时间:2019-06-29 04:58:27
1、选择题
在工厂经常能看到利用汽车通过钢绳移动物体的情景,如图所示.假设钢绳的质量可忽略不计,物体的质量为m,物体与水平地面的动摩擦因数为μ,汽车的质量为M,汽车运动中受到的阻力跟它对地面的压力成正比,比例常数为k,且k>μ.要使汽车匀速运动时的牵引力最小,绳子与水平方向之间的夹角α应为
A.0°
B.30°
C.45°
D.60°
参考答案:A
本题解析:分析:对箱子受力分析,受到拉力、重力、支持力和摩擦力;再对汽车受力分析,受到拉力、重力、牵引力、支持力和摩擦力;然后根据共点力平衡条件列式求出牵引力的表达式,分析最小值.
解答:对箱子受力分析,如图
根据共点力平衡条件,有
水平方向:Fcosα-f1=0?
竖直方向:Fsinα+FN=mg?
其中 f1=μFN
解得
F=
? ①
再对车受力分析,如图
根据共点力平衡条件,有
水平方向:F牵-Fcosα-f2=0? ②
竖直方向:Mg+Fsinα=N? ③
其中 f2=kN? ④
由①②③④解得
F牵=μmg+kMg+
当α=0°时,取最小值,为μmg+kMg
故选A.
点评:本题关键是分别对箱子和车受力分析,根据共点力平衡条件求解出牵引力的表达式,再讨论最小值问题.
本题难度:一般
2、选择题 已知F1=3 N,F2=5 N,那么它们的合力大小不可能是
A.2 N
B.5 N
C.6 N
D.10 N
参考答案:D
本题解析:试题分析:由二力合成的范围公式
得到合力的范围为2N到8N,ABC错,10N不在范围之内,D对。
考点:二力合成的范围公式
点评:学生明确两力同向时合力最大,反向时合力最小。
本题难度:困难
3、选择题 同一平面内三个共点力作用于一个物体上,这个物体处在静止状态,已知其中两个力的大小分别为5N和8N,则第三个力可能是
A.5?N
B.8?N
C.12?N
D.15?N
参考答案:ABC
本题解析:分析:质点受三个力处于静止状态,合力等于0,求出两个力的合力范围,看第三个力在不在合力范围之内,若在其范围内,则合力能为零,若不在范围内,合力不能为零.
解答:两个力F1、F2的大小分别为5N和8N,知两个力的合力范围为大于等于3N,小于等于13N.5N、8N、12N在合力范围之内,15N不在合力范围之内.
故A、B、C正确,D错误.
故选ABC.
点评:解决本题的关键知道平衡状态的运动学特征,即静止和匀速直线运动.以及掌握判断三个力合力为零的方法.
本题难度:困难
4、选择题
如图,在一根水平粗糙的直横杆上,套有两个质量均为m的铁环,两铁环上系着两根等长的细绳,共同拴住质量为M的小球,若两铁环与小球原处于静止状态,现使两铁环间距离增大少许而仍保持系统平衡,则水平横杆对铁环的支持力N和摩擦力f的可能变化是
A.N不变,f减小
B.N不变,f增大
C.N增大,f增大
D.N增大,f不变
参考答案:B
本题解析:分析:以两个铁环和小球组成的系统为研究对象,分析受力情况,判断横梁对铁环的支持力N的变化情况.隔离任一小环研究,分析受力情况,判断摩擦力f的变化情况
解答:以两个铁环和小球组成的系统为研究对象,竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力FN和摩擦力f,力图如图1所示.根据平衡条件得:2N=(M+2m)g,
得到N=
(M+2m)g,可见,水平横梁对铁环的支持力N不变.
以左侧环为研究对象,力图如图2所示.
竖直方向:N=Fsinα+mg ①
水平方向:Fcosα=f ②
由①分析可知N,mg不变,α减小,则F增大.
由②分析cosα增大,F增大,则f增大.
故选B
点评:本题是力平衡中动态变化分析的问题,灵活选择对象,分析受力,作出力图是关键.
本题难度:简单
5、选择题
一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上,A、B两物体通过细绳连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦),如图所示.现用水平力F作用于物体B上,缓慢拉开一小角度,此过程中斜面体与物体A仍然静止.则下列说法正确的是
A.水平力F不变
B.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大
C.物体A所受的合力力不变
D.斜面体所受地面的支持力一定不变
参考答案:CD
本题解析:分析:先对物体B受力分析,根据共点力平衡条件求出绳子的拉力T;再对木块A受力分析,同样根据共点力平衡条件得出各个力的情况.
解答:A、对木块B受力分析,如图,
根据共点力平衡条件有:
F=mBgtanθ
T=
在缓慢拉开B的过程中,θ变大,故F变大,故A错误;
B、物体A受重力、支持力、细线的拉力,可能没有静摩擦力,也可能有沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受沿斜面向上的静摩擦力,故拉力T变大后,静摩擦力可能变小,也可能变大.故B错误.
C、物体A始终保持静止,所受合力始终为零,不变.故C正确.
D、对斜面体和木块A、B整体受力分析,由于一直平衡,故支持力等于系统的总重力,故D正确;
故选CD.
点评:本题关键分别对A、B受力分析,然后根据共点力平衡条件分析求解,在计算地面对斜面的支持力时,可以用整体法,不需要考虑系统内力,能使解题过程大大简化.
本题难度:简单