2018高中物理 第四章 牛顿运动定律 8 巧用正交分解法解决共点力平衡问题练习 新人教版必修1

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1、巧用正交分解法解决共点力平衡问题（答题时间：30分钟）1.如图所示，铁板AB与水平地面间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方，现缓慢抬起铁板B端使θ角增大（始终小于90°）的过程中，磁铁始终相对铁板静止，下列说法正确的是（　　）A.磁铁所受合外力逐渐减小B.磁铁始终受到三个力的作用C.磁铁受到的摩擦力逐渐减小D.铁板对磁铁的弹力逐渐增大2.如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上，使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比为（　　）A.

2、cosθ＋μsinθB.cosθ－μsinθC.1＋μtanθD.1－μtanθ3.（吉林长春模拟）如图所示，三个相同的木块放在同一个水平面上，木块和水平面间的动摩擦因数都相同，分别给它们施加一个大小均为F的作用力，其中给“1”、“3”两木块的推力和拉力与水平方向的夹角相同，这时三个木块都保持静止，比较它们和水平面间的弹力大小、、和摩擦力大小、、，下列说法中正确的是（　　）A.>>，>>B.＝＝，＝＝C.>>，＝>，＝＝4.一质量为M、带有挂钩的球形物体套在倾角为θ的细杆上，并能沿杆匀速下滑，如在挂钩上再吊一质量为m的物体，让它们沿细杆下滑，如图所示，则球

3、形物体（　　）A.仍匀速下滑B.沿细杆加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大5.如图所示，质量为m的物体在与斜面平行向上的拉力F作用下，沿着水平地面上质量为M的粗糙斜面匀速上滑，在此过程中斜面保持静止，则地面对斜面（　　）A.无摩擦力B.支持力等于（m＋M）gC.支持力为（M＋m）g－FsinθD.有水平向左的摩擦力，大小为Fcosθ6.气象研究小组用图示简易装置测定水平风速，在水平地面上竖直固定一直杆，半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O，当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来，已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积，当风速v0＝3m/

4、s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ＝30°，则（　　）A.θ＝60°时，风速v＝6m/sB.若风速增大到某一值时，θ可能等于90°C.若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则θ不变D.若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，则θ变小7.如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角θ＝30°，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，则（　　）A.斜面对小球的作用力大小为mgB.轻绳对小球的作用力大小为mgC.斜面体对水平面的压力大小为（M＋m）gD.斜面体与水平

5、面间的摩擦力大小为mg8.如图所示，质量M＝2kg的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量m＝kg的小球相连，今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝10N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10N/kg。求：（1）运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ；（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ。1.D解析：磁铁受重力G，铁板对磁铁的吸引力F，铁板对磁铁的弹力FN，铁板对磁铁的摩擦力f共四个力，选项B错误；缓慢抬起铁板，磁铁始终相对于铁板静止，处于平衡状态，受到的合力始终为零，选项A错误；根据共点力平衡的条件知，f＝Gsinθ，FN＝F－Gcosθ，随着θ

6、的增大，f和FN都变大，选项C错误，选项D正确。2.B解析：用力F1推物体沿斜面匀速上滑时，有F1＝mgsinθ＋μmgcosθ；用力F2推物体沿斜面匀速上滑时，有F2cosθ＝mgsinθ＋μ（mgcosθ＋F2sinθ），由上式解得：，则有，故选项B正确。3.C解析：对三个木块分别受力分析如图所示，由平衡条件可得，＝mg＋Fsinθ，＝Fcosθ；＝mg，＝F；＝mg－Fsinθ，＝Fcosθ，则>>，＝<，C项正确。4.A解析：不挂物体时，球形物体受力情况如图所示，由于球形物体匀速下滑，所以有Mgsinθ＝μMgcosθ，即μ＝tanθ；当挂上物体后，重力沿

7、斜杆的分力F＝（M＋m）gsinθ，球形物体受到摩擦力f＝μ（M＋m）gcosθ＝（M＋m）gsinθ，所以两物体处于平衡状态，其受到摩擦力变大，合外力仍为零。5.CD解析：把M、m看作一个整体，则在竖直方向上有FN＋Fsinθ＝（M＋m）g，所以FN＝（M＋m）g－Fsinθ，在水平方向上，Ff＝Fcosθ，方向水平向左，选项C、D正确。6.D解析：由于风力大小正比于风速和球正对风的截面积，当球正对风的截面积不变时，则风力正比于风速，设比例系数为k，当风速为v0＝3m/s时，塑料球受力如图所示则有F＝kv0＝3k，tan30°＝，，当θ＝60°时，设风速为v′，

8、则有，解得