3.5共点力的平衡
一、单选题
1.如图物体A在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上,则关于A受力的个数,下列说法正确的是( )
A.A可能是受两个力作用
B.A一定是受四个力作用
C.A可能受三个力作用
D.A不是受两个力作用就是受四个力作用
2.如图是一种测定风力仪器的原理图,金属小球的质量为,固定在一细长刚性金属丝下端能绕悬挂点在竖直平面内转动无风时金属丝自然下垂,当水平方向的风吹向金属小球时,金属丝将偏离竖直方向定角度,则水平风力的表达式正确的是( )
A. B.
C. D.
3.用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示。两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则( )
A.F1=mg,F2=mg B.F1=mg,F2=mg
C.F1=mg,F2=mg D.F1=mg ,F2=mg
4.如图所示,质量为的重物与一小段绳子连接,该段绳子与绳子和绳子连接于点,重物静止。绳子与水平方向的夹角为30°,绳子水平,取重力加速度大小,绳子均为理想轻绳,则绳子和绳子上的拉力大小分别为( )
A.、 B.、
C.、 D.、
5.如图所示,轻质弹簧一端系在质量为的小物块上,另一端固定在墙上。物块在斜面上静止时,弹簧与竖直方向的夹角为,已知斜面倾角,斜面与小物块间的动摩擦因数,斜面固定不动。设物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,()下列说法正确是( )
A.小物块一定受3个力 B.弹簧弹力大小一定等于
C.弹簧弹力大小可能等于 D.斜面对物块支持力可能为零
6.如图所示,某兴趣小组制作了一个小降落伞,伞面底端是一半径为R刚性的圆环,在圆环上等间距地系有四根长均为2R的细线,将四根细线的另一端连接在一起,并悬挂有一质量为m的物体。它们一起竖直向下匀速降落,则每根细线的张力为(g为重力加速度)( )
A. B. C. D.
7.一光滑小球静止放置在固定光滑半球面的底端,用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面),木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是( )
A.F1逐渐增大,F2逐渐减小 B.F1逐渐减小,F2逐渐减小
C.F1逐渐增大,F2逐渐增大 D.F1逐渐减小,F2逐渐增大
8.如图所示,杆的端用铰链固定在竖直墙上,另一端为一滑轮。重物上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处,杆恰好平衡,若将绳的端沿墙缓慢向下移(杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则( )
A.绳的拉力增大,杆受绳的压力增大
B.绳的拉力不变,杆受绳的压力增大
C.绳的拉力减小,杆受绳的压力减小
D.绳的拉力不变,杆受绳的压力不变
9.如图所示,两个小球a,b的质量均为m,用细线相连并悬挂于O点,现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F,使整个装置处于静止状态,且Oa与竖直方向夹角为30°,已知弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,则弹簧的最短伸长量为( )
A. B. C. D.
10.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN。在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态。如图所示是这个装置的纵截面图。若用外力使MN保持竖直,缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止。在此过程中,下列说法中正确的是( )
A.MN对Q的弹力先减小后增大 B.地面对P的摩擦力逐渐减小
C.P、Q间的弹力逐渐增大 D.Q所受的合力逐渐增大
11.如图所示,半径相同、质量分布均匀的圆柱体A和半圆柱体B靠在一起,A表面光滑,重力为G,B下表面粗糙,A静止在水平面上,现过A的轴心施以水平作用力F,可缓慢的将A拉离平面一直滑到B的顶端,整个过程中,B始终处于静止状态。则从A刚要拉离平面至A滑到B的顶端,下列说法正确的是( )
A.开始时拉力F最大为G,以后逐渐减小为0
B.A、B间的压力开始最大为2G,而后逐渐减小到G
C.地面受到B的压力逐渐增大
D.地面对B的摩擦力逐渐增大
二、多选题
12.如图,一个人站在水平地面上的长木板上用力F向右推箱子,木板、人、箱子均处于静止状态,三者的质量均为m,重力加速度为g,则( )
A.箱子对木板的摩擦力方向向右
B.木板对地面的摩擦力方向向左
C.木板对地面的压力大小为3mg
D.若人用斜向下的力推箱子,则木板对地面的压力会大于3mg
13.如图所示,放置在斜劈上的物块受到平行于斜面向上的力的作用,整个装置保持静止。现在使力增大,但整个装置仍保持静止,则下列说法正确的是( )
A.物块对斜劈的压力可能增大 B.物块受到的合外力一定增大
C.地面对斜劈的摩擦力一定增大 D.斜劈对物块的摩擦力可能减小
14.如图所示,光滑的大圆环固定在竖直平面上,圆心为O点,P为环上最高点,轻弹簧的一端固定在P点,另一端栓连一个套在大环上的小球,小球静止在图示位置平衡,则( )
A.大圆环对小球的弹力大小一定等于球的重力
B.大圆环对小球的弹力方向可能指向O点
C.小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定指向O点
D.弹簧可能处于压缩状态
15.如图所示,等腰直角斜劈A的直角边靠在粗糙的竖直墙壁上,一根不可伸长的轻绳一端固定在竖直墙上,另一端与半径不可忽略的光滑球B连接。轻绳与水平方向成30°角。现将轻绳上端点沿竖直墙缓慢向上移动,A始终处于静止状态,则( )
A.绳上拉力先减小后增大 B.A对B的支持力减小
C.竖直墙对A的摩擦力可能为零 D.竖直墙对A的支持力逐渐减小
16.如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上的O点,跨过滑轮的细绳连接物块A、B,A、B都处于静止状态,将B移至C点后,A、B仍保持静止,下列说法中正确的是( )
A.B与水平面间的摩擦力增大
B.细绳对B的拉力增大
C.悬于墙上的细绳所受拉力不变
D.A、B静止时,图中、、三角始终相等
三、解答题
17.如图所示,质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37°角斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速运动,(g=10N/kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)雪橇对地面的压力大小;
(2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数;
(3)撤掉拉力后雪橇所受滑动摩擦力的大小。
18.轻杆通过细绳和较链固定在竖直的墙上,如图所示。细绳与水平轻杆的夹角。如在端挂上的重物,求细绳所受的拉力和轻杆受到的压力。
19.如图所示,光滑金属球的重力。它的左侧紧靠竖直的墙壁,右侧置于倾角的斜面体上。已知斜面体处于水平地面上保持静止状态,,。求:
(1)墙壁对金属球的弹力大小?
(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向?
20.如图所示,用一根绳子a把物体悬挂起来,再用另一根水平的绳子b 把物体拉向一旁保持静止状态。物体的重力是40N,绳子a与竖直方向的夹角θ=37°,求:
(1)绳子a与b对物体的拉力分别是多大?
(2)若绳子a能承受最大拉力为100N, 绳子b 能承受最大拉力为50N ,为了保证绳子不被拉断,则悬挂物体重力的最大值是多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
21.如图所示,为使重110N的物体在粗糙竖直墙上保持静止,用一与竖直方向成θ=37°的力F向上推住物体。已知物体与墙间的动摩擦因数μ=0.5,物体所受最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求力F的取值范围。
22.如图所示,位于水平桌面上的物块P由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到物块P和物块Q的两段绳都是水平的,已知物块Q与物块P之间以及物块Р与桌面之间的动摩擦因数都是,物块Р的质量是m,物块Q的质量是2m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一水平向右的拉力F拉物块P使它向右运动,设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小,求:
(1)物块Q受到物块P摩擦力;
(2)拉力F至少需要多大。
23.如图所示,质量为2kg的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为4kg的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲乙都处于静止状态且物体乙恰好不滑动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75;g取10m/s2.)求:
(1)轻绳OA,OB受到的拉力是多大?
(2)物体乙与地面的摩擦力方向和动摩擦因数是多少?
24.如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B;现用一水平拉力缓慢地拉起球B,使细线与竖直方向成37°角,此时环A仍保持静止。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)此时水平拉力F的大小;
(2)横杆对环的支持力大小;
(3)横杆对环的摩擦力大小。
参考答案
1.D
2.C
3.D
4.A
5.C
6.B
7.C
8.B
9.B
10.C
11.B
12.AC
13.CD
14.AC
15.ABD
16.AD
17.(1)340N;(2);(3)
18.20N,20N
19.(1)45N;(2)45N,方向水平向左
20.(1) 50N;30N ;(2) 66.7N
21.100N≤F≤220N
22.(1),水平向右;(2)
23.(1)25N,15N;(2)水平向左,
24.(1)mg(2)2mg;(3)mg
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