高中物理力和物体的平衡习题解析和专题训练(附答案解析)[1].doc

.WORD文档下载可编辑. 技术资料整理分享 力与物体的平衡例题解析 力的合成与分解 1. 物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动，则这三个力可能选取的数值为 A.15 N、5 N、6 N B.3 N、6 N、4 N C.1 N、2 N、10 N D.1 N、6 N、8 N 解析：物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动，则三个力的合力必定为零，只有B选项中的三个力的合力可能为零，故选B. 答案：B 2. 一组力作用于一个物体，其合力为零.现把其中的一个大小为20 N的力的作用方向改变90°而大小不变，那么这个物体所受力的合力大小是_______. 解析：由于物体所受的合力为零，则除20 N以外的其他力的合力大小为20 N，方向与20 N的力方向相反.若把20 N的力的方向改变90°，则它与其余力的合力垂直，由平行四边形定则知物体所受力的合力大小为20 N. 答案：20 N 3. 如图1－2－15所示，物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受的摩擦力Ff与拉力F的合力方向应该是 图1－2－15 A.水平向右 B.竖直向上 C.向右偏上 D.向左偏上 解析：对物块进行受力分析如图所示：除F与Ff外，它还受竖直向下的重力G及竖直向上的支持力FN，物块匀速运动，处于平衡状态，合力为零.由于重力G和支持力FN在竖直方向上，为使这四个力的合力为零，F与Ff的合力必须沿竖直方向.由平行四边形定则可知，F与Ff的合力只能竖直向上.故B正确. 答案：B 4.如图1－2－16所示，物体静止于光滑水平面M上，力F作用于物体O点，现要使物体沿着O方向做加速运动（F和O都在M水平面内）.那么，必须同时再加一个力，这个力的最小值是 图1－2－16 A.Fcosθ B.Fsinθ C.Ftanθ D.Fcotθ 解析：为使物体在水平面内沿着O做加速运动，则F与的合力方向应沿着O，为使最小，应与O垂直，如图所示.故的最小值为=Fsinθ，B选项正确. 答案：B 5 .某运动员在单杠上做引体向上的动作，使身体匀速上升.第一次两手距离与肩同宽，第二次两手间的距离是肩宽的2倍.比较运动员两次对单杠向下的作用力的大小，其结果为_______. 解析：由于运动员匀速上升，运动员两次所受单杠的作用力都等于他的重力，故他对单杠向下的作用力都是mg. 答案：mg 6. 一根轻质细绳能承受的最大拉力是G，现把一重为G的物体系在绳的中点，两手先并拢分别握住绳的两端，然后缓慢地左右对称分开.为使绳不断，两绳间的夹角不能超过 A.45° B.60° C.120° D.135° 解析：当两绳间的夹角为120°时，两绳的拉力等于G；若两绳的夹角大于120°，两绳的拉力大于G；若两绳间的夹角小于120°，两绳的拉力小于G，故选C. 答案：C 7. 刀、斧、凿、刨等切削工具的刃都叫做劈，劈的截面是一个三角形，如图1－2－17所示，使用劈的时候，在劈背上加力F，这个力产生的作用效果是使劈的两侧面推压物体，把物体劈开.设劈的纵截面是一个等腰三角形，劈背的宽度是d，劈的侧面的长度是L.试求劈的两个侧面对物体的压力F1、F2. 图1－2－17 解析：根据力F产生的作用效果，可以把力F分解为两个垂直于侧面的力、，如图所示，由对称性可知，=.根据力三角形△OF与几何三角形△ACB相似可得= 所以==F 由于F1=，F2=， 故F1=F2=F. 答案：F1=F2=F 8. 如图1－2－18所示，保持θ不变，将B点向上移，则BO绳的拉力将 图1－2－18 A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小 解析：对结点O受力分析如图甲所示.由于结点O始终处于平衡状态，合力为零，故F1、FB、FA经过平移可构成一个矢量三角形，其中F1=mg，其大小和方向始终不变；FA方向也不变，大小可变；FB的大小、方向都在变.在绳向上偏移的过程中，可能作出一系列矢量三角形如图乙所示，显而易见在FB变化到与FA垂直前，FB是逐渐变小的，然后FB又逐渐变大.同时看出FA是逐渐变小的，故C正确.应用此方法可解决许多相关动态平衡问题. 甲 乙 答案：C 9.用细绳AC和BC吊起一重物，两绳与竖直方向的夹角如图1－2－19所示，AC能承受的最大拉力为150 N，BC能承受的最大拉力为100 N.为使绳子不断裂，所吊重物的质量不得超过多少? 图1－2－19 解析：重物受到的三个力的方向已确定. 当AC、BC中有一条绳的拉力达到最大拉力时，设FAC已达到FAC＝150 N，已知FBC＝FAC