受力分析 共点力平衡
一、选择题
1. (2019届山西大学附中月考)如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁.若再在斜面上加一物体m,且M、m相对静止,此时小车受力个数为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析:选B 先对物体m受力分析,受到重力、支持力和静摩擦力;再对M受力分析,受重力、m对它的垂直斜面向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力,同时地面对M有向上的支持力,共受到4个力,故B正确.
2.(2018届凉山州一诊)如图所示,在一水平长木板上放一木块P,缓慢抬起木板的右端,木块P和木板始终相对静止,则( )
A.木块受到木板的支持力减小、摩擦力减小
B.木块受到木板的支持力增大、摩擦力增大
C.木块受到木板的作用力大小不变、方向不变
D.木块受到木板的作用力大小变化、方向变化
解析:选C 缓慢抬起木板的右端时,木块P处于动态平衡状态,所受的摩擦力f=mgsinα,支持力N=mgcosα,随着α的增大,f增大,N减小,A、B错误;因木块受到木板的作用力与木块P的重力等大反向,C正确,D错误.
3.(2018届广州六校联考)一个质量为3 kg的物体,被放置在倾角为α=30°的固定光滑斜面上,在如图所示的甲、乙、丙三种情况下处于平衡状态的是(g=10 m/s2)( )
A.仅甲图 B.仅乙图
C.仅丙图 D.甲、乙、丙图
解析:选B 斜面光滑,物体不受摩擦力作用,物体要在斜面上平衡,必有拉力F=mgsinα=15 N,故只有乙能平衡,选项B正确.
4.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球.当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=90°,质量为m2的小球位于水平地面上,设此时质量为m2的小球对地面压力大小为FN,细线的拉力大小为FT,则( )
A.FN=(m2-m1)g B.FN=m2g
C.FT=m1g D.FT=g
解析:选B 分析小球m1的受力情况,由物体的平衡条件可得,绳的拉力FT=0,故C、D错误;分析m2受力,由平衡条件可得FN=m2g,故A错误,B正确.
5. (多选)(2018届东北三省四市名校联考)如图所示,两根轻绳一端系于结点O,另一端分别系于固定圆环上的A、B两点,O点下面悬挂一物体M,绳OA水平,拉力大小为F1,绳OB与OA夹角α=120°,拉力大小为F2,将两绳同时缓慢顺时针转过75°,并保持两绳之间的夹角α始终不变,且物体始终保持静止状态.则在旋转过程中,下列说法正确的是( )
A.F1逐渐增大 B.F1先增大后减小
C.F2逐渐减小 D.F2先增大后减小
解析:选BC 设两绳转动过程中,绳OA与水平方向的夹角为θ,以O点为研究对象,受力分析如图所示,因为两绳是缓慢移动的,所以O点始终处于平衡状态,由平衡条件得F1cosθ=F2cos(60°-θ),F1sinθ+F2sin(60°-θ)=Mg,由以上两式解得F1=,F2=.当θ<60°时,θ增大,F1增大,F2减小;当60°<θ<75°时,θ增大,F1减小,F2减小.因此,在两绳旋转的过程中,F1先增大后减小,F2逐渐减小,选项B、C正确.