1、第1讲力和物体的平衡1.(2016·济南3月模拟)一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接,并悬挂在空中.在稳定水平风力作用下发生倾斜,悬绳与竖直方向的夹角为30°,如图所示.设每个灯笼的质量均为m.则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为( C )A.2mgB.mgC.mgD.8mg解析:整体受力分析,可得第一段绳子拉力F1sin60°=5mg,得F1=mg,然后对第一个灯笼受力分析有(F1-F2)sin60°=mg,解得F2=mg,选项C正确.2.(2016·济南一模)如图所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块,各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连
2、接,正好组成一个菱形,∠BAD=120°,整个系统保持静止状态.已知A物块所受的摩擦力大小为Ff,则D物块所受的摩擦力大小为( C )A.Ff B.FfC.Ff D.2Ff解析:由对称性可知,四根轻弹簧的弹力大小相等,均为F,对A有:2Fcos60°=F1,对D有:2Fcos30°=FfD,故FfD=Ff.3.(2016·武汉调考)如图所示,在粗糙水平面上建立一直角坐标系xOy,在坐标原点处有一物体,质量m=5kg,物体和水平面间的动摩擦因数为μ=0.08,物体受到沿坐标轴的三个恒力F1、F2、F3的作用而静止于水平面上,其中F1=3N,方向沿x轴正方向;F2=
3、4N,方向沿y轴正方向;F3沿x轴负方向.则下列说法正确的是( C )7A.F3的大小可能大于4NB.F3的大小可能小于3NC.物体受到的摩擦力大小一定等于4N,方向沿y轴负方向D.物体受到的摩擦力大小可能小于4N,方向沿y轴负方向解析:物体所受地面的最大静摩擦力Ffm=μmg=4N,由平衡条件可知,F1、F2、F3的合力必须小于或等于4N,其中F2=4N,F1与F3反向,只有当F1=F3时,三力的合力才等于4N,否则一定大于4N,因此F3=3N,静摩擦力Ff=Ffm=4N,方向与F2相反,即沿y轴负方向,选项C正确.4.(2016·南京模拟)(多选)如图所示,
4、一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°.则( AD )A.滑块可能受到三个力作用B.弹簧一定处于压缩状态C.斜面对滑块的支持力大小可能为零D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg解析:弹簧可能恰好处于原长,滑块只受到重力、斜面支持力和摩擦力三个力作用,选项A正确、B错误;将滑块隔离受力分析,将滑块所受重力分解为沿斜面方向和垂直斜面方向,由平衡条件可知,斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg,斜面对滑块的支持力大小一定不为零,选项C错误、D正确.5.(2016·山东省实验中学
5、三诊)如图所示,直角三角形框架ABC(角C为直角)固定在水平地面上,已知AC与水平方向的夹角为α=30°.小环P、Q分别套在光滑臂AC、BC上,用一根不可伸长的细绳连接两小环,静止时细绳恰好处于水平方向,小环P、Q的质量分别为m1、m2,则小环P、Q的质量之比为( B )A.= B.=37C.=D.=解析:对小环P进行受力分析,设绳子拉力大小为FT,由几何关系:FT=m1gtanα,①由几何关系:FT=,②联立①②得:==36.(2016·江西南昌调研)水平面上有U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电源,现垂直于导轨搁一根质量为m的金属棒ab,棒
6、与导轨的动摩擦因数为μ(滑动摩擦力略小于最大静摩擦力),通过棒的电流强度为I.现加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于金属棒ab,与垂直导轨平面的方向夹角为θ,如图所示,金属棒处于静止状态,重力加速度为g,则金属棒所受的摩擦力大小为( B )A.BILsinθ B.BILcosθC.μ(mg-BILsinθ) D.μ(mg+BILcosθ)解析:金属棒处于静止状态,其合力为零,对其进行受力分析,如图所示,在水平方向有BILxcosθ-Ff=0,Ff=BILcosθ,选项B正确,选项A、C、D错误.7.(2016·杭州教学质检一)(多选)如图所示