5.4 平衡条件的应用 同步练习（含答案解析） (2)

5.4
平衡条件的应用
同步练习
1.
如图所示，A和B两物体相互接触并静止在水平面上，现有两个水平推力、分别作用在A、B上，A、B两物体仍保持静止，则A、B之间的作用力大小是
A.
一定等于零
B.
不等于零，但一定小于
C.
一定等于
D.
可能等于
2.
如图所示，质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止，则地面对斜面
①无摩擦力
②有水平向左的摩擦力
③支持力为
④支持力小于
A.
①②
B.
③④
C.
②④
D.
①④
3.
跳伞运动员打开伞后经过一段时间，将在空中保持匀速降落，已知运动员和他身上装备的总重量为，圆顶形降落伞伞面的重量为，有8条相同的拉线一端与飞行员相连（拉线重量不计），另一端均匀分布在伞面边缘上（图中没有把拉线都画出来），每根拉线和竖直方向都成角，那么每根拉线上的张力大小为
A.
B.
C.
D.
4.
在倾角为的粗糙斜面上叠放着质量分别为与2m的A、B两物体，刚好都处于静止状态，如图所示，则下列说法正确的是
A.
A、B两物体受到的摩擦力之比为1：2
B.
因为A、B都处于静止状态，所以它们受到的摩擦力之比为1：1
C.
如果斜面的倾角改变，使正压力改变，则两物体所受摩擦力的比值也随之改变
D.
因为A、B间、B与斜面间接触面的动摩擦因数的关系不知道，所以比值不能确定
5.
如图所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个圆环上，圆环套在粗糙水平横杆MN上，现用水平力F拉绳上一点，使物体处在图中实线位置，然后改变F的大小，使其缓慢下降到图中的虚线位置，圆环仍静止在原位置，则在这一过程中，水平拉力F、环与横杆的摩擦力和环对横杆的压力的变化情况是
A.
F逐渐增大，保持不变，逐渐增大
B.
F逐渐增大，逐渐增大，保持不变
C.
F逐渐减小，逐渐增大，逐渐减小
D.
F逐渐减小，逐渐减小，保持不变
6.
质量相同的甲、乙两物体叠放在水平桌面上，如图所示，用力F拉乙，使物体甲和乙一起匀速运动，此时，设甲和乙之间的摩擦力为，乙与桌面之间的摩擦力为，则=______，=______。
7.
如图所示，A、B是两块质量均为m的木块，它们之间及B与地面间的动摩擦因数均为。现对A施加一水平向右的拉力F，使A向右匀速运动，滑轮摩擦不计，则F的大小为______。
8.
两条长度相等的轻绳下端悬挂一质量为m的物体，上端分别固定在天花板上的M、N两点，M、N两点间的距离为s，如图所示，已知两根绳所受的最大拉力均为，则每根绳的长度不得短于______。
9.
如图所示，用三根细绳将质量为m的物体挂起，OA与竖直方向的夹角为，OB沿水平方向，绳AO、BO对O点的拉力分别多大？
10.
在固定的斜面上有一质量为的物体，如图所示，当用水平力推物体时，物体沿斜面匀速上升，若，求物体与斜面间的动摩擦因数。（g取）
11.如图所示，细绳CO与竖直方向成30°角,A、B两物体用跨过滑轮的细绳相连，已知物体B所受到的重力为100
N，地面对物体B的支持力为80
N，试求：
（1）物体A所受到的重力；
（2）物体B与地面间的摩擦力；
（3）细绳CO受到的拉力.
12.在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示.仪器中有一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球.无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度.风力越大，偏角越大.通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力大小.那么，风力大小F跟小球质量m、偏角θ之间有什么关系呢？
【答案】
1.
D
2.
C
3.
A
4.
A
5.
D
6.
0
F
7.
8.
9.
10.
11、【解析】如图所示，选取直角坐标系.据平衡条件得
对于物体B有：f-T1sinα=0
N+T1cosα-mBg=0
对于定滑轮的轴心O点有：T1sinα-T2sin30°=0
T2cos30°-T1cosα-mAg=0
又T1=mAg,得α=60°,解方程组得
（1）
T1=40
N,物体A所受到的重力为40
N；
（2）物体B与地面间的摩擦力f=T1sinα=40sin60°=34.6N;
（3）细绳CO受到的拉力
T2=T1sinα/sin30°=40sin60°/sin30°=69.3
N.
12、【解析】以小球为研究对象，有风时，它受到三个力作用：重力mg，竖直向下；风力F，水平向左；金属丝拉力T，沿金属丝倾斜向上，如图所示.当风力一定时，小球能保持在一定的偏角θ的位置上.以小球为原点，取水平方向
为x轴,竖直方向为y轴，由三个力的合力等于零的条件，就可以列出方程，求出用小球质量m和偏角θ表示风力F大小的关系式.
由水平方向上的合力Fx合和竖直方向上的合力Fy合分别等于零，即Fx合=Tsinθ-F=0，Fy合=Tcosθ-mg=0.有Tsinθ=F,Tcosθ=mg,两式相比，得F=mgtanθ.
由所得结果可见，当小球质量m一定时，风力F只跟偏角θ有关.因此，根据偏角θ的大小就可以指示出风力的大小.