1、第二章 第3单元 受力分析 共点力的平衡1 如图1所示是2011年第七届城市运动会吊环比赛的一个场景, 此时人静止不动，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角，下列判断 确的是（）A .两根吊带受到环的拉力大小不等B 手对吊环作用力方向竖直向下C.每根吊带受到环的拉力大小都等于人重量的一半D .两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向下图12如图2所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧， 点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止。下列判断正确的是（）A. F1F2F3B. F3F1F2C . F2F 3 F1连接D . F3F 2 F13.如图3所示，截面为三角形的木块 a上放置一铁块 b，
2、三角形木块竖直边靠 且粗糙的竖直墙面上，现用竖直向上的作用力F,推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则下列说法正在竖直确的是A .木块a与铁块b间一定存在摩擦力B .木块与竖直墙面间一定存在水平弹力C.木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D .竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重力之和4.如图4所示，一光滑斜面固定在地面上，重力为G的物体在一水力F的作用下处于静止状态。若斜面的倾角为0,则（）A . F= Geos 0B. F = Gsin 0平推C.物体对斜面的压力Fn = Geos 0D .物体对斜面的压力FnGeos 0挡板静止状慢地向5.半圆柱体P放
3、在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直MN。在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体 Q，整个装置处于 态。如图5所示是这个装置的纵截面图。若用外力使 MN保持竖直，缓A . MN对Q的弹力逐渐减小B .地面对P的摩擦力逐渐增大C. P、Q间的弹力先减小后增大D . Q所受的合力逐渐增大6 .如图6所示，水平细杆上套一环 A，环A与球B间用一轻质绳相连, 别为mA、mB，由于B球受到风力作用，环 A与B球一起向右匀速运动。已知 竖直方向的夹角为 0,则下列说法中正确的是 （）A . B球受到的风力 F为mBgtan 0B 风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变C.风力增大时，杆对环A的支持
4、力保持不变D .环A与水平细杆间的动摩擦因数为忑b间的距离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦，整个装置处于静止状态。由图可知( )图7A. a.宀存F定等3B.m1 一疋大于m2C . m1定小于2m2D.m1可能大于2m28 .如图8所示，所受重力为G的均匀小球放在倾角为a的斜面上，球7在如图7所示装置中，两物体质量分别为mi、 m2，悬点 a、与斜面夹角为 0的木板挡住，球面、木板均光滑。若使球对木板压力最 小，则木板与斜面间夹角0应为（）A. a a9如图9所示，在一根粗糙的水平直杆上套有两个质量均为m的铁环,上系着两根等长细线，共同拴住质量为M的小球，两铁环与小球都处于静止状想办法使得两铁
5、环间距离增大稍许而同时仍能保持系统平衡，则水平直杆对铁 持力Fn和摩擦力图9Ff的可能变化是（）A . Fn不变B . Fn增大C . Ff增大D . Ff不变10. 如图10所示，一个质量为 3.0 kg的物体，放在倾角为 0= 30 勺斜面 止不动。若用竖直向上的力 F = N提物体，物体仍静止，（g= 10 m/s2）下述 正确的是（）A .物体受到的摩擦力减小N质量分细绳与被两铁环态。现环的支上静结论图10B .物体对斜面的作用力减小C.斜面受到的压力减小ND .物体受到的合外力减小N过计M图11滑且斜面11. 如图11所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的 B点通水平细绳AB
6、使杆与竖直墙壁保持 30的夹角。若在 B点悬挂一个定滑轮(不 重力)，某人用它匀速地提起重物。已知重物的质量m= 30 kg，人的质量=50 kg， g 取 10 m/s2。试求：(1) 此时地面对人的支持力的大小；(2) 轻杆BC和绳AB所受力的大小。12. 一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上，劈的斜面光与水平面成30角；现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球放在上，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30如图12所示，试求：图12(1) 当劈静止时绳子的拉力大小。(2) 若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍，为使整个系统静止，k值必须满足什么条件？详解答案:1解析：
7、由两根吊带对称可知，两根吊带受到环的拉力大小相等，A错；人受力平衡，每个吊环对手的作用力方向由人的重心指向环，方向斜向上方，手对吊环的作用力斜向下方，B错误；两吊带对环的拉力方向沿着吊带斜向上，其合力与D正确；由人和环的重力平衡，即其合力方向竖直向上，故两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向下,C错误于每根吊带受到环的拉力方向不是竖直向下，故其大小一定大于人的重量的一半,答案：D2.解析：由于三力的共点平衡，三力首尾相连构建封闭三角形，由三角形的边角关系可知，B项正确。答案：B3.解析：铁块b匀速运动，故铁块 b受重力、斜面对它的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，选项 A正确；将a、b看
8、做一个整体，竖直方向:F= Ga + Gb，选项D错误；整体水平方向不受力，故木块与竖直墙面间不存在水平弹力，没有弹力也就没有摩擦力，选项答案：A4解析：物体所受三力如图所示，根据平衡条件，F、Fn 的合力与重B、C均错大反向，有 F = Gtan e, Fn = Fncos e故只有D选项正确。力等答案：D5解析：对圆柱体Q受力分析如图所示，P对Q的弹力为F , MN对Q的弹力为Fn,挡板MN向右运动时，F和竖直方向的夹角逐渐增大，如图所示，而圆柱体所受重力 变，所以F和Fn的合力大小不变，故D选项错误；由图可知，F和Fn增大，故A、C两项都错；对 P、Q整体受力分析知，地面对 P的摩擦力
9、于Fn,所以地面对 P的摩擦力也逐渐增大。故选B。答案：B6 解析：对B受力分析可知 A正确；当风力增大时，由于F拉二mBg/cos 0,所以B错误；以整体为研究对象，竖直方向杆对环A的支持力与环 A和B球受到的重力平衡，C正确；水平方向上，mBgtan0=M(mA + mB)g，所以 D 错误。答案：AC7 .解析：光滑滑轮两边绳的拉力相等，由物体处于平衡可得：水平方向：m2gsin a= m2gsin及/ a=伎 竖直方向： 2m2gcosp= mig，所以 mi 一定小于 2m2。答案：AC8解析：以小球为研究对象，小球受到三个力的作用处于平衡状态，且重力大小、方向一定，斜 面的支持力方
10、向一定，板的支持力可由矢量三角形得岀，在板的支持力与斜面的支持力垂直时有最小 值，故板与斜面垂直时，板对小球的支持力最小，由牛顿第三定律可知，小球对木板压力最小，选项C正确。答案：C9. 解析：对铁环和小球受力分析如图所示，以整体为研究对象，2Fn = Mg + 2mg，可见Fn与a角 无关，即Fn不变，A对，B错；摩擦力Ff = Fcos a， 2Fsin a= Mg，所以Ff= ?，所以说Ff随着a角 的减小而增大，C对，D错。答案：AC10. 解析：对物体m进行受力分析：m始终处于静止状态，不加竖直向上的力时，摩擦力f=mgsin30 15 N，支持力Fn = mgcos30 = 15衍
11、 N，物体对斜面的作用力是指物体对斜面的压力和摩擦 力的合力，其大小等于重力mg= 30 N ;若加上一个竖直向上的力提物体时，相当于重力减小了，可看作重力为G = (30 5) N = 25 N的物体，此时摩擦力为f = Gsin30 = N，减少了 N , A正确；支持力为确；m始终处于静止状态，合外力为零， D错误答案：AB11 解析：(1)因匀速提起重物，则Ft = mg，且绳对人的拉力为 mg，所以地面对人的支持力为:Fn = Mg mg = (50 30) X 10 N = 200 N，方向竖直向上。(2)定滑轮对B点的拉力方向竖直向下，大小为 2mg，杆对B点的弹力方杆的方向，如
12、图所示，由共点力平衡条件得：Fab = 2mgtan30 = 2 X 30X 10X 于 N = 200,3 N2mg 2X 30X 10 cos303=400 .3 N。答案：(1)200 N (2)400 3 N 200 3 N12.解析：(1)以小球为研究对象，其受力如图甲所示，并建立如图所示直角坐标系，对Ft和mg进行正交分解，由物体的平衡条件可知：Ftcos30 = mgsin30 得 Ft= mgFf为最大值,即有乙(2)以劈和小球整体为研究对象，整体受力情况如图乙所示，由物体平衡 可得：Ff = Ftcos60 ；为使整个系统静止，其临界状态是静摩擦力Ffmax = k(M + m)g FTsin60 联立以上两式可得k=3m-6M + 3m即k值必须满足k3m6M + 3m3；3m答案： mg (2)k 6M + 3m
