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第三章习题课共点力作用下物体的平衡每课一练(人教必修一).doc
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1.(2012·福建龙岩一中高一期末)如图7所示,物体B的上表面水平,B上面载着物体A,当它们一起沿固定斜面C匀速下滑的过程中物体A受力是( )
图7
A.只受重力
B.只受重力和支持力
C.有重力、支持力和摩擦力
D.有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力
解析:选B.物体匀速运动,则受力平衡,水平方向上不受外力,所以只受到重力和支持力.
2.如图8所示,质量为m的物体A以一定的初速度v0沿粗糙面上滑,物体A在上滑过程中受到的力有( )
图8
A.向上的冲力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力
B.重力、斜面的支持力、下滑力
C.重力、对斜面的正压力、沿斜面向下的摩擦力
D.重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力
解析:选D.物体A受到作用力有:由于地球的吸引而产生的重力G,方向竖直向下;物体A压斜面而使斜面发生微小形变,发生了形变的斜面对物体产生支持力FN,方向垂直斜面向上;物体A与斜面接触且相对斜面向上运动,故受到沿斜面向下的滑动摩擦力Ff,如图所示.故本题应选D.
3.有三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙水平面上,物体之间不光滑,如图9所示.现用一水平力F作用在B物体上,三物体仍保持静止,下列说法正确的是( )
图9
A.C受到地面的摩擦力大小为F,方向水平向左
B.A受到水平向右的摩擦力作用
C.B对C的摩擦力大小为F,方向水平向右
D.C受到5个力作用
解析:选ACD.在选项A中,以A、B、C三者整体对研究对象,此整体在水平方向上受平衡力的作用,因此C受到地面的摩擦力等于拉力F,方向水平向左,A选项正确.在选项B中,以A为研究对象分析知,A不受摩擦力,选项B错误.在选项C中,B对C的摩擦力与C对B的摩擦力大小相等、方向相反,由此可知,B对C的摩擦力大小等于F,方向水平向右,故C选项正确.对于选项D,可将C隔离进行分析,C受到5个力的作用,D选项正确.故正确答案为A、C、D.
4.如图10所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止.物体B的受力个数为( )
图10
A.2 B.3
C.4 D.5
答案:C
5.如图11所示,放在水平面上的物体A用轻绳通过光滑定滑轮连接另一物体B,并处于静止,这时A受地面的支持力为FN,摩擦力为Ff,若把A向右移动一些后,A仍静止,则( )
图11
A.FN将增大
B.Ff将增大
C.轻绳拉力将减小
D.物体B受合力将增大
解析:选AB.物体A受力如图,系统处于静止状态,绳子的拉力不变,始终等于B的重力,即F=mBg,合力为零,故C、D均错;当A向右移动时,θ角减小,FN=mAg-Fsinθ,Ff=Fcosθ,由此可得,FN、Ff均增大,所以A、B正确.
6.如图12所示,质量为m的物体,在水平力F的作用下,沿倾角为α的粗糙斜面向上做匀速运动,求水平推力的大小.
图12
解析:物体做匀速运动处于平衡状态,受力分析如图所示,由平衡条件得:
沿斜面方向:Fcosα-mgsinα-Ff=0
垂直斜面方向:FN-mgcosα-Fsinα=0
又有:Ff=μFN
解以上各式得:
F=(sinα+μcosα)mg/(cosα-μsinα).
答案:(sinα+μcosα)mg/(cosα-μsinα)
7.如图13所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10 m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
图13
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若物体乙的质量为m2=4 kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?
解析:(1)如图所示,对结点O进行受力分析,
FTOA=eq \f(m1g,cosθ)=eq \f(5,4)m1g
FTOB=m1gtanθ=eq \f(3,4)m1g.
(2)Ff=FTOB=eq \f(3,4)m1g,方向水平向左.
(3)Ffm=μm2g=0.3×40 N=12 N,当FTOB=eq \f(3,4)m1g=Ffm=12 N时,m1=1.6 kg,即物体甲的质量m1最大不能超过1.6 kg.
答案:(1)eq
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