3.5共点力的平衡
一、选择题(共16题)
1.如图所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用始终保持静止,当力F 逐渐减小后,下列说法正确的是( )
A.物体受到的摩擦力保持不变 B.物体受到的摩擦力逐渐增大
C.物体受到的合力变大 D.物体对斜面的压力逐渐减小
2.如图所示,倾斜的滑杆上套有一个圆环(所受重力不可忽略),圆环通过轻绳拉着一个物体,在圆环沿滑杆下滑的过程中,轻绳始终竖直.下列说法正确的是
A.物体做匀速直线运动 B.轻绳对物体的拉力大于物体受到的重力
C.圆环可能不受摩擦力的作用 D.圆环受三个力作用
3.如图所示,小明同学用手握住一只圆柱形水杯,杯身竖直,处于静止状态,现缓慢向杯中倒水(水未溢出),杯子始终保持静止,下列关于缓慢倒水过程的说法正确的是( )
A.手握水杯的握力一定增大
B.水杯对手的摩擦力可能减小
C.水杯对手的摩擦力可能不变
D.水杯对手的摩擦力一定增大
4.如图所示,物理老师用手握住一圆柱形水杯静止在空中,并保证手与水杯的接触面始终处于竖直状态。下列说法正确的是( )
A.若增大手对水杯的压力,则水杯受到的摩擦力变大
B.水杯受到的摩擦力方向竖直向下
C.水杯受到的摩擦力与重力大小相等
D.若手拿水杯(仍保持接触面竖直)水平匀速移动,则水杯受到的摩擦力变大
5.如图所示,两木块A、B叠放在水平桌面上,现以水平拉力F拉B没有拉动,则以下说法正确的是( )
A.A对B有向左的静摩擦力
B.A对B有向右的静摩擦力
C.B与桌面间有静摩擦力
D.若撤去外力F后,B与桌面间仍有摩擦力
6.如图所示,质量为的小球用细线悬吊在天花板下,现在竖直平面内对小球施加的拉力,小球静止时细线与竖直方向的夹角为,则的最大值为( )
A. B. C.1 D.2
7.如图所示,半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上,质量为m的光滑小球P在水平外力F的作用下处于静止状态,P和圆心O的连线与水平面的夹角为θ.现将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°,框架与小球始终保持静止状态.在此过程中,下列说法正确的是(重力加速度为g)
A.框架对小球的支持力先减小后增大
B.力F的最小值为mgcosθ
C.地面对框架的摩擦力先减小后增大
D.框架对地面的压力先增大后减小
8.元旦联欢,为了增添节日气氛,按如图所示的方式悬挂灯笼。已知A,B两点等高,O为结点,轻绳OA、OB长度相等,,灯笼的质量,。则OA、OB绳的拉力大小为( )
A. B. C. D.
9.如图所示,固定光滑斜面的倾角θ=30°,一个质量为m、可以看成质点的小球在轻绳的拉力作用下静止在斜面上,轻绳与斜面的夹角也为θ,重力加速度为g,则斜面对小球的支持力为
A. B. C. D.
10.单兵飞行器使得人类像鸟儿一样自由飞行的梦想成为现实。某士兵驾驶单兵飞行器(由燃油背包和脚下的喷射器组成)在无风的晴朗天气里沿水平方向匀速飞行的场景如图所示,喷射器引擎沿士兵身体所在直线的方向斜向后喷气,士兵身体与水平面的夹角为,受到的空气阻力大小(其中k为常量,v是飞行速度的大小),不计喷气过程燃油的减少,则士兵飞行的速度大小为( )
A. B. C. D.
11.如图所示,质量为mB=24 kg的木板B放在水平地面上,质量为mA=22 kg的木箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在天花板上,轻绳与水平方向的夹角为θ=37°。已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5。现用水平向右、大小为200 N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2),则木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为( )
A.0.3 B.0.4 C.0.5 D.0.6
12.如图所示,球是光滑均质的,斜面倾角均为,斜面被置于同一水平面上,球所受力的合力为零,斜面对球弹力最大的是图( )
A. B.
C. D.
13.孔明灯相传是由三国时的诸葛孔明发明的。如图所示,有一盏质量为m的孔明灯升空后向着东北偏上方向沿直线匀速上升,则此时孔明灯所受空气的作用力的大小和方向是( )
A.0
B.mg,东北偏上方向
C.mg,东北偏上方向
D.mg,竖直向上
14.如图所示,固定的四分之一粗糙圆弧轨道的圆心在竖直墙上的O点,A点与O点在同一高度,轻弹簧一端固定在O点,另一端连接质量为m的小物块,物块静止在轨道上,弹簧与竖直方向的夹角,重力加速度为g,则( )
A.轨道对物块一定有支持力 B.弹簧一定处于伸长状态
C.弹簧一定处于压缩状态 D.轨道对物块不一定有支持力
15.如图所示,倾角为的斜面固定在水平面上,斜面上有一重为G的物体A,A与斜面间的动摩擦因数。现给A施加一水平外力F,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。,,如果物体A能在斜面上静止,水平外力F与G的比值不可能是( )
A.2.5 B.2 C.1 D.0.5
16.倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上.下列结论正确的是( )
A.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g
B.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin αcos α
C.木块受到的摩擦力大小是mgcos α
D.木块对斜面体的压力大小是mgsin α
二、填空题(共3题)
17.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重为2N的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力方向为_______大小为_______N。
18.如图所示,在粗糙水平面上有一重力mg=20 N的木块,水平拉力F=4 N时,木块做匀速直线运动,这时木块受到的摩擦力f的方向与水平拉力F的方向 _____(填“相同”或“相反”),摩擦力f的大小f=_____N;木块与桌面之间的动摩擦因数 =_____。
19.如图,半圆形金属框竖直放在粗糙的水平地面上,套在其上的光滑小球P在水平外力F的作用下处于静止状态,P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ,现用力F拉动小球,使其缓慢上移到框架的最高点,在此过程中金属框架始终保持静止,则地面对框架的支持力始终____(填“变大”“不变”或“变小”);水平拉力F一直____(填“变大”“不变”或“变小”)
三、解答题(共3题)
20.如图甲所示,在倾角为37°的固定斜面上有一物体,质量为10kg。当给它施加沿斜面向下大小为4N的力时,物体刚好静止在斜面上(最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,,,)求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)如果改用与斜面成37°向上的力拉物体,如图乙所示,物体将会沿斜面向上匀速运动,则所施加的拉力多大?(本小问计算结果保留两位小数)
21.如图所示,在倾角θ=37°的斜面上,用一水平力F推一质量为m=10 kg的物体,欲使物体沿斜面匀速运动,已知物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,试求F的大小.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
22.如图质量为m的斜面体a,其倾斜角为。在a上表面放置一质量为M物块b,斜面体上表面对物块有磁性引力,此时物块能保持静止。现用大小为方向竖直向上的力F恰能使a、b贴墙壁向上做匀速直线运动,且a、b相对静止。现改为水平向左的作用力作用在b上,此时b恰好不受摩擦力,且a、b恰能不沿墙壁下滑(重力加速度g取)。求:
(1)a与墙壁间动摩擦因数;
(2)M和m各为多少。
参考答案
1.A2.A3.D4.C5.C6.A7.B8.A9.A10.C11.A12.A13.D14.A15.A16.A
17.竖直向上 2
18.相反 4 0.2
19.不变 变小
20.(1)0.8;(2) 96.88N。
21.112 N或48 N
22.(1);(2),