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高一物理共点力平衡练习及答案解析
高一物理共点力平衡练习及答案1、分解一个力,若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向,以下正确的是( )A.只有惟一组解B.一定有两组解C.可能有无数组解D.可能有两组解答案:D解析:(1)分解一个力,若已知其中一个分力的方向,可做出另一个分力的最小值,如图,的方向沿OA,那么的最小值是BC对应的力的大小,即。
(2)若,以的大小对应的线段为半径,以B为圆心画圈弧交OA于C、D,可画出两组解:和,和(如图)。
(3)当时只能有一组解。
(4)当时,无解。
2、如图所示,用一个轻质三角支架悬挂重物,已知AB杆所承受的最大压力为2 000 N,AC绳所承受最大拉力为1 000 N,,为不使支架断裂,求悬挂物的重力应满足的条件?解析:以A为研究对象,AB杆的支持力为,AC绳的拉力为,如图所画的平行四边形,或构成矢量三角形得知:①②由①②得:因为AB、 AC能承受的最大作用力之比为,当悬挂物体重力增加时,对AC绳的拉力将先达到最大值,所以为使三角形支架不断裂,计算中应以AC绳中拉力达到最大值为依据,即取1000 N,于是得悬挂物体的重力应满足的条件为500 N。
3、某同学在地面上拉着一个质量为m=30 kg的箱子匀速前进,已知箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,拉力F1与水平面夹角为θ=45°,(g=10 m/s2)求:(1)绳子的拉力F1;(2)箱子对地面的压力FN.解析:对箱子进行受力分析如图,由平衡方程得F1cos 45°=μFN′①FN′+F1sin 45°=gm②联立①②式得:F1= N,FN′=200 N,由牛顿第三定律知箱子对地面的压力为200 N.答案:(1) N(2)200 N4、如图所示,重为G的光滑球在倾角为30°的斜面上,分别被与斜面夹角为60°、90°、150°的挡板挡住在1、2、3时,斜面与挡板所受的压力分别为多大?解析:如图(a)所示,据球受重力的作用效果,同时挤压斜面和挡板,故确定了重力的两个分力方向分别垂直斜面和挡板,所以将G分解得到两个分力大小为G1=G/cos 30°= G2=G·tan 30°=分别与G1、G2大小方向相同的斜面与挡板所受压力大小分别为N1=,N2=.如图(b)所示,同理得N′1=G′1=G·cos30°=,N′2=G′2=G·sin 30°=.,此时斜面不受压力,挡板所受压力大小方向与G 相同,即N″2=G.5、如图所示,劲度系数为k2的轻弹簧乙竖直固定在桌面上,上端连一质量为m的物块;另一劲度系数为k1的轻弹簧甲固定在物块上.现将弹簧甲的上端A缓慢向上提,当提到乙弹簧的弹力大小恰好等于2/3mg时,求A点上提的高度.解析:受力分析如图所示,其中F′1,F′2分别是弹簧k1、k2的作用力.物块静止,F′1+F′2=mg①初态时,弹簧k2(压缩)的弹力F2=mg(向上)②末态时,弹簧k2(压缩)的弹力F′2=2/3mg(向上)③弹簧k2的长度变化量:Δx2=ΔF2/k2=(F2-F′2)/k2=mg/3k2由①③式得F′1=mg/3初态时,弹簧k1(原长)的弹力F1=0末态时,弹簧k1(伸长)的弹力F′1=mg/3(向上)弹簧k1的长度变化量Δx1=ΔF1k1=(F′1-F1)k1=mg/3k1由几何关系Δx=Δx1+Δx2=mg (1/k1+1/k2)/3.当乙处于伸长状态时,有:初态时,弹簧k2(压缩)的弹力T2=mg(向上)末态时,弹簧k2(伸长)的弹力T2′=2/3mg(向下)弹簧k2的长度变化量为Δx2=ΔT2k2=T2+T2′k2=5mg/3k2.对甲弹簧分析有:初态时,弹簧k1(原长)的弹力T1=0末态时,弹簧k1(伸长)的弹力T1′=53mg(向上)弹簧k1的长度变化量为Δx1′=ΔT1k1=5mg/3k1由此可得Δx=Δx1+Δx2=5mg (1/k1+1/k2)/36、某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器,工作原理如图所示,将相距为L的两根固定支柱A、B(图中小圆框表示支柱的横截面)垂直于金属绳水平放置,在AB的中点用一可动支柱C向上推动金属绳,使绳在垂直于AB的方向竖直向上发生一个偏移量d(d<<L),这时仪器测得绳对支柱C竖直向下的作用力为F.(1)试用L、d、F表示这时绳中的张力FT.(2)如果偏移量d=10 mm,作用力F=400 N,L=250 mm,计算绳中张力的大小.解析:(1)设C′点受两边绳的张力为T1和T2,AB与BC′的夹角为θ,如图所示.依对称性有T1=T2=T,由力的合成有F=2Tsin θ,根据几何关系有sin θ= (或tan θ=2d/L).联立上述二式解得T= ,因d<<L,故T=FL/4d.(2)将d=10 mm,F=400 N,L=250 mm,代入,解得T=2.5×103 N,即绳中的张力为2.5×103 N.高一物理学习方法多理解多理解,就是紧紧抓住预习、听课和复习,对所学知识进行多层次、多角度地理解。
高一物理:共点力平衡与动态分析练习及答案
高一物理:共点力平衡与动态分析练习及答案本文档提供了高一物理共点力平衡与动态分析的练习题及答案。
以下是练习题和答案的详细内容:练习题1. 在平面上有一个质量为5kg的物体A,受到一个向右的水平力F1和一个向下的垂直力F2,如图所示。
若物体A处于静止状态,请计算力F1和力F2的大小。
![物体A示意图](image1.png)2. 一辆质量为800kg的汽车以20m/s的速度行驶,突然受到一个向后的冲击力F,使其减速到10m/s。
冲击力F的大小为多少?3. 在水平地面上有一质量为2kg的物体A,受到一个向右的水平力F1和一个向左的水平力F2,如图所示。
已知物体A的加速度为3m/s^2,求力F1和力F2的大小。
![物体A示意图](image2.png)4. 一架质量为1000kg的飞机以30m/s的速度水平飞行,突然启动刹车,使其在4s内减速到10m/s。
飞机刹车时受到的平均刹车力为多少?答案1. 根据共点力平衡的条件,物体A处于静止状态时,水平力F1和垂直力F2的合力为零。
因此,力F1的大小等于力F2的大小。
2. 根据动态分析的原理,冲击力F可以通过动量变化来计算。
汽车的初速度为20m/s,终速度为10m/s,质量为800kg。
根据动量守恒定律,冲击力F可以表示为:![冲击力公式](image3.png)因此,冲击力F的大小为24000N。
3. 根据动态分析的原理,物体A的加速度可以通过力的合成来计算。
已知物体A的质量为2kg,加速度为3m/s^2。
根据力的合成原理,力F1和力F2的合力可以表示为:![力的合成公式](image4.png)根据合力的大小和方向,可以解得力F1和力F2的大小。
4. 根据动态分析的原理,飞机的刹车力可以通过加速度和质量来计算。
飞机的初始速度为30m/s,最终速度为10m/s,时间为4s,质量为1000kg。
根据加速度的定义,刹车力可以表示为:![刹车力公式](image5.png)因此,飞机刹车时受到的平均刹车力为5000N。
物理共点力的平衡试题(含答案)精品
θ F物理共点力的平衡试题(高一物理上册)一、不定项选择1、如图所示,物体在水平力F 作用下静止在斜面上,若稍增大水平力F ,而物体仍能保持静止,下列说法正确的是( ) A 、斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大B 、斜面对物体的静摩擦力不一定增大,支持力一定增大C 、斜面底部受到地面的摩擦力为F,方向水平向右D 、斜面底部受到地面的摩擦力为F ,方向水平向左2、如图所示,物体B 的上表面水平,B 上面载着物体A,当它们一起沿固定斜面C 匀速下滑的过程中物体A 受力是( )A 、只受重力B 、只受重力和支持力C 、有重力、支持力和摩擦力D 、有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力3、把一木块放在水平桌面上保持静止,下面说法中哪些是正确的( ) A 、木块对桌面的压力就是木块受的重力,施力物体是地球 B 、木块对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的 C 、木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力D 、木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力二力平衡 4、在力的合成中,下列关于两个分力(大小为定值)与它们的合力的关系的说法中,正确的是( )A 、合力一定大于每一个分力;B 、合力一定小于分力;C 、合力的方向一定与分力的方向相同;D 、两个分力的夹角在0°~180°变化时,夹角越大合力越小5、如图所示,恒力F 大小与物体重力相等,物体在恒力F 的作用下,沿水平面做匀速运动,恒力F 的方向与水平成θ角,那么物体与桌面间的动摩擦因数为( ) A 、cos θB 、ctg θC 、cos 1sin θθ+D 、tg θ6、物体A 、B 、C 叠放在水平桌面上,用水平力F 拉B ,使三者一起匀速向右运动,则( )A 、物体A 对物体B 有向左的摩擦力作用;B 、物体B 对物体C 有向右的摩擦力作用;C 、桌面对物体A 有向左的摩擦力作用;D 、桌面和物体A 之间没有摩擦力的作用.A B CAB C FO α7、如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m 的小球,小球和斜坡及挡板间均无摩擦,当档板绕O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,则有( ) A 、斜面对球的支持力逐渐增大 B 、斜面对球的支持力逐渐减小C 、档板对小球的弹力先减小后增大D 、档板对小球的弹力先增大后减小 8、在水平力F 的作用下,重力为G 的物体匀速沿竖直墙壁下滑,如图,若物体与墙壁之间动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力大小为( ) A 、μF B 、μF+G C 、G D 、22G F9、如图所示,F 1、F 2为两个分力,F 为其合力,图中正确的合力矢量图是( )10、如图所示为四位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所作的图示,F 1和F 2是两个弹簧秤同时拉橡皮条时的力的图示,F'是一个弹簧秤单独拉橡皮条时的力的图示,F 是根据平行四边形定则作出的F 1和F 2的合力的图示,其中错误的一个图是( )二、实验题1、在“探究力的等效和替代的平行四边形定则”的实验中,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O 点,以下操作中错误..的有( )A 、同一次实验中,O 点位置允许变动。
高一物理共点力的平衡试题
高一物理共点力的平衡试题1.如图甲所示,不计电阻的“U”形光滑导体框架水平放置,框架中间区域有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=1T,有一导体棒AC横放在框架上,其质量为m=0.1kg,电阻为R=4Ω,现用轻绳的一端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上,另一端通过光滑的定滑轮与物体D相连,物体D的质量M=0.3kg,电动机的内阻r=1Ω。
接通电路后,电压表的读数恒为U=8V,电流表的读数恒为I=1A,电动机内牵引原来静止的导体棒AC平行于EF向右运动,其运动情况如图乙所示。
(取g=10m/s2)求:⑴匀强磁场的宽度;⑵导体棒在变速运动阶段产生的热量。
【解析】(1)导体棒最终做匀速直线运动,设速度为v,此时棒的电动势为:E=BLv电流为:=BIL安培力为:F安设右端线的拉力为F,由平衡条件得:F=Mg+F安由图象知,棒匀速运动的速度为:=Fv又 P2由以上各式解得:L=1m(2)对系统由能量守恒得:其中t=1s,s=1m,代入数据解得:Q=3.2J【考点】法拉第电磁感应定律;焦耳定律。
2.两个物体A和B,质量分别为M和m(M>m),用跨过定滑轮的轻绳相连,A静止于水平地面上,如图所示。
不计摩擦,地面对A的作用力的大小为_________,绳对A的作用力的大小为__________。
【答案】 (M-m)g mg和重力mg,根据二力平衡:T=mg,【解析】试题分析:对B进行受力分析,受绳子向上的拉力FT即绳子上的拉力大小等于mg,那么绳子对A的拉力也等于mg,根据牛顿第三定律则A对绳子的拉力也为mg;以物体A为研究对象,受绳子向上的拉力mg,向上的支持力F和向下的重力Mg,根据共点力N=Mg-mg,即物块A受的支持力大小为Mg-mg,根据牛顿第三定律,的平衡:mg+F=Mg,得:FN物块A对地面的作用力大小为:Mg-mg.【考点】共点力平衡的条件及其应用3.如图所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,则小球受到的力是A.重力、绳的拉力B.重力、绳的拉力、斜面的弹力C.重力、斜面的弹力D.绳的拉力、斜面的弹力【答案】A【解析】重力一定有。
第三章 共点力的平衡计算题专题-高一上学期物理人教版必修1
共点力平衡计算题31.如图所示,质量23kg M =的木块A 套在水平杆上,并用轻绳将木块A 与质量3kg m =的小球相连。
今用与水平方向成30α=︒角的力103N F =,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M 、m 相对位置保持不变,取重力加速度大小210m/s g =,求:(1)运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ;(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
2.一个底面粗糙、质量为M =3m 的劈放在粗糙水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成30°角.现用一端固定的轻绳系一质量为m 的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示.(1)当劈静止时,求绳子的拉力大小.(2)当劈静止时,求地面对劈的摩擦力大小.(3)若地面对劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为使整个系统静止,动摩擦因素u 最小值多大?3.如图所示,质量为1m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端与放在水平面上的质量为2m的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角37θ=,物体甲、乙均处于静止状态.已知sin370.6=,cos370.8.g=取10/N kg.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则:(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大?(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(3)若物体乙的质量250m kg=,物体乙与水平面之间的动摩擦因数0.3μ=,欲使物体乙在水平面上不滑动,则物体甲的质量1m最大不能超过多少?4.如图所示,物体重G=100N,并保持静止.绳子AC与BC分别与竖直方向成30°角和60°角,则绳子AC和BC的拉力分别为多大?5.质量为m的木块放在倾角为θ的斜面上时,恰好能匀速下滑。
现用水平力F推动木块,使木块恰好沿斜面向上做匀速运动。
若斜面始终保持静止,求水平推力F的大小。
6.如下图所示,表面光滑、质量不计,角度为α的直角三角形尖劈,插在缝A、B之间,在尖劈背上加一压力F,求尖劈对A、B侧压力.7.质量为m的物体悬挂在轻质的且各结点A、B、C采用胶链连接的支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设水平横梁OA和斜梁OB作用与O点的弹力分别为F A和F B,试采用力的合成的方法求F A和F B的大小和方向.(已知重力加速度为g)8.如图所示, 质量为m 物块A被轻质细绳系住斜吊着放在倾角为30°的静止斜面上, 物块A与斜面间的动摩擦因数为μ(33μ<).细绳绕过定滑轮O,左右两边与竖直方向的夹角α=30°、β=60°,细绳右端固定在天花板上,'O为细绳上一光滑动滑轮,下方悬挂着重物B.整个装置处于静止状态,重力加速度为g,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.求:(1)重物B的质量为多少时,A与斜面间恰好没有摩擦力作用?(2) A与斜面间恰好没有摩擦力作用时,水平地面对斜面的摩擦力为多大?(3)重物B的质量满足什么条件时,物块A能在斜面上保持静止?9.用三根细线a、b、c将两个小球1和2连接,并悬挂如下图所示.两球均处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30︒,细线c水平.求:(1)若两个小球1和2的重力均为G的,则求细线a、c分别对小球1和2的拉力大小;(2)若细线b与竖直方向的夹角为60︒,求两个小球1和2的质量之比.10.如图所示,固定在水平地面上的斜面倾角为30°,物块A与斜面间的动摩擦3A相连,另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。
2020版物理新教材人教必修一同步刷题课时练14共点力的平衡+Word版含解析
刷题课时练14共点力的平衡[合格达标练]1.如图所示,一个小球上端通过细线连在天花板上,下端放在光滑的斜面上,小球处于平衡状态.则小球的受力个数为() A.1个B.2个C.3个D.4个解析:本题可用假设法:假设小球除受重力、绳的拉力外还要受到垂直于斜面的支持力,这三个力中有重力、绳的拉力在一条直线上,与支持力不共线.因此三力的合力不能为零,小球不可能平衡.由此可见,假设的支持力不可能存在.答案:B2.(多选)同一物块在不同情况下处于静止状态时受力情况如图所示,下列对各力的关系说法正确的是()A.图甲中的F0与图乙中F1、F2的合力大小相等B.图丙中的F N1、F f1是物块重力G的两个分力C.图丁中的F N2、F3的合力大小等于G,方向竖直向上D.图乙中F1、F2的大小随θ角的变化而变化,其合力不变解析:由题意知,F0与F1和F2共同作用的效果相同,A项正确;F N1、F f1分别是斜面对物块的支持力和静摩擦力,不是重力G 的分力,B项错误;根据力的平衡条件,F N2、F3的合力与G等大反向,C项正确;根据力的平衡条件,F1、F2的合力与G等大反向,F1、F2随θ角的减小而减小,随θ角的增大而增大,其合力与G一直等大反向,D项正确.答案:ACD3.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力不计,物重G=1 N,则弹簧测力计A和B的示数分别为()A.1 N,0 B.0,1 NC.2 N,1 N D.1 N,1 N解析:弹簧测力计读数是在它处于平衡状态时读数,由题图可知,两侧拉力大小相等.答案:D4.[2019·浙江名校联盟原创题]如图所示,水平地面上有一质量m =20 kg的木箱,木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2,一个小朋友用F=30 N的水平推力推木箱,木箱仍然保持静止,则下列说法正确的是()A.木箱对地面的压力是由于地面发生形变而产生的B.地面对木箱的作用力的方向是竖直向上的C.小朋友与地面对木箱的共同作用力的大小是200 N,方向竖直向上D.小朋友所受的合外力的大小为30 N解析:A错:木箱对地面的压力是由于木箱发生形变产生的.B 错:木箱受到重力、支持力、推力、摩擦力的作用,地面对木箱的作用力有支持力和摩擦力,方向不在竖直方向上.C对:小朋友与地面对木箱的合力与木箱重力等大反向.D错:小朋友保持静止,受到的合外力为零.答案:C5.(多选)如图所示,一木板B放在水平地面上,木块A放在B的上面,A的左端通过轻质弹簧测力计固定在直立的墙壁上.用力F向右拉动B,使它以速度v匀速运动,这时弹簧测力计的示数为F T.下面说法正确的是()A.木块作用于木板的滑动摩擦力等于F TB.地面受到的滑动摩擦力等于F TC.若木板以2v的速度匀速运动,木块作用于木板的滑动摩擦力等于2F TD.若用2F的力作用在木板上,木块A所受的摩擦力等于F T解析:以A为研究对象,由二力平衡知识知,木板作用于木块的滑动摩擦力等于F T,即木块作用于木板的滑动摩擦力也为F T,故A正确;地面受到的滑动摩擦力F f=F-F T,方向向右,故B 错误;A所受滑动摩擦力大小与木板的运动情况和受力情况无关,故C错误、D正确.答案:AD6.如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆的下端固定一质量为m的小球.下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是()A.小车静止时,F=mg sinθ,方向沿杆向上B.小车静止时,F=mg cosθ,方向垂直于杆向上C.小车向右匀速运动时,一定有F=mg,方向沿杆向上D.小车向右匀速运动时,一定有F=mg,方向竖直向上解析:小球静止或做匀速运动时,所受合力为零.又小球只受重力和弹力F作用,由二力平衡可知,F=mg,方向竖直向上.的等边三棱柱静止在水平放置的斜面已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为如图所示,一名骑独轮车的杂技演员在空中的钢索上表演,如果演员与独轮车的总质量为80 kg,两侧的钢索互成(cos75°=0.259)对钢索与车轮接触的点进行受力分析,点的拉力,显然,如图所示,气球的重力为10 N,气球受到的空气浮力为系气球的绳子与水平方向成绳子的拉力和水平方向的风力分别为多大?对气球进行受力分析,如图所示,气球静止,故水平;竖直方向有,则有().F3=F2.F1比其他各读数都小对于题图甲,将重力mg沿两个弹簧测力计方向分解得:如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线的大小不变,而方向与水平面成好做匀速直线运动.物块与桌面间的动摩擦因数为在水库中钓获一尾大头鱼,当鱼线拉着大头鱼在水中向左上方匀速运动时,如图所示,鱼受到水的作用力方向可能是受力图如图乙,三力合力不可能为0,B项不可能;对于C项,鱼受力图如图丙,三力合力可能为0,C项可能;对于D项,三力合力不可能为0,D项不可能.答案:C13.有一个木箱质量m=60 kg,静止在水平地面上,工人推木箱,若动摩擦因数为μ=0.3,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2)(1)(2)(1)当沿水平方向推力F1=150 N时,此木箱所受的摩擦力大小F f1.(2)当与水平方向成37°的斜向上的推力F2=400 N时,此木箱所受的摩擦力大小F f2.解析:(1)木箱保持静止,如图所示,水平方向二力平衡,则木箱受到静摩擦力为:F f1=F1=150 N.(2)木箱滑动起来,受力如图所示,则木箱受到滑动摩擦力F f2=μF N①竖直方向:F N+F2sin37°=mg②由①②得滑动摩擦力:F f2=μ(mg-F2sin37°)=0.3×(60×10-400×0.6) N=108 N答案:(1)150 N(2)108 N。
(完整word版)高中物理第一册共点力的平衡同步练习
共点力的平衡 同步练习下列关于质点处于平衡状态的论述`, 正确的是( )A 质点一定不受力的作用B 质点一定没有加速度C 质点一定没有速度D 质点一定保持静止2. 如图所示, 重4 N 的物体与弹簧相连, 静止在倾角为300的斜面上, 若弹簧的弹力大小为4N, 则物体受到的静摩擦力为( )A 方向必沿斜面向上B 方向可能沿斜面向下C 大小必为6ND 大小可能为6N如图所示, 用轻绳将重球悬挂在竖直光滑墙上, 当悬绳变长时,A 绳子拉力变小, 墙对球的弹力变大B 绳子拉力变小, 墙对球的弹力变小C 绳子拉力变大, 墙对球的弹力变大D 绳子拉力变大, 墙对球的弹力变小4. 一个质点受到几个恒力的作用而处于平衡状态, 若去掉其中一个大小为10N, 方向水平向左的力, 余下的力的合力是 N, 方向 。
方木块静止在倾角为θ的斜面上, 那么, 斜面对木块作用力的方向A 沿斜面向下B 垂直斜面向上C 沿斜面向上D 竖直向上如图所示, 物体A 重10N, 物体B 重10N, A 与水平面间的动摩擦因素μ=0.2, 绳重不计, 绳与定滑轮间的摩擦不计。
若A 处于静止状态, 试求:水平力F 的取值范围。
(可认为最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等)7. 木块与斜面间的动摩擦因素为μ, 当斜面的倾角θ满足 条件时, 木块恰能沿斜面匀速下滑。
8.重12N 的物体静止在斜面上, 所受重力和弹力的合力为6N, 则此斜面的倾角为 ;斜面对物体的支持力大小为 N 。
9. 一个物体受若干共点力作用而处于平衡状态, 其中的一个力 F 1= 35N, 方向向右, 另一个力F 2= 5N, 方向向左, 这些力都在同一平面内。
现将F 1逆时针转900, 将F 2顺时针转900, 则物体所受合力大小为 N 。
10.氢气球重10N, 空气对它的浮力为16N, 用绳拴住, 由于受水平风力作用, 绳子与竖直方向成300角, 则绳子的拉力大小为 N, 水平风力大小是N.参考答案1. B2. B D3. B4. 10 水平向右5. D6. 4.7N ≤F ≤5.3N7. θ=tg-1μ8.300 6 9. 50 10. 4 2。
共点力平衡的七大题型-Word版含解析
共点力平衡的七大题型-Word版含解析引言在物理学中,共点力平衡是指当多个力作用在一个物体上时,这些力的合力为零,物体处于平衡状态。
共点力平衡是力学中的基础概念,也是解决各种物理问题的基础。
在本文中,我们将介绍共点力平衡的七大题型,并提供相应题型的解析。
题型一:两个力的平衡题目描述有一个物体,上面有两个力:F1和F2,分别作用在物体上的不同点,使物体处于平衡状态。
已知F1和F2的大小和方向,请问这两个力分别是多少?解析根据共点力平衡的定义,对于两个力的平衡题型,我们可以设立以下方程:F1+F2=0其中,F1和F2表示两个力的大小和方向,这里假设物体在水平方向上运动。
根据方程求解即可得到F1和F2的数值。
题型二:三个力的平衡题目描述有一个物体,上面有三个力:F1、F2和F3,分别作用在物体上的不同点,使物体处于平衡状态。
已知F1、F2和F3的大小和方向,请问这三个力分别是多少?解析对于三个力的平衡题型,我们可以设立以下方程组:$$ \\begin{cases} F1 + F2 + F3 = 0 \\\\ \\sum M = 0\\end{cases} $$其中,F1、F2和F3表示三个力的大小和方向,$\\sumM$表示物体上力矩的和,根据方程组求解即可得到F1、F2和F3的数值。
题型三:四个力的平衡题目描述有一个物体,上面有四个力:F1、F2、F3和F4,分别作用在物体上的不同点,使物体处于平衡状态。
已知F1、F2、F3和F4的大小和方向,请问这四个力分别是多少?解析对于四个力的平衡题型,我们可以设立以下方程组:$$ \\begin{cases} F1 + F2 + F3 + F4 = 0 \\\\ \\sum M = 0\\end{cases} $$同样地,F1、F2、F3和F4表示四个力的大小和方向,$\\sum M$表示物体上力矩的和。
根据方程组求解即可得到F1、F2、F3和F4的数值。
题型四:平衡条件的推导题目描述有一个物体,上面有多个力:F1、F2、…、Fn,分别作用在物体上的不同点,使物体处于平衡状态。
共点力平衡的七大题型-Word版含解析
共点力平衡的七大题型-Word版含解析1. 题型一:简单共点力平衡问题在这种类型的问题中,给出了若干个力的大小和方向,要求求出力的合力是否为零,以及物体的平衡条件是否满足。
解析过程:首先,我们需要根据题目中给出的力的大小和方向进行向量分解。
然后,将所有力的分解结果在横轴和纵轴上进行相加,求得横轴和纵轴上的合力。
接下来,我们需要判断合力是否为零。
如果合力为零,则说明物体处于平衡状态;如果合力不为零,则说明物体不处于平衡状态。
最后,我们可以进一步计算力矩,以判断力矩是否为零,从而判断物体是否处于平衡状态。
2. 题型二:共点力平衡问题中的未知力在这种类型的问题中,给出了一些已知的力和物体的平衡条件,要求求解未知力。
解析过程:首先,我们需要根据题目中给出的已知力的大小和方向进行向量分解。
然后,将所有已知力的分解结果在横轴和纵轴上进行相加,求得横轴和纵轴上的合力。
接下来,我们将已知力的分解结果与未知力的分解结果进行相加,求得横轴和纵轴上的合力。
然后,根据物体的平衡条件,即合力为零,可以得到未知力的大小和方向。
最后,我们可以进一步计算力矩,以验证求解得到的未知力是否满足物体的平衡条件。
3. 题型三:共点力平衡问题中的物体质量在这种类型的问题中,给出了若干个力和物体的平衡条件,要求求解物体的质量。
解析过程:首先,我们需要根据题目中给出的力的大小和方向进行向量分解。
然后,将所有力的分解结果在横轴和纵轴上进行相加,求得横轴和纵轴上的合力。
接下来,根据物体的平衡条件,即合力为零,可以得到物体的质量。
物体的质量等于合力除以重力加速度。
最后,我们可以进一步计算力矩,以验证求解得到的物体质量是否满足物体的平衡条件。
4. 题型四:共点力平衡问题中的力的大小在这种类型的问题中,给出了若干个力和物体的平衡条件,要求求解力的大小。
解析过程:首先,我们需要根据题目中给出的力的方向进行向量分解。
然后,将所有力的分解结果在横轴和纵轴上进行相加,求得横轴和纵轴上的合力。
高中物理《必修第一册》课后习题word5.共点力的平衡
5.共点力的平衡必备知识基础练1.如图所示,重力为20 N的物体,放在倾角为30°的光滑斜面上,弹簧测力计对物体的拉力与斜面平行。
物体在斜面上保持静止时,弹簧测力计示数为()A.10 NB.17 NC.20 ND.30 N2.(2021江苏淮安中学高一期末)如图所示,斜面上和与斜面垂直的挡板上各有一个压力传感器A、B,斜面倾角可调,铁球静止在传感器A、B上,从图示位置缓慢减小斜面的倾角θ,下列说法正确的是()A.A的示数不变,B的示数减小B.A的示数减小,B的示数不变C.A的示数增大,B的示数减小D.A的示数减小,B的示数增大3.如图所示,一物体置于倾角为θ的固定斜面上,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ。
先用平行于斜面的推力F1作用于物体,恰好能使该物体沿斜面匀速上滑(如图甲所示)。
若改用水平推力F2作用于该物体上,也恰好能使该物体沿斜面匀速上滑(如图乙所示)。
则两次的推力之比F1为()F2A.cos θ+μsin θB.cos θ-μsin θC.1+μtan θD.1-μtan θ4.(2021广东清远高一期末)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有竖直挡板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。
若用外力使MN保持竖直且缓慢地向右移动,在Q着地前,P始终保持静止,则下列说法正确的是()A.P对Q的弹力方向不变B.Q对MN的弹力逐渐减小C.地面对P的支持力逐渐增大D.地面对P的摩擦力逐渐增大5.(多选)(2022山东青岛高一期末)如图所示,在恒力F作用下,物块保持静止。
关于物块的受力情况,下列说法正确的是()A.物块一定受到四个力B.物块与墙之间一定有弹力C.物块与墙之间一定有摩擦力D.物块受到的摩擦力方向可能向下6.物体A在水平力F1=500 N的作用下,沿倾角θ=37°的斜面匀速滑动,如图所示。
物体A受的重力G=400 N,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求物体与斜面间的动摩擦因数μ。
共点力的平衡练习题
高一物理共点力的平衡练习题第一节共点力的平衡(1)一.选择题:1.物体处于平衡状态的条件是( )A.物体只有受到大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力作用时,才处于平衡状态B.物体只受一个力的作用,也可能处于平衡状态C.物体所受的合力为零,一定处于平衡状态D.在共点力作用下的物体,如果所受合力为零,一定处于平衡状态2.某人想用力F竖直向上提起地面上的重物,重物没被提起,下面说法正确的是( ) A.由于力F小于物体的重力,所以物体所受的合力不等于零B.地面所受的压力大小等于物体的重力和拉力的差值C.物体受重力和地面对物体的支持力是互相平衡的力D.力F和地面所受压力互相平衡3.三段不可伸长的细绳OA,OB,OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OA是水平的,A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳( )A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB,也可能是OC4.如图4—5所示,木块B重160 N,它与水平面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力为40N,为了保持系统平衡,细绳上所系的最重的重物A的重力为( )A.40 N B.32 NC.160 N D.20 N5.如图所示,质量为M的凹形槽沿斜面匀速下滑,现将质量为m的砝码轻轻放入槽中,下列说法正确的是( )A.M和m一起加速下滑B.M和m一起减速下滑C.M和m一起匀速下滑D.条件不足,无法确定6.倾斜长木板一端固定在水平轴O上,另一端缓慢放低,放在长木板上的物块m 一直保持相对木板静止状态,如图4—8所示.在这一过程中,物块m受到长木板支持力F N和F f的大小变化情况是( )A.F N变大,F f变大B.F N变小,F f变小C.F N变大,F f变小D.F N变小,F f变大7.如图所示,一均匀球放在倾角为α的光滑斜面和一光滑的挡板之间,挡板与斜面的夹角为θ设挡板对球的弹力为F l,斜面对球的弹力为F2,则当θ逐渐减小到θ=α的过程中,下列说法正确的是( )A.F1先减小后增大B.F1先增大后减小C.F2减小D.F2增大8.如图所示,电灯悬于两壁之间,保持O点及OB绳的位置不变,而将绳端A点向上移动,则( )A.绳OA所受的拉力逐渐增大B.绳OA所受的拉力逐渐减小C.绳OA所受的拉力先增大后减小D.绳OA所受的拉力逐渐先减小后增大9.把球夹在竖直墙和木板BC之间,不计摩擦.球对墙的压力为F N1,球对板的压力为F N2.在将板BC 逐渐放至水平的过程中,说法正确的是(如图所示) ( )A.F N1,F N2,都增大B.F N1,F N2,都减小C.F Nl增大,F N2减小D.F N1减小,F N2增大10.某一物体受到三个力作用,下列各组力中,能使的球挂在光滑的墙壁上,设绳的拉力为F,球对墙的压力为F N,当绳长增加时,下列说法正确的是( )A.F,F N均不变B.F减小,F N增大C.F增大,F N减小D.F减小,F N减小11.小球系在细绳的一端,放在光滑的斜面上,用力将斜面在水平桌面上向左移动,使小球上升(最高点足够高),那么在斜面运动的过程中,细绳的拉力将:( ) A.先增大后减小B.先减小后增大C.一直在增大D.一直在减小12.半径为R 的表面光滑的半球固定在水平面上。
2019-2020学年人教版高中物理必修一练习:第三章 习题课 共点力的平衡 Word版含解析
姓名,年级:时间:习题课:共点力的平衡课后篇巩固提升基础巩固1。
在如图所示的A、B、C、D四幅图中,滑轮本身的重力忽略不计,滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上,一根轻绳ab绕过滑轮,a端固定在墙上,b端下挂一个质量都是m的重物,当滑轮和重物都静止不动时,图A、C、D中杆P与竖直方向的夹角均为θ,图B中杆P在竖直方向上,假设A、B、C、D四幅图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为F A、F B、F C、F D,则以下判断正确的是()A。
F A=F B=F C=F D B.F D>F A=F B〉F CC.F A=F C=F D>F BD.F C>F A=F B>F D解析设滑轮两边细绳的夹角为φ,对重物进行受力分析,可得绳子拉力等于重物重力mg,滑轮受到木杆弹力F等于细绳拉力的合力,即F=2mg cos φ,由夹角关系可得F D>F A=F B〉F C,选项B正2确。
答案B2.(多选)如图所示,用竖直挡板将小球夹在挡板和光滑斜面之间,若逆时针缓慢转动挡板,使其由竖直转至水平的过程中,以下说法正确的是()A。
挡板对小球的压力先增大后减小B.挡板对小球的压力先减小后增大C.斜面对小球的支持力减小后增大D.斜面对小球的支持力一直逐渐减小解析取小球为研究对象,小球受到重力G、挡板对小球的支持力F N1和斜面对小球的支持力F N2三个力作用,如图所示,F N1和F N2的合力与重力大小相等,方向相反,F N2总垂直接触面(斜面),方向不变,根据图解可以看出,在F N1方向改变时,其大小(箭头)只能沿PQ线变动。
显然在挡板移动过程中,F N1先变小后变大,F N2一直减小。
答案BD3。
如图所示,重力为20 N的物体,放在倾角为30°的光滑斜面上,弹簧测力计对物体的拉力与斜面平行.物体在斜面上保持静止时,弹簧测力计示数为()A。
10 N B.17 N C。
20 N D.30 N解析物体受重力、支持力和弹簧测力计的拉力,三力平衡,拉力等于重力的下滑分量,故F=mg sin 30°=20×1N=10 N。
高一物理共点力平衡计算题
高一物理共点力平衡计算题(总9页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除高一物理力与共点力平衡计算题1.重500N的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.3.当用180N的水平力推物体时,物体所受的摩擦力大小为多少当用100N的水平力推物体时,物体所受的摩擦力大小为多少2.2.如图所示,A、B的重力分别为5N和8N,各接触面间的动摩擦因数均为0.2,则要能从A下方拉出B所需的最小水平拉力为多少?这时系A的水平绳中的张力大小为多少?3.如图所示,在水平桌面上放一个重G A=20N的木块A,A与桌面间的动摩擦因数μ1=0.4,在A上放有重G B=10N的木块B,B与A接触面间的动摩擦因数μ2=0.1,求:(1)使A和B一起匀速运动的水平拉力F此时B受的摩擦力(2)若水平力F作用在B上,使B匀速运动时水平面给A的摩擦力多大3.如图所示,水平面上有一重为40N的物体,受到F1=13N和F2=6N的水平力的作用而保持静止,F1与F2的方向相反.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,设最大的静摩擦力等于滑动摩擦力.求:(1)物体所受摩擦力的大小和方向.(2)若只撤去F1,物体所受摩擦力的大小和方向.(3)若只撤去F2,物体所受摩擦力的大小和方向.4.出门旅行时,在车站、机场等地有时会看见一些旅客推着行李箱,也有一些旅客拉着行李箱在地面上行走.为了了解两种方式哪种省力,我们作以下假设:行李箱的质量为m=10kg,拉力F1、推力F2与水平方向的夹角均为θ=37°(如下图所示),行李箱与地面间为滑动摩擦力,动摩擦因数为μ=0.2,行李箱都做匀速运动.试通过定量计算说明是拉箱子省力还是推箱子省力.5.如图,质量为m 的物块在质量为M 的木板上向右滑动,木板不动。
物块与木板间动摩擦因数μ1,木板与地面间动摩擦因数μ2。
求:(1)木板受物块摩擦力的大小和方向;(2)木板受地面摩擦力的大小和方向;(3)如果物块相对木板向右滑动时,木板被物块带动也向右滑动,求木板受到地面摩擦力的大小和方向。
共点力平衡的七大题型-Word版含解析
专题 共点力平衡的七大题型目录一、三类常考的“三力静态平衡”问题 ....................................... 错误!未定义书签。
热点题型一 三个力中,有两个力互相垂直,第三个力角度(方向)已知。
...... 错误!未定义书签。
热点题型二 三个力互相不垂直,但夹角(方向)已知 。
..................... 错误!未定义书签。
热点题型三 三个力互相不垂直,且夹角(方向)未知但存在几何边长的变化关系。
错误!未定义书签。
二、三类常考的“动态平衡”模型 ........................................... 错误!未定义书签。
热点题型四 矢量三角形法类 ............................................. 错误!未定义书签。
热点题型五 相似三角形法类 ............................................. 错误!未定义书签。
热点题型六 单位圆或正弦定理发类型..................................... 错误!未定义书签。
热点题型七 衣钩、滑环模型 ............................................. 错误!未定义书签。
【题型归纳】一、三类常考的“三力静态平衡”问题热点题型一 三个力中,有两个力互相垂直,第三个力角度(方向)已知。
解决平衡问题常用的方法有以下五种①力的合成法②力的正交分解法③正弦定理法④相似三角形法⑤矢量三角形图解法【例1】如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心,一质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用下静止P 点。
设滑块所受支持力为N F 。
OF 与水平方向的夹角为θ。
下列关系正确的是( )A .θtan mg F =B .θtan mg F =C . θtan mg F N =D .θtan mg F N =【答案】 A 解法一 力的合成法滑块受力如图甲,由平衡条件知:mg F =tan θ⇒F =mg tan θ,F N =mg sin θ。
共点力的平衡(原卷版)—2024-2025学年高一物理同步学与练(人教版2019必修第一册)
共点力的平衡1.知道共点力的平衡条件,并会分析生产生活中的相关问题。
2.能运用数学中的三角函数、几何关系等对力与平衡问题进行分析和推理。
3.能从不同的角度解决力与平衡问题。
一、共点力平衡的条件及三力平衡问题1.平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态.2.平衡条件:合外力等于0,即F合=0或{F x合=0F y合=0.3.推论(1)二力平衡:若物体在两个力作用下处于平衡状态,则这两个力一定等大、反向.(2)三力平衡:若物体在三个共点力作用下处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三个力等大、反向.(3)多力平衡:若物体在n个共点力作用下处于平衡状态,则其中任意(n-1)个力的合力必定与第n 个力等大、反向.二、物体在三个力或多个力作用下的平衡问题的解法1.力的合成法——一般用于受力个数为三个时(1)确定要合成的两个力;(2)根据平行四边形定则作出这两个力的合力;(3)根据平衡条件确定两个力的合力与第三力的关系(等大反向);(4)根据三角函数或勾股定理解三角形.2.正交分解法——一般用于受力个数为三个或三个以上时(1)建立直角坐标系;(2)正交分解各力;(3)沿坐标轴方向根据平衡条件列式求解.三、利用正交分解法分析多力平衡问题1.将各个力分解到x轴和y轴上,根据共点力的平衡条件列式(F x=0,F y=0)求解.2.对x、y轴方向的选择原则是:使尽可能多的力落在x、y轴上,需要分解的力尽可能少,被分解的力尽可能是已知力.3.此方法多用于三个或三个以上共点力作用下的物体平衡,三个以上共点力平衡一般要采用正交分解法.题型1受力分析的应用[例题1]如图所示,质量均为m的a、b两物体,放在两固定的水平挡板之间,物体间用一竖直放置的轻弹簧连接,在b物体上施加水平拉力F后,两物体始终保持静止状态,已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )A.a物体对水平挡板的压力大小可能为2mgB.b物体所受摩擦力的大小为FC.a物体所受摩擦力的大小为FD.弹簧对a物体的弹力大小可能等于mg根据物体b受水平拉力F力后仍处于静止,则可知,必定受到静摩擦力,从而可确定弹簧的弹力与物体b的重力关系,再由摩擦力产生的条件,即可求解。
2022届高考物理大一轮基础复习经典题汇编5共点力平衡Word版含解析
共点力平衡一.选择题〔共18小题〕1.如图,一个轻型衣柜放在水平地面上,一条光滑轻绳两端分别固定在两侧顶端A、B上,再挂上带有衣服的衣架.假设保持绳长和左端位置点不变,将右端依次改在C点或D点后固定,衣柜一直不动,以下说法正确的选项是〔〕A.假设改在C点,绳的张力大小不变B.假设改在D点,衣架两侧绳的张力不相等C.假设改在D点,衣架两侧绳的张力相等且不变D.假设改在C点,衣柜对地面的压力将会增大2.如下图,三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点,A、B两端被悬挂在水平天花板上,相距2L现在C点上悬挂一个质量为m的重物,为使CD绳保持水平,在D点上可施加力的最小值为〔〕A.mg B.mg C.0.5mg D.0.25mg3.如下图,小球A、B质量均为m,初始带电量均为+q,都用长L的绝缘细线挂在绝缘的竖直墙上O点,A球紧靠绝缘的墙壁且其悬线刚好竖直,B球悬线偏离竖直方向θ角而静止,如果保持B球的电量不变,使A球的电量缓慢减小,当两球间距缓慢变为原来的时,以下判断正确的选项是〔〕A.小球A受到细线的拉力大小不变B.小球B受到细线的拉力变小C.两球之间的库仑力大小不变D.小球A的电量减小为原来的4.如下图,光滑的半球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,轻绳的一端系一小球.靠放在半球上的A点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止.现缓慢地拉绳,在使小球沿球面由A到半球的顶点B的过程中,半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是〔〕A.N变大,T变小B.N变小,T变大C.N变小,T先变小后变大D.N不变,T变小5.如图,AOB为夹角固定的V形槽,开始时槽板OB位于竖直平面内,光滑小球静置槽中.槽板OA受到的压力为N受到的压力为N A,槽板OB受到的压力为N B.在V形槽沿顺时针方向缓慢旋转至OB水平的过程中〔〕A.N A逐渐减小,N B逐渐增大B.N A先增大后减小,N B逐渐增大C.N A逐渐减小,N B先增大后减小D.N A先增大后减小,N B先增大后减小6.如下图,置于地面的矩形框架中用两细绳拴住质量为m的小球,绳B水平.设绳A、B对球的拉力大小分别为F1、F2,它们的合力大小为F.现将框架在竖直平面内绕左下端缓慢旋转90°,在此过程中〔〕A.F1先增大后减小 B.F2先增大后减小C.F先增大后减小D.F先减小后增大7.如下图,重力为G的小球用轻绳悬于O点,用力F拉住小球,使轻绳保持偏离竖直方向60°角且不变.当F与竖直方向的夹角为θ时,有F最小,那么θ、F 的值分别为〔〕A.0°,G B.30°,G C.60°,G D.90°,G8.如图甲,笔记本电脑底座一般设置有四个卡位用来调节角度.某同学将电脑放在散热底座上,为了获得更好的舒适度,由原卡位1调至卡位4〔如图乙〕,电脑始终处于静止状态,那么〔〕A.电脑受到的支持力变小B.电脑受到的摩擦力变大C.散热底座对电脑的作用力不变D.电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力9.将三个质量均为m的小球a、b、c用细线相连后〔bc间无细线相连〕,再用细线悬挂于O点,如下图.用力F拉小球c,使三个小球都处于静止状态,且细线Oa与竖直方向的夹角保持为θ=37°,那么F的最小值为〔〕A.1.5mg B.1.8mg C.2.1mg D.2.4 mg10.如下图,粗糙的水平地面上的长方形物块将一重为G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上,现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块,在圆球与地面接触之前,下面的相关判断正确的选项是〔〕A.球对墙壁的压力逐渐减小B.水平拉力F逐渐减小C.地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大D.地面对长方体物块的支持力逐渐增大11.如下图,竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架〔AB为直径〕,支架上套着一个小球,轻绳的一端悬于P点,另一端与小球相连.半圆形支架的半径为R,轻绳长度为L,且R<L<2R.现将轻绳的上端点P沿墙壁缓慢下移至A点,此过程中轻绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2的大小变化情况为〔〕A.F1和F2均增大B.F1保持不变,F2先增大后减小C.F1先减小后增大,F2保持不变D.F1先增大后减小,F2先减小后增大12.轻杆的一端安装有一个小滑轮P,用手握住杆的另一端支持着悬挂重物的绳子,如下图,现保持滑轮的位置不变,使杆向下转动一个角度到虚线位置,那么以下关于杆对滑轮P的作用力的判断正确的选项是〔〕A.变大B.不变C.变小D.无法确定13.如下图,在绳下端挂一物体,用力F作用于O点;使悬线偏离竖直方向的夹角为α,且保持物体平衡,设F与水平方向的夹角为β,在保持α不变的情况下,要使拉力F的值最小,那么β应等于〔〕A.αB.C.0 D.2α14.如下图,有一质量不计的杆AO,长为R,可绕A自由转动.用绳在O点悬挂一个重为G的物体,另一根绳一端系在O点,另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点.当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中〔保持OA 与地面夹角θ不变〕,OC绳所受拉力的大小变化情况是〔〕A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小15.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上.用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如下图.用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中〔〕A.F逐渐变大,T逐渐变小 B.F逐渐变小,T逐渐变小C.F逐渐变大,T逐渐变大 D.F不变,T逐渐变小16.如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。
共点力平衡(计算题)
1共点力平衡1.如图所示,质量M =2 3 kg 的木块套在水平杆上,并用轻绳与质量m = 3 kg 的小球相连.今用跟水平方向成α=30°角的力F =10 3 N 拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M 、m 相对位置保持不变,取g =10 m/s 2。
求:(1) 运动过程中轻绳对小球的拉力T 和轻绳与水平方向间的夹角θ; (2) 木块与水平杆间的动摩擦因数μ.。
2.在北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬。
可将过程简化。
一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。
设运动员的质量为m=60kg ,吊椅的质量为M=20kg ,不计定滑轮与绳子间的摩擦。
重力加速度取210m/s g =。
研究当运动员与吊椅一起匀速上升的阶段,试求该过程中(要求一定要作出受力分析图) (1)绳拉运动员的拉力大小?(2)运动员对吊椅的压力大小和方向?3.如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,设小球质量m=1kg ,斜面倾角︒=30α,悬线与竖直方向夹角︒=30θ,光滑斜面的质量M=3kg ,置于粗糙水平面上(g=10m/s2)求:(1)悬线对小球拉力大小。
(2)地面对斜面的摩擦力大小和方向。
4.图中氢气球重为10N ,空气对它的浮力为16N 。
由于受到水平向左的风力的作用,使系气球的绳子与地面成60°,试求: (1)绳子的拉力。
(2)水平风力的大小。
5.如图所示,一质量为m 的小物块,在与竖直方向成θ角的推力F 作用下沿竖直粗糙墙面匀速上滑。
(重力加速度为g )求: (1)物块与竖直墙面间的摩擦力大小 (2)物块与竖直墙面间的动摩擦因数6.如图所示,在水平雪地上,小红坐在雪橇上(总质量为40kg),小莉用与水平方向成37。
斜向上的拉力拉雪橇,拉力大小为F=100N,雪橇与地面间的动摩擦因数为u=0.2,(sin370。
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高一物理力与共点力平衡计算题1.重500 N的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.3.当用180 N的水平力推物体时,物体所受的摩擦力大小为多少?当用100 N的水平力推物体时,物体所受的摩擦力大小为多少?2.如图所示 ,A 、B 的重力分别为5N 和 8N, 各接触面间的动摩擦因数均为拉力为多少?这时系 A 的水平绳中的张力大小为多少?0.2,则要能从 A 下方拉出 B 所需的最小水平3.如图所示 ,在水平桌面上放一个重G A=20N 的木块 A,A 与桌面间的动摩擦因数B,B 与 A 接触面间的动摩擦因数μ2=0.1,求:(1) 使 A 和 B 一起匀速运动的水平拉力F?此时 B 受的摩擦力?(2) 若水平力 F 作用在 B 上 ,使 B 匀速运动时水平面给 A 的摩擦力多大μ1=0.4,在A上放有重G B=10N的木块3.如图所示 ,水平面上有一重为物体与水平面间的动摩擦因数40N 的物体 ,受到 F1=13N 和 F 2=6N 的水平力的作用而保持静止μ=0.2, 设最大的静摩擦力等于滑动摩擦力.求 :,F1与 F 2的方向相反.(1) 物体所受摩擦力的大小和方向.(2)若只撤去 F1,物体所受摩擦力的大小和方向 .(3)若只撤去 F2,物体所受摩擦力的大小和方向 .4.出门旅行时,在车站、机场等地有时会看见一些旅客推着行李箱,也有一些旅客拉着行李箱在地面上行走.为了了解两种方式哪种省力,我们作以下假设:行李箱的质量为m= 10kg,拉力 F 1、推力F2与水平方向的夹角均为θ=37°(如下图所示 ),行李箱与地面间为滑动摩擦力,动摩擦因数为μ=0.2,行李箱都做匀速运动.试通过定量计算说明是拉箱子省力还是推箱子省力.5.如图,质量为m 的物块在质量为M 的木板上向右滑动,木板不动。
物块与木板间动摩擦因数动摩擦因数μ2。
求:( 1)木板受物块摩擦力的大小和方向;( 2) 木板受地面摩擦力的大小和方向;μ1,木板与地面间( 3) 如果物块相对木板向右滑动时,木板被物块带动也向右滑动,求木板受到地面摩擦力的大小和方向。
vMm6.如图所示,质量为m1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 m2的物体乙相连,轻绳 OA 与竖直方向的夹角θ= 37°,物体甲、乙均处于静止状态. ( 已知 sin37 =°0.6,cos37 °=0.8, tan37 =°0.75, g 取 10m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 )求:(1)轻绳 OA、 OB 受到的拉力是多大?(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(3) 若物体乙的质量m2= 4kg ,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?7.如右图所示,在一粗糙的水平面上有两个质量分别为m1和簧相连,木块与地面间的动摩擦因数为μ,现用一水平力离为多少?m2的木块1和F 向右拉木块2,中间用一原长为L、劲度系数为k 的轻弹2,当两木块一起匀速运动时,两木块的距8.木块A、 B 分别重50 N和 60 N ,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、 B 之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为400 N/m. 系统置于水平地面上静止不动.现用F=1 N的水平拉力作用在木块 B 上,如图所示,求力 F 作用后木块A、 B 所受摩擦力的大小.9.如图 4 所示,物体受F1, F2和 F3的作用,其中F3=10N,物体处于静止状态,则F1和 F2的大小各为多少?10.如图 3 所示,六个力中相互间的夹角为60°,大小如图所示,则它们的合力大小和方向各如何?11.如右图所示,ABC 为一直角劈形物体,将其卡于孔中,劈的斜面 AB= 10 cm ,直角边 AC= 2 cm.当用 F= 100 N 的力沿水平方向推劈时,求劈的上侧面和下侧面产生的推力.12.有些人员,如电梯修理员、牵引专家等,常需要知道绳 (或金属线 )中的张力 F T,可又不便到绳 (或线 )的自由端去测量.现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表(图 34 中 B、C 为该夹子的横截面 ).测量时,只要如图示那样用一硬杆竖直向上作用在绳上的某点A,使绳产生一个微小偏移量a,借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力 F .现测得该微小偏移量为a=12 mm ,BC间的距离为2L = 250 mm,绳对横杆的压力为 F = 300 N ,试求绳中的张力F T.13.杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行设计建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥,如图所示.挺拔高耸的208 米主塔似一把利剑直刺穹苍,塔的两侧32 对钢索连接主梁,呈扇面展开,如巨型琴弦,正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲.假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°,每根钢索中的拉力都是3× 104N ,那么它们对塔柱形成的合力有多大?方向如何?14.光滑水平面上的物体,在受到同一水平面中几个共点力作用时处于静止状态,若将其中沿正东方向、大小为50N 的力,改为沿正南方向作用于该物体(大小不变 )。
这时物体受到的合外力等于多少?合力的方向?15.现有六块大小、形状、质量都相等的楔块组成一个半圆形实验拱券(每块楔块对应的圆心角为30°),如图乙所示.如果每个楔块的质量m= 3 kg,则:(1)六块楔块组成的拱券对一边支撑物的压力是多大?(2)如果在中间两个楔块上加一个向下的50 N 的压力 F,那么其一边相邻的支撑物给予楔块的支持力是多大?(g 取 9.8 N/kg)16. 如图,在两块相同的竖直木板之间,有质量均为m的4块相同的砖,用两个大小均为 F 的水平力压木板,使砖静止不动,则第二块对第的三块的摩擦力大小为?再加一块砖呢?17、如图所示,重G1= 600 牛的人,通过绕过光滑定滑轮的轻绳拉自己和重G2=360牛的吊篮一起匀速上升,求人拉绳的力和人对板的压力?滑轮受的压力?18. 如图所示,两根固定的水平放置的光滑硬杆AO与 BO夹角为θ,在杆A 上套有两个小环 P 与 Q,两环间用绳子连接,现用恒力 F 沿 OB方向拉环 Q,当两环平衡P时,绳中的张力多大?θFO BQ19.如图 -11 所示,长为 L=5m 的轻绳,两端分别系在AB 和 CD 两杆的顶端 A、C 处,两杆竖直立在地面上,已知两杆水平间距为d=4m。
绳上有一光滑轻质挂钩,其下悬挂一受重力G=24N 的重物,当重物达到静止时,绳中张力多大?图 -1120.轻绳的两端A、 B 固定在天花板上,绳能承受的最大拉力为120N.现用一粗糙挂钩将一重物挂在绳子上,结果挂钩停在C点,如图所示,两端与竖直方向的夹角分别为37°和 53°.求:( 1)此重物的最大重力不应超过多少?( 2)若将挂钩换成一个光滑的小滑轮,重物的最大重力可达多大?21.如图所示,在 A 点有一物体 (未画出 ),其质量为 2 kg,两根轻绳AB 和 AC 的一端系在竖直墙上,另一端系在物体上,在物体上另施加一个方向与水平线成θ=60°角的拉力 F,若要使绳都能伸直,求拉力 F 的大小范围. (g 取 10 m/s2)22.一根不均匀的直棒,悬挂在两面竖直的墙上保持水平,如图所示,两绳与竖直墙的夹角分别为60°和 30°,设棒长为,求棒的重心位置,L6030A B23.甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO ′方向航行,甲用250N 的力拉绳子,方向如图(a)所示,要使船沿OO′方向行驶,乙的拉力至少应多大?方向如何?24. 已知一个力F=100N ,把它分解为两个力,已知其中一个分力F1与 F 的夹角为 600,求另一个分力F2的最小值。
25.如图 1— 5—9 所示,一劲度系数为k1的弹簧,竖直地放在桌面上,上面压一质量为m 的物体,另一劲度系数为k2的弹簧竖直放在物体上面,其下端与物体的上表面连接在一起,两个弹簧的质量都不计 .要使下面弹簧的弹力减为原来的2时,应将上面弹簧的上端 A 竖直向上提高多少?326.如图所示,质量为m的物体被劲度系数为k2的弹簧 2 悬挂在天花板上,下面还拴着劲度系数为k1的轻弹簧1,托住下弹簧的端点 A 用力向上压,当弹簧 2 的弹力大小为mg/2时,弹簧 1 的下端点 A 上移的高度是多少?27. 如图所示,光滑斜面倾角为簧原长为 10cm,现在的长度为(1) 求弹簧的劲度系数;306cm.,一个重20N的物体在斜面上静止不动. 轻质弹(2)若斜面粗糙,将这个物体沿斜面上移6cm,弹簧与物体相连,下端固定,物体仍静止于斜面上,求物体受到的摩擦力的大小和方向.28. 如图所示,质量为m的正方体和质量为竖直方向的夹角为α 若不计一切摩擦,求:( 1)水平面对正方体M的弹力大小;( 2)墙面对正方体m的弹力大小 .M的正方体放在两竖直墙和水平面问,处于静止状态.m 与M相接触边与29.倾角为θ的斜面上有质量为m 的木块,它们之间的动摩擦因数为μ.现用水平力恰好沿斜面向上做匀速运动.若斜面始终保持静止,求水平推力 F 的大小 .F 推动木块,如图所示,使木块30.如图所示,在倾角为θ的粗糙斜面上,一个质量为 m 的物体被水平力 F 推着静止于斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,且μ< tan θ,求力 F 的取值范围.F?31. 如图所示,斜面与水平面的夹角为(1)A 受到斜面的支持力多大?(2) 若要使 A在斜面上静止,求物体37°,物体 A质量为 2kg ,与斜面间摩擦因数为0.4 ,求:B质量的最大值和最小值?(sin37 °=0.6 ;cos37 ° =0.8 ;g=10N/kg 假设最大静摩擦力=滑动摩擦力)32.如图所示,斜面倾角θ,木块M和斜面间滑动摩擦因数为μ,问物体m质量多大时,才能使木块匀速运动?。
M mθ33.如图,AB为半圆的一条直径,AO=OB,P点为圆周上的一点,在 P点作用了三个共点力,大小分别为F1、F2、F3,则它们的合力的大小为多少?。