5.4 平衡条件的应用 课堂限时测评（Word版含解析）

平衡条件的应用
1、一物体m受到一个撞击力后沿不光滑斜面向上滑动,如图所示,在滑动过程中,物体m受到的力是( )
A.重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力
B.重力、沿斜面向下的滑动摩擦力、斜面的支持力
C.重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力
D.重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力
2、如图所示，两物体叠放在一起，在竖直向上的推力F作用下，一起沿粗糙的竖直墙壁向上匀速移动，下列说法中正确的是（ ）
物体A一定受6个力
物体B一定受4个力
物体A与B墙壁之间一定有弹力和摩擦力
物体A与B之间一定有摩擦力
3、如图所示,轻杆下端固定在光滑轴上,可在竖直平面内自由转动,重力为G的小球粘在轻杆顶部,在细线的拉力作用下处于静止状态。细线、轻杆与竖直墙壁间的夹角均为30°,则细线与杆对小球的作用力的大小分别是( )
A. B.
C. D.
4、如图为三种形式的吊车的示意图，0A为可绕O点转动的轻杆，AB为质量可忽略不计的轻绳，当它们吊起某相同重物时，图甲、图乙、图丙中杆OA对结点的作用力大小分別为，则它们的大小关系是( )
A. B. C. D.
5、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,轻绳与竖直方向的夹角为30°,如图所示。设每只红灯笼的质量均为m,重力加速度为g,则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为( )
A. B. C. D.
6、如图所示,为两块固定且相互垂直的光滑挡板,竖直放置,水平放置,小球固定在轻弹簧的两端,现有一个水平向左的力F作用于b上,使紧靠挡板处于静止状态。现改变推力F的大小,使b缓缓到达位置(连接体其他部分未画出),则( )
A.推力F变大 B.b对O的压力变大
C.弹簧变短 D.弹簧变长
7、如图所示,一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球,它们都穿在一根光滑的竖直杆上.不计细绳与滑轮之间的摩擦,当两球平衡时绳与水平方向的夹角为,绳与水平方向的夹角为,球的质量分别为,杆对的弹力分别为,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
8、如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,挡衣架静止时,下列说法正确的是( )
A.绳的右端上移到,绳子拉力不变
B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大
C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小
D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移
9、如图所示，将两个质量均为的小球、用细线相连悬挂于点，用力拉小球使整个装置处于平衡状态，且悬线与竖直方向的夹角为，则的大小( )
A.可能为
B.可能为
C.可能为
D.可能为
10、如图所示，质量为m的物体用轻绳悬挂于天花板上，现用大小不变的力F(FA.若拉力水平向右,则
B.若拉力水平向右,则
C.若拉力可沿纸面内任意方向,绳与竖直方向的最大夹角为,则
D.若拉力吋沿纸面内任意方向,绳与竖直方向的最大夹角为,则
11、如图所示,用细绳AO、BO、CO悬挂一重物,已知AO所能承受的最大拉力为100N,BO能承受的最大拉力为80N、CO所能承受的最大拉力为40N,已知BO处于水平,∠AOB=150°,为了保证悬绳都不断,所挂重物最多不能超过多少
12、如图所示，质量为m = l kg的物体被水平力F推着静止于粗糙的固定斜面上。斜面倾角为，物体与斜面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（，g 取 10)
1.力F为多大时，物体不受摩擦力；
2.物体静止在斜面上时，力F的取值范围。
1答案及解析：
答案：B
解析：物体受到撞击力后沿斜面向上运动过程中,物体并不受冲力的作用,所以对物体受力分析,受竖直向下的重力,垂直斜面向上的支持力和沿斜面向下的滑动摩擦力,所以B正确.
2答案及解析：
答案：D
解析：两物体组成的整体为研究对象，整体与竖直墙壁之间无弹力、摩擦力。以物体B为研究对象，物体B做匀速直线运动，所以物体B除受到重力作用外还受到A的弹力和靜摩擦力的作用，共受3个力作用；根据作用力与反作用力，可判断出A受4个力作用。故ABC错误，D正确D
3答案及解析：
答案：B
解析：分析小球受力,小球受到竖直向下的重力G、沿细线方向的拉力和轻杆的弹力,由平衡条件可得,,联立解得,选项B正确。
4答案及解析：
答案：C
解析：设重物的质量为m，分别对三时的结点进行受力分析，杆对结点的作用力大小分别，为对结点时用力方向沿杆方向，各图中。则在图甲中，。在图乙中；在图丙中，可知，故C正确，ABD错误。
5答案及解析：
答案：C
解析：以第一只灯笼下方的四只灯笼整体为研究对象，受力分析，根据力的合成与分解得，自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小，选项C正确。
6答案及解析：
答案：D
解析：隔离a并对其进行受力分析,如图甲所示,其中和N分别为弹簧和挡板对a的作用力,θ为与水平方向的夹角。由力的平衡条件得,,将小球b稍微向左水平移动一小段距离,当重新处于静止状态时,分析可得,θ变大,则变小,N变小,根据胡克定律可知弹簧的形变量变小,又弹簧处于压缩状态,所以弹簧长度变长,选项D正确,C错误;对组成的整体受力分析,其受力示意图如图乙所示,由共点力的平衡条件可知,改变推力F前后,挡板对b的支持力始终与的总重力相等,则b对的压力也保持不变,又推力,故推力F变小,选项A、B错误。
7答案及解析：
答案：AC
解析：分别对两球受力分析,如图所示.由几何知识知,,解得,因为杆对球的弹力,所以,选项A、C正确,B、D错误.
8答案及解析：
答案：AB
解析：设两段绳子间的夹角为2α,由平衡条件可知，所以,设绳子总长为L，两杆间距离为s，由几何关系，得，绳子右端上移，L、s都不变，α不变，绳子拉力F也不变，A正确；杆N向右移动一些，s变大，α变大,变小，F变大，B正确；绳的两端高度差变化，不影响s和L，所以F不变，C错误；衣服质量增大,绳子上的拉力增大，由于α不会变化，悬挂点不会右移，D错误.
9答案及解析：
答案：CD
解析：对小球受力分析,受重力、两细线的拉力和共四个力作用,受力分析如图所示。当的方向垂直于的方向时, 有最小值。根据力的合成和力的年衡条件得的最小值为,选项CD正确。
10答案及解析：
答案：BC
解析：当拉力水平向右时，受力分析如图l，，B正确；若拉力沿纸面内任意方向，绳上张力T与拉力F的合力竖直向上，大小与mg相等，根据三角形定则，作受力分析如图2,当F与T垂直时，绳与竖直方向的夹角即T与mg的夹角最大，则,C项正确。
11答案及解析：
答案：若AO绳断:FAO=G/sin30°=2G =100N
解得:G=50N
若BO绳断:FBO=G/tan30°=G=80N
解得:G=80/3N
若CO绳断:FCO=G=40N
所以CO绳先断,即所挂重物最多不能超过40N
解析：
12答案及解析：
答案：1.7.5N 2.
解析：1.物体不受摩擦力时，受力如图1所示，由平衡条件得:，
解得:
2.当物体恰好不下滑时，受力如图2所示沿斜面方向,垂直于斜面方向：,其中,解得,当物体恰好不上滑时，受力如图3所示沿斜方向：,垂直斜面方向：,其中,解得，则物体静止在斜面上时，力F的取值范围是：.
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