2009届高考物理复习 共点力作用下物体的平衡专题练习.doc

用心爱心专心2009届高考物理复习共点力作用下物体的平衡专题练习F图1－4－101．如图1－4－10所示，物体m放在斜面上恰好沿斜面匀速下滑，现用一个力F作用在m上，F过m的重心，且竖直向下，则[]（A）斜面对物体压力增大了（B）斜面对物体的摩擦力增大了（C）物体将沿斜面加速下滑（D）物体仍保持匀速下滑【解析】物体在斜面上沿斜面匀速下滑，则物体受到的压力为，受到的摩擦力为，现有一个力F作用在物体上且通过重心，方向是竖直向下，相当于物体的重力变大，因此物体受到的压力和摩擦力都增大了，没变，所以物体仍能匀速下滑【答案】ABD2．物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动，则这三个力大小的可能值是：（A）15N，5N，6N（B）3N，6N，4N（C）1N，2N，10N（D）1N，6N，3N【解析】两个力的合力的最大值为F1+F2，最小值为，另一个力只要在这个范围内三个力的合力就可能为零【答案】B30oOA图1－4－113.如图1－4－11所示，用一根长为L的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧，小球A处于静止，则需对小球施加的最小力等于（）A.B.C.D.【解析】小球A受到重力、沿绳收缩方向的张力FT和拉力F的作用处于平衡状态，绳的张力和拉力的合力大小等于重力，方向竖直向上，所以不变，FT方向不变，因此它的受力示意图如右图，由右图可知拉力的最小值为GFTF．【答案】CMOFAN图1－4－124．轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A从图1－4－12中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动．则在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是（）A．F1保持不变，F2逐渐增大B．F1逐渐增大，F2保持不变C．F1逐渐减小，F2保持不变D．F1保持不变，F2逐渐减小【解析】将圆环和物体A看成一个整体，则这个整体受到四个力，整个系统的重力，水平拉力F，杆对环的压力大小等于F2，杆对环的摩擦力大小等于F1，系统处于平衡状态则，当物体A从实线位置缓慢下降到虚线位置时绳与竖直方向夹角变小，分析O点有，，所以F减小．【答案】DＡ5.如图1－4－13所示，固定在水平面上的光滑半球，球心O的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球，小球置于半球面上的A点，另一端绕过定滑轮.今缓慢拉绳使小球从A点滑到半球顶点，则此过程中，小球对半球的压力FN及细绳的拉力F大小变化情况是（）A.FN变大，F变大B.FN变小，F变大C.FN不变，F变小D.FN变大，F变小【解析】对小球进行受力分析小球受到三个力，重力、拉力和支持力．由图可得，三角形ABC与三角形CDO相似，可得在拉动过程中，R、H、mg保持不变，所以得到FN不变，F变小【答案】C二．填空题图1－4－14CBAAAαα6.重G的均匀绳两端悬于水平天花板上的A、B两点，如图1－4－14所示．静止时绳两端的切线方向与天花板成α角.则绳的A端所受拉力F1＝；绳中点C处的张力F2＝.【解析】：以AC段绳为研究对象，根据平衡条件，虽然AC所受的三个力的作用点不同，但它们必为共点力.设它们延长线的交点为O，用平行四边形定则作图可得：【答案】图1－4－157.如图1－4－15所示，两个完全相同的小球，重力大小为G，两物体与地面间的动摩擦因数均为μ，一根轻绳的两端固定在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳的夹角为θ，则当F＝时，两球将会发生相对滑动？【解析】先以结点为研究对象可得，球对结点的拉力再以小球为研究对象GF1FNFfF1F两球发生相对滑动【答案】8．光滑轻杆的支架放置在光滑的水平面上，夹角为，分别套有两轻环（以绳子相连），当以外力F如图1－4－16所示拉其中一轻环，结果将使两轻环均处于平衡状态，试求绳的拉力大小．θθF图1－4－16【解析】：轻杆光滑所以环不受摩擦力，又由于是轻环，可认为环不受重力，因此上面那个轻环受到两个力垂直于杆的支持力和绳的拉力，这两个力平衡所以绳的拉力垂直于轻杆，对下面环进行受力分析如图所示：AB图1－4－179．如图1－4－17所示，斜面的倾角为，物块A、B的质量分别为m1和m2，A与斜面间的动摩擦因数为，滑轮的摩擦作用不计，试问m1和m2的大小满足什么关系时，系统才能保持静止状态不变？（细绳与斜面平行）【解析】当B最小时，对A有：当B最大时，对A有：【答案】m1(sin－cos)≤m2≤m1（sin＋cos)10．如图1－4－18所示，物体的质量为2kg，两根轻细绳AB和AC一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平成θ=60°的拉力，若要使绳都能伸直，求拉力F的大小范围？解：(1)