0>
mgsinθ,随外力F不断减小,斜面对物块的摩擦力先沿斜面向下减小为零,再沿斜面向上逐渐增大;
(2)若F0≤mgsinθ,随外力F不断减小,斜面对物块的摩擦力沿斜面向上不断增大,故C正确、D错误.答案 AC
11.A、B两物块如图2-1-24叠放,一起沿固定在水平地面上倾角为α的斜面匀速下滑.则
A.A、B间无摩擦力
B.B与斜面间的动摩擦因数μ=tanα
C.A、B间有摩擦力,且B对A的摩擦力对A做负功
D.B对斜面的摩擦力方向沿斜面向下
解析 选取A为研究对象,对其受力分析可知,物体A除了受到竖直向下的重力GA和垂直A、B接触面向上的弹力FN作用外,肯定还受到平行于A、B接触面指向左上方的摩擦力Ff的作用,如图所示.根据受力图可知,B对A的摩擦力Ff与运动方向之间的夹角小于90°
,所以摩擦力Ff对A做正功,选项A、C均错误;
选取A、B组成的系统为研究对象,该系统始终处于平衡状态,对其受力分析,根据力的平衡条件易得,斜面对整体的滑动摩擦力方向沿斜面向上,根据牛顿第三定律可知B对斜面的摩擦力方向沿斜面向下,故选项D正确;
沿斜面方向(mA+mB)gsinα=μ(mA+mB)gcosα,解得μ=tanα,故选项B正确.
12.如图2-2-19所示,一轻绳的两端分别固定在不等高的A、B两点,现用另一轻绳将一物体系于O点,设轻绳AO、BO相互垂直,α>
β,且两绳中的拉力分别为FA、FB,物体受到的重力为G,下列表述正确的是
A.FA一定大于G
B.FA一定大于FB
C.FA一定小于FB
D.FA与FB大小之和一定等于G
解析 物体受力分析如图所示,由三力平衡的知识可知,FA、FB的合力大小等于G,方向竖直向上,FA=Gsinα,FB=Gsinβ.故FA一定小于G,A选项错误;
因为α>
β,故FA一定大于FB,B选项正确、C选项错误;
FA与FB大小之和大于G,D选项错误.
13.(2013·
杭州外国语月考,6)如图2-2-20所示,A、B两物体的质量分别为mA、mB,且mA>
mB,整个系统处于静止状态.滑轮的质量和一切摩擦均不计,如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点,整个系统重新平衡后,物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变化情况是
A.物体A的高度升高,θ角变大
B.物体A的高度降低,θ角变小
C.物体A的高度升高,θ角不变
D.物体A的高度不变,θ角变小
解析 最终平衡时,绳的拉力F大小仍为mAg,由二力平衡可得2Fsinθ=mBg,故θ角不变,但因悬点由Q到P,左侧部分绳子变长,故A应升高,所以C正确.答案 C
14.(2012·
金丽衢十二校二联,14)有两个完全相同的小球A、B,质量均为m,带等量异种电荷,其中A带电量为+q,B带电量为-q.现用长度均为L的不可伸长的细线悬挂在天花板的O点上,两球之间夹着一根绝缘轻质弹簧.在小球所挂的空间加上一个方向水平向右大小为E的匀强电场.如图2-2-21所示,系统处于静止状态时,弹簧位于水平方向,两根细线之间的夹角为θ=60°
,则弹簧的弹力为(静电力常量为k,重力加速度为g)
A.B.mg+
C.Eq+D.mg++Eq
解析 以小球A为研究对象,受到重力、绳子的拉力,电场力和弹簧弹力作用,画受力分析如图所示,则有FTcos60°
+Eq+k=F1,FTsin60°
=mg,弹簧弹力F1=mg++Eq,D对.答案 D
15.如图2-3-17所示,有一质量不计的杆AO,长为R,可绕A自由转动.用绳在O点悬挂一个重为G的物体,另一根绳一端系在O点,另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点.当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变),OC绳所受拉力的大小变化情况是
A.逐渐减小B.逐渐增大
C.先减小后增大D.先增大后减小
答案 C
16.如图2-3-18所示,物块M通过与斜面平行的细绳与小物块m相连,斜面的倾角θ可以改变,讨论物块M对斜面的摩擦力的大小,则一定有
A.若物块M保持静止,则θ角越大,摩擦力越大
B.若物块M保持静止,则θ角越大,摩擦力越小
C.若物块M沿斜面下滑,则θ角越大,摩擦力越大
D.若物块M沿斜面下滑,则θ角越大,摩擦力越小
解析 若M静止,则摩擦力f=Mgsinθ-mg或f=mg-Mgsinθ,A、B均错;
若M沿斜面下滑,则摩擦力f=μMgcosθ,θ角越大,摩擦力越小,故C错、D正确.答案 D
17.(2012·
皖南八校三模)如图2-3-19所示,光滑斜面倾角为30°
,轻绳一端通过两个滑轮与A相连,另一端固定于天花板上,不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量.已知物块A的质量为m,连接A的轻绳与斜面平行,挂上物块B后,滑轮两边轻绳的夹角为90°
,A、B恰保持静止,则物块B的质量为
A.mB.mC.mD.2m
解析 设绳上的张力为F,对斜面上的物体A受力分析可知
F=mgsin30°
=mg
对B上面的滑轮受力分析如图
mBg=F合=F=mg所以mB=m,选项A正确.
18.(2013·
南京二次调研)如图2-3-20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
A.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
解析 分析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