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1、受力分析计划及物体均衡典型例题分析受力分析及物体均衡典型例题分析专练3受力分析物体的均衡一、单项选择题1如图1所示，质量为2kg的物体B和质量为1kg的物体C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平川面上再将一个质量为3kg的物体A轻放在B上的一瞬时，弹簧的弹力大小为(取g10m/s2)()A30NB0C20ND12N答案C2(2014上海单科，9)如图2，圆滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，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一直沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为FN，在运动过程中()AF增大，FN减小BF减小，FN减小CF增大，FN增大DF减小，FN增大分
2、析对球受力分析，受重力、支持力和拉力，依据共点力均衡条件，有：FNmgcos和Fmgsin，此中为支持力FN与竖直方向的夹角；当物体向上挪动时，变大，故FN变小，F变大；故A正确，BCD错误答案A3(2014贵州六校联考，15)如图3所示，放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B.A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧，物体A、B均处于静止状态以下说法中正确的选项是()AB遇到向左的摩擦力BB对A的摩擦力向右C地面对A的摩擦力向右D地面对A没有摩擦力分析弹簧被压缩，则弹簧给物体B的弹力水平向左，所以物体B均衡时必遇到A对B水平向右的摩擦力，则B对A的摩擦力水平向左，故A、2B均错误；取A、B为一整体
3、，因其水平方向不受外力，则地面对A没有摩擦力作用，故D正确，C错误答案D4(2014内蒙古包头测评)如图4所示，物体A置于水平川面上，力F竖直向下作用于物体B上，A、B保持静止，则物体A的受力个数为()A3B4C5D6分析利用隔断法对A受力分析，以以下图A遇到重力A，地面给A的支持力N地，B给A的压力GNBA，B给A的摩擦力fBA，则A、C、D错误，B正确答案B5(2014广州综合测试)如图5所示，两梯形木块A、B叠放在水平川面上，A、B之间的接触面倾斜A的左边靠在圆滑的竖直墙面上，关于两木块的受力，以下说法正确的选项是()AA、B之间必定存在摩擦力作用B木块A可能受三个力作用C木块A必定受四
4、个力作用D木块B遇到地面的摩擦力作用方向向右分析A、B之间可能不存在摩擦力作用，木块A可能受三个力作用，选项A、C错误，B正确；木块B也可能不受地面的摩擦力作用，选项D错误答案B6(2014佛山调研考试)如图6所示是人们短途出行、购物的简略双轮小车，若小车在匀速行驶的过程中支架与水平方向的夹角保持不变，不计货物与小车间的摩擦力，则货物对杆A、B的压力大小之比FAFB为()A13B.31C21D12分析以货物为研究对象进行受力分析，以以下图，利用力的合成法可得3FBtan30FA，依据牛顿第三定律可知FBFB、FAFA，解得FAFB31，选项B正确答案B7(2014昆明市质量检测)如图7所示，两
5、个质量均为m的小球用轻质细杆连接静止于内壁圆滑的半球形碗内，杆及碗口平面均水平、碗的半径及两小球之间的距离均为R，不计小球半径，则碗对每个小球的支持力大小为()323A.3mgB.3mgC.3mgD2mg分析以此中一小球为研究对象，受力状况以以下图依据题意可知30，依据均衡条件可知：FN1mg23cos3mg，选项B正确答案B8在机械设计中常用到下边的力学原理，如图8所示，只要使连杆AB与滑块m所在平面间的夹角大于某个值，那么，无论连杆AB对滑块施加多大的作用力，都不行能使之滑动，且连杆AB对滑块施加的作用力越大，滑块就越稳固，工程力学上称为“自锁”现象设滑块与所在平面间的动摩擦因数为，为使滑
6、块能“自锁”应满足的条件是()AtanBcotCsinDcos分析滑块m的受力以以下图，建立直角坐标系，将力F正交分解，由物体的均衡条件可知：竖直方向有FNmgFsin，水平方向有FcosFfFN.由以上两式解得FcosmgFsin.因为力F很大，所以上式可以写成FcosFsin故应满足的条件为cot，B4对答案B二、多项选择题9如图9所示，小车M在恒力F的作用下，沿水平川面做直线运动，由此可判断()若地面圆滑，则小车必定受三个力的作用B若地面粗糙，则小车必定受四个力的作用C若小车做匀速运动，则小车必定受四个力的作用D若小车做加速运动，则小车可能受三个力的作用分析先分析重力和已知力F，再分析弹
7、力因为F的竖直分力可能等于重力，所以地面可能对小车无弹力作用，无弹力也就无摩擦力，A、B错误；若小车匀速运动，那么水平方向所受摩擦力和F的水均分力均衡，这时小车必定受重力、恒力F、地面的弹力、摩擦力四个力的作用，C正确；若小车做加速运动，当地面圆滑时，小车可能受重力、恒力F、地面的弹力三个力作用，D正确答案CD10一件行李重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2，如图10所示，则()AF1、F2的合力是GBF1、F2的合力是FC行李对绳OA的拉力方向与F1方向相反，大小相等D行李遇到重力G、OA绳拉力F1、OB的拉力F2，还有F共四个力分析合力与分力拥有等效代替的关
8、系所谓等效是指力F的作用成效与其分力F1、F2共同作用产生的成效同样F1和F2的合力的作用成效是把行李提起来，而G的作用成效是使行李着落，别的产生的原由(即性质)也不同样，故A错误；F1和F2的作用成效和F的作用成效同样，故B正确；行李对绳OA的拉力与拉行李的力F1是互相作用力，等大、反向，不是一个力，故C正确；合力F是为研究问题方便而设想出来的力，实质上不存在，应与实质受力差别开来，故D错误5答案BC11(2014湖北黄冈质检)如图11所示，用一根不行伸长的轻质细线将小球悬挂在天花板上，现对小球施加一个方向一直垂直细线的拉力F将小球缓慢拉起，在小球拉起的过程中，以下判断正确的选项是()A拉力
9、F向来增大B拉力F先增大后减小C细线的拉力向来减小D细线的拉力先增大后减小分析小球在拉起的过程中，设线与竖直方向的夹角为，因为F与细线垂直，将重力分解可得Fmgsin，逐渐增大，F逐渐增大，A正确细线的拉力FTmgcos，逐渐增大，cos逐渐减小，C正确答案AC12倾角为、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上以下结论正确的选项是()A木块遇到的摩擦力大小是mgcosB木块对斜面体的压力大小是mgcosC桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsincosD桌面对斜面体的支持力大小是(Mm)g分析以木块为研究对象有：Ffmgsin，FNmgcos，所以A错、B对；以整体为研究对象
10、有：FN(Mm)g，Ff0，所以C错、D对答案BD13(2014四川成都六校检测)如图13所示，两个质量均为m，带电荷量均为q的小球A、B，一个固定在O点的正下方L处，另一个用长为L的细线悬挂于O点，静止时，细线与竖直方向的夹角为60，以下说法正确的选项是()3kqAO点处的电场强度的大小为L2kqBA在B处产生的电场强度为L23kq2C细线上的拉力为L2DB球所受A球的库仑力和线的拉力的合力方向竖直向上6分析由点电荷的场强公式，A在O处或B处产生的电场强度大小均为qE1kL2，O点处的电场为A、B分别在O处产生的电场的叠加，即E2q2E1cos303kL2，则A、B正确；对B球，由均衡条件得
11、，B球所受Akq2球的库仑力和线的拉力的合力方向竖直向上，且细线上的拉力FTL2，则D正确，C错误答案ABD14如图14所示，倾角为的斜劈搁置在粗糙水平面上，斜面粗糙，物体a放在斜面上一根轻质细线一端固定在物体a上，细线绕过两个圆滑小滑轮，滑轮1固定在斜劈上、滑轮2下吊一物体b，细线另一端固定在c上，c穿在水平横杆上，物体a和滑轮1间的细线平行于斜面，系统静止物体a遇到斜劈的摩擦力大小为Ff1，c遇到横杆的摩擦力大小为Ff2，若将c向右挪动少量，a一直静止，系统仍静止，则()图14AFf1由沿斜面向下改为沿斜面向上，Ff2一直沿横杆向右B细线对a和c的拉力都将变大CFf1和Ff2都将变大D斜劈
12、遇到地面的摩擦力和横杆遇到物体c的摩擦力都将变大分析将c向右挪动少量，a地址不变，则夹角将变大，依据力的合成可知细线上的张力将变大，B正确；对c，细线与横杆的夹角减小，又细线对c的拉力增大，细线沿杆向左的分力增大，则c遇到杆的摩擦力Ff2将增大，对a、b、c、斜劈和两个小滑轮整体，可知斜劈遇到地面的摩擦力和物体c遇到横杆的摩擦力等大反向，则斜劈遇到地面的摩擦力和横杆遇到物体c的摩擦力都将变大，D正确；对a，不可以确立重力沿斜面向下的分力和细线拉力的大小关系，则不可以确立a遇到斜面的摩擦力的大小和方向，A、C均错7答案BD15如图15甲、乙所示，倾角为的斜面上搁置一滑块M，在滑块M上搁置一个质量
13、为m的物块，M和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，以下说法正确的选项是()图15A图甲中物块m遇到摩擦力B图乙中物块m遇到摩擦力C图甲中物块m遇到水平向左的摩擦力D图乙中物块m遇到与斜面平行向上的摩擦力分析对图甲：设m遇到摩擦力，则物块m遇到重力、支持力、摩擦力，而重力、支持力均衡若物体受摩擦力作用，其方向与接触面相切，方向水平，则物体m受力将不均衡，与题中条件矛盾故假设不行立，A、C错误对图乙：设物块m不受摩擦力，因为m匀速下滑，m必受力均衡，若m只受重力、支持力作用，因为支持力与接触面垂直，故重力、支持力不行能均衡，则假设不行立由受力分析知：m遇到与斜面平行向上的摩擦力，B、D正确答案BD方法技妙策算推理法本专题的题目为受力分析和共点力的均衡问题，结合均衡条件进行分析和推理，即“计算推理法”.依据题给条件，利用有关的物理规律、物理公式或物理原理经过逻辑推理或计算得出正确答案，而后再与备选答案比较做出选择.8
