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1、必考部分必修第一册第二章第 3 单元受力分析共点力的平衡课时作业 命 题 设 计难度题号目标较易中等稍难单一目标受力分析1、 5 平衡问题2、3、 4、 6、78、9、 10、11 综合目标综合应用12 一、选择题 (本大题共10个小题,每小题7 分,共 70 分 ) 1如图 1 所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体 P 连接, P 的斜面与固定挡板AB接触且处于静止状态,则斜面体 P 此刻所受的外力个数有可能为() A 2个或 3 个B3个或 5 个C 4个或 2 个D 5 个或 4 个解析: 若斜面体P 受到的弹簧弹力F 等于其重力mg,则AB 对 P 没有力的作用, 如
2、图 (a)所示, P 受到 2 个力;若弹簧弹力大于P 的重力,则AB 对 P 有压力 N,只有压力N 则 P 不能平衡,一定存在向右的力,只能是AB 对 P 的摩擦力 f,因此 P 此时受到 4 个力,如图 (b)所示,综上所述,选项 C 对答案: C 2(2009 天津高考 )物块静止在固定的斜面上,分别按如图2 所示的方向对物块施加大小相等的力F, A 中 F 垂直于斜面向上,B 中 F 垂直于斜面向下,C 中 F 竖直向上,D 中 F 竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是() 图 2 图 1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -
3、 - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 6 页 - - - - - - - - - 解析: 物体在重力和F 的合力沿斜面向下分力的作用下将受到沿斜面向上的静摩擦力,故知,竖直向下的力F 会使其所受到的静摩擦力增大,D 正确答案: D 3如图 3 所示, 一倾角为45 的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,需加一水平力F,且 F 过球心,下列说法正确的是() A球一定受墙的弹力且水平向左B球一定不受墙的弹力C球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上解析: 对球受力分析,可以确定的力是水平力F 和重力 mg
4、,根据平衡条件,斜面对球一定有弹力的作用,墙对球可能有弹力,也可能没有弹力综上所述,C 正确答案: C 4(2008 海南高考 )如图 4所示,质量为M 的楔形物块静止在水平地面上,其斜面的倾角为 .斜面上有一质量为m 的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦用恒力F 沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的支持力为() A (Mm)gB(Mm)gFC (Mm)g FsinD (Mm)gFsin解析: 楔形物块静止,小物块匀速上滑,二者都处于平衡状态,取二者整体为研究对象,由受力分析得N Fsin (Mm)g,所以N (Mm)g Fsin ,故选项D
5、 正确答案: D 5.如图 5 所示, A、 B 两物体紧靠着放在粗糙水平面上,A、 B 间接触面光滑在水平推力F 作用下两物体一起加速运动,物体A 恰好不离开地面,则物体A 的受力个数为() A 3 B 4 C 5 D 6 解析: A 恰好不离开地面,即A 与地面无作用力,故A 受重力、 F 和 B 对 A 的作用力,共三个力,正确选项为A. 答案: A 6. (2009山东高考 )如图 6 所示,光滑半球形容器固定在水平面上,图 3 图 4图 5 图 6 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -
6、- - - - - 第 2 页,共 6 页 - - - - - - - - - 图 8 O 为球心一质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用下静止于P 点设滑块所受支持力为N, OP 与水平方向的夹角为 .下列关系正确的是() A FmgtanB FmgtanC NmgtanD N mgtan解析: 滑块受力如图,由平衡条件知:Fmgcot ? Fmgcot mgtan,Nmgsin.A 项正确答案: A 7(2010 日照模拟 )如图 7所示, A、 B 两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连, B 球用长为 L 的细线悬于O 点,A 球固定在O 点正下方,且O、 A 间的距离恰为L,此时绳子所受的
7、拉力为F1,现把 A、 B 间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F2, 则 F1与 F2的大小关系为() A F1 F2BF1 F2CF1 F2D因 k1、 k2大小关系未知,故无法确定解析: 对 B 球受力分析如图所示,则由相似三角形特点知:F1LmgLF2L所以 F1 F2mg. 答案: C 8.如图 8 所示, A 是一质量为M 的盒子, B 的质量为M2,A、B 用细绳相连,跨过光滑的定滑轮,A 置于倾角 30 的斜面上, B 悬于斜面之外而处于静止状态现在向A 中缓慢加入沙子,整个系统始终保持静止,则在加入沙子的过程中,下列说法不正确的是() A绳子
8、拉力逐渐减小BA 对斜面的压力逐渐增大CA 所受的摩擦力逐渐增大DA 所受的合力不变图 7 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 6 页 - - - - - - - - - 解析: 以 B 为研究对象,由二力平衡条件可知,绳子的拉力T 始终等于B 的重力的大小,即T12Mg,选项 A 错误以 A 为研究对象,未加沙子前,绳子拉力T 与 A 的重力沿斜面方向的分力平衡,A与斜面间没有摩擦力的作用;加入沙子后, 相当于 A 的重力增加, A 对斜面的压力增大,为了平
9、衡加入沙子的重力沿斜面方向的分力,A 将受到沿斜面向上的静摩擦力,且随着沙子的加入而逐渐增大,所以选项B、C 正确因为A 一直处于静止状态,所受的合力为零,保持不变,选项D 正确答案: A 9如图 9 所示, 固定在水平面上的斜面倾角为 ,长方体木块A 的质量为M,其 PQ 面上钉着一枚小钉子,质量为 m 的小球 B 通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直,木块与斜面间的动摩擦因数为 ,以下说法正确的是() A若木块匀速下滑,则小球对木块的压力为零B若木块匀速下滑,则小球对木块的压力为mgcosC若木块匀加速下滑,则小球对木块的压力为零D若木块匀加速下滑,则小球对木块的压力为mg cos 解
10、析: 当木块匀速下滑时,对小球受力分析可求得小球对木块的压力为mgsin ,B 错误;当木块匀加速下滑时,将小球和木块看做一个整体,根据牛顿第二定律可得agsin gcos ,选小球为研究对象,可求得小球对木块的压力为mg cos ,D 正确答案: D 10.如图 10 所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 点为其球心, 碗的内表面及碗口是光滑的一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和 m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O 点的连线与水平线的夹角为 60 ,则两小球的质量比m2m1为() A.33B.23C.32D.22解析: 质量为 m1的小球受重力m1g、
11、绳拉力F2m2g 和支持力F1的 作 用 而 平 衡 如 图 所 示 , 由 平 衡 条 件 得 , F1F2,2F2cos30 m1g,得m2m133.故选项 A 正确图 9 图 10 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 6 页 - - - - - - - - - 答案: A 二、非选择题(本大题共2个小题,共30 分) 11 (15 分 )在倾角 37 的斜面上,一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端,另一端绕过一质量m3 kg、中间有一圈凹槽的圆柱体,并用
12、与斜面夹角 37 的力 F 拉住,使整个装置处于静止状态,如图11 所示不计一切摩擦,求拉力 F和斜面对圆柱体的弹力N的大小(g 10 m/s2, sin37 0.6,cos37 0.8) 某同学分析过程如下:将拉力F 沿斜面和垂直于斜面方向进行分解沿斜面方向:Fcos mgsin垂直于斜面方向:Fsin Nmgcos问:你认为上述分析过程正确吗?若正确,按照这种分析方法求出F 及 N 的大小;若不正确,指明错误之处并求出认为正确的结果解析: 不正确,该同学没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用沿斜面方向:Fcos Fmgsin垂直于斜面方向:Fsin Nmgcos得: Fsin1 cos
13、mg0.610.8 30 N 10 N Nmgcos Fsin300.8 N 10 0.6 N 18 N. 答案: 不正确没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用10 N18 N 12(15 分 )(2010 广州模拟 )鸵鸟是当今世界上最大的鸟,有人说,如果鸵鸟能长出一副与身材大小成比例的翅膀,就能飞起来生物学研究的结论指出:鸟的质量与鸟的体长立方成正比鸟扇动翅膀,获得向上的升力的大小可以表示为F cSv2,式中 S是翅膀展开后的面积,v 为鸟的运动速度,c是比例常数我们不妨以燕子和鸵鸟为例,假设鸵鸟能长出和燕子同样比例的大翅膀,已知燕子的最小飞行速度是5.5 m/s,鸵鸟的最大奔跑速度为
14、22 m/s,又测得鸵鸟的体长是燕子的25 倍,试分析鸵鸟能飞起来吗?解析: 燕子以最小速度飞行时,m1gcS1v21. 而鸵鸟展翅以最大速度奔跑时,获得的升力为:F2cS2v22又S2S1252,v2v1 4 图 11 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 6 页 - - - - - - - - - 可得 F2 10000m1g而鸵鸟重力m2g 253m1g故 F2m2g,鸵鸟不能飞起来答案: 鸵鸟不能飞起来名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 6 页 - - - - - - - - -