受力分析及物体平衡典型例题解析

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1、专练3受力分析　物体的平衡　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地面上．再将一个质量为3kg的物体A轻放在B上的一瞬间，弹簧的弹力大小为(取g＝10m/s2)(　　)A．30NB．0C．20ND．12N答案　C2．(2014·上海单科，9)如图2，光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始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为FN，在运动过程中(　　)A．F增大，FN减小B．F减小，FN减小C．F增大，FN增

2、大D．F减小，FN增大解析　对球受力分析，受重力、支持力和拉力，根据共点力平衡条件，有：FN＝mgcosθ和F＝mgsinθ，其中θ为支持力FN与竖直方向的夹角；当物体向上移动时，θ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．下列说法中正确的是(　　)A．B受到向左的摩擦力B．B对A的摩擦力向右C．地面对A的摩擦力向右D．地面对A没有摩擦力解析　弹簧被压缩，则弹簧给物体B的弹力水平向左，因此物体B7平衡时必受到A对B水平向右

3、的摩擦力，则B对A的摩擦力水平向左，故A、B均错误；取A、B为一整体，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置于水平地面上，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(　　)A．3B．4C．5D．6解析　利用隔离法对A受力分析，如图所示．A受到重力GA，地面给A的支持力N地，B给A的压力NB→A，B给A的摩擦力fB→A，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叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜．A的左侧靠在光滑的竖直墙面

4、上，关于两木块的受力，下列说法正确的是(　　)A．A、B之间一定存在摩擦力作用B．木块A可能受三个力作用C．木块A一定受四个力作用D．木块B受到地面的摩擦力作用方向向右解析　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、购物的简便双轮小车，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FA∶FB为(　　)A．1∶B.∶1C．2∶1D．1∶2解析　以货物为研究对象进行受力分析，如图

5、所示，利用力的合成法可得tan730°＝，根据牛顿第三定律可知FB＝FB′、FA＝FA′，解得FA∶FB＝∶1，选项B正确．答案　B7．(2014·昆明市质量检测)如图7所示，两个质量均为m的小球用轻质细杆连接静止于内壁光滑的半球形碗内，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(　　)A.mgB.mgC.mgD．2mg解析　以其中一小球为研究对象，受力情况如图所示．根据题意可知θ＝30°，根据平衡条件可知：FN1＝＝mg，选项B正确．答案　B8．在机械设计中常用到下面的力学原理，如图8所示，只要使连杆AB与滑块m所在平面间的夹角

6、θ大于某个值，那么，无论连杆AB对滑块施加多大的作用力，都不可能使之滑动，且连杆AB对滑块施加的作用力越大，滑块就越稳定，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μ，为使滑块能“自锁”应满足的条件是(　　)A．μ≥tanθB．μ≥cotθC．μ≥sinθD．μ≥cosθ解析　滑块m的受力如图所示，建立直角坐标系，将力F正交分解，由物体的平衡条件可知：竖直方向有FN＝mg＋Fsinθ，水平方向有Fcosθ＝Ff≤μFN.由以上两式解得Fcosθ≤μmg＋μFsinθ.因为力F很大，所以上式可以写成Fcosθ≤μFsinθ故应满足的条件为μ≥cotθ7，B对．答案　B

7、二、多项选择题9．如图9所示，小车M在恒力F的作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断(　　)A．若地面光滑，则小车一定受三个力的作用B．若地面粗糙，则小车一定受四个力的作用C．若小车做匀速运动，则小车一定受四个力的作用D．若小车做加速运动，则小车可能受三个力的作用解析　先分析重力和已知力F，再分析弹力．由于F的竖直分力可能等于重力，因此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的水平分力平衡，这时