第1講 力和物體的平衡1(2016濟(jì)南3月模擬)一串小燈籠(五只)彼此用輕繩連接，并懸掛在空中在穩(wěn)定水平風(fēng)力作用下發(fā)生傾斜，懸繩與豎直方向的夾角為30，如圖所示設(shè)每個(gè)燈籠的質(zhì)量均為m.則自上往下第一只燈籠對(duì)第二只燈籠的拉力大小為(C)A2mgBmgCmgD8mg解析：整體受力分析，可得第一段繩子拉力F1sin 605mg，得F1mg，然后對(duì)第一個(gè)燈籠受力分析有(F1F2)sin 60mg，解得F2mg，選項(xiàng)C正確2(2016濟(jì)南一模)如圖所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四個(gè)小物塊，各小物塊之間由四根完全相同的輕彈簧相互連接，正好組成一個(gè)菱形，BAD120，整個(gè)系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)已知A物塊所受的摩擦力大小為Ff，則D物塊所受的摩擦力大小為(C)AFfBFfCFfD2Ff解析：由對(duì)稱性可知，四根輕彈簧的彈力大小相等，均為F，對(duì)A有：2Fcos 60F1，對(duì)D有：2Fcos 30FfD，故FfDFf.3(2016武漢調(diào)考)如圖所示，在粗糙水平面上建立一直角坐標(biāo)系xOy，在坐標(biāo)原點(diǎn)處有一物體，質(zhì)量m5 kg，物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.08，物體受到沿坐標(biāo)軸的三個(gè)恒力F1、F2、F3的作用而靜止于水平面上，其中F13 N，方向沿x軸正方向；F24 N，方向沿y軸正方向；F3沿x軸負(fù)方向則下列說法正確的是(C)AF3的大小可能大于4 NBF3的大小可能小于3 NC物體受到的摩擦力大小一定等于4 N，方向沿y軸負(fù)方向D物體受到的摩擦力大小可能小于4 N，方向沿y軸負(fù)方向解析：物體所受地面的最大靜摩擦力Ffmmg4 N，由平衡條件可知，F(xiàn)1、F2、F3的合力必須小于或等于4 N，其中F24 N，F(xiàn)1與F3反向，只有當(dāng)F1F3時(shí)，三力的合力才等于4 N，否則一定大于4 N，因此F33 N，靜摩擦力FfFfm4 N，方向與F2相反，即沿y軸負(fù)方向，選項(xiàng)C正確4(2016南京模擬)(多選)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點(diǎn)，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30.則(AD)A滑塊可能受到三個(gè)力作用B彈簧一定處于壓縮狀態(tài)C斜面對(duì)滑塊的支持力大小可能為零D斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小一定等于mg解析：彈簧可能恰好處于原長，滑塊只受到重力、斜面支持力和摩擦力三個(gè)力作用，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；將滑塊隔離受力分析，將滑塊所受重力分解為沿斜面方向和垂直斜面方向，由平衡條件可知，斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小一定等于mg，斜面對(duì)滑塊的支持力大小一定不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確5(2016山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)三診)如圖所示，直角三角形框架ABC(角C為直角)固定在水平地面上，已知AC與水平方向的夾角為30.小環(huán)P、Q分別套在光滑臂AC、BC上，用一根不可伸長的細(xì)繩連接兩小環(huán)，靜止時(shí)細(xì)繩恰好處于水平方向，小環(huán)P、Q的質(zhì)量分別為m1、m2，則小環(huán)P、Q的質(zhì)量之比為(B)AB3CD解析：對(duì)小環(huán)P進(jìn)行受力分析，設(shè)繩子拉力大小為FT，由幾何關(guān)系：FTm1gtan ，由幾何關(guān)系：FT，聯(lián)立得：36(2016江西南昌調(diào)研)水平面上有U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電源，現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m的金屬棒ab，棒與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為(滑動(dòng)摩擦力略小于最大靜摩擦力)，通過棒的電流強(qiáng)度為I.現(xiàn)加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于金屬棒ab，與垂直導(dǎo)軌平面的方向夾角為，如圖所示，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，則金屬棒所受的摩擦力大小為(B)ABILsin BBILcos C(mgBILsin )D(mgBILcos )解析：金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，其合力為零，對(duì)其進(jìn)行受力分析，如圖所示，在水平方向有BILxcos Ff0，F(xiàn)fBILcos ，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤7(2016杭州教學(xué)質(zhì)檢一)(多選)如圖所示，兩根橡皮筋一端分別固定在A、B兩點(diǎn)，另一端用短繩連接現(xiàn)用豎直方向恒力F將連接短繩拉至O點(diǎn)，現(xiàn)轍去F，為了仍然將連接短繩拉至O點(diǎn)，每次施加沿F1到F7方向中的兩個(gè)力，則下列力的組合可行的是(上述F1F7的表示均為示意圖)(ACD)AF1和F5BF2和F7CF3和F6DF4和F5解析：由合力與分力的等效性及力的平行四邊形定則可知，F(xiàn)1和F5的合力、F3和F6的合力、F4和F5的合力方向沿F的方向，大小可與F相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤ACD正確8(2016全國大聯(lián)考二)(多選)如圖所示，A、B兩球所帶電荷量均為2105 C，質(zhì)量均為0.72 kg，其中A球帶正電荷，B球帶負(fù)電荷，A球通過絕緣細(xì)線吊在天花板上，B球一端固定在絕緣棒上，現(xiàn)將B球放在某一位置，能使絕緣細(xì)線伸直，A球靜止且與豎直方向的夾角為30，g10 m/s2，則B球距離A的距離可能為(AB)A0.5 mB0.8 mC1.2 mD2.5 m解析：對(duì)A受力分析，受重力mg、繩的拉力FT、B對(duì)A的吸引力F，由分析知，A平衡時(shí)，F(xiàn)的最小值為Fmgsin 30，解得r1 m，所以r1 m，A、B正確9(2016合肥試題)(多選)如圖所示，C為固定在地面上的斜面體，A、B是兩個(gè)長方形物體，F(xiàn)是作用在物體B上的沿斜面方向的力，物體A和B以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)由此可知，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)1和B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)2有可能是(CD)A10，20B10，20C10，20D10，20解析：以A、B整體為研究對(duì)象，有F(mAmB)gsin ，當(dāng)F(mAmB)gsin 時(shí)，f20，則20；當(dāng)F(mAmB)gsin 時(shí)，f20，則20.隔離A物體，B對(duì)A的靜摩擦力f1mAgsin ，則1一定不等于零所以正確選項(xiàng)為C、D.10(2016河北保定4月模擬)如圖所示，將三個(gè)完全相同的光滑球用不可伸長的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)并處于靜止?fàn)顟B(tài)已知球半徑為R，重為G，線長均為R.則每條細(xì)線上的張力大小為(B)A2GBGCGDG解析：本題O點(diǎn)與各球心的連線及各球心連線，構(gòu)成一個(gè)邊長為2R的正四面體，如圖甲所示(A、B、C為各球球心)，O為ABC的中心，設(shè)OAO，由幾何關(guān)系知OAR，由勾股定理得OOR，對(duì)A處球受力分析有：Fsin G，又sin ，解得FG，故只有B項(xiàng)正確11(2016湖北七市聯(lián)考)如圖所示，A、B、C、D為四個(gè)完全相同的光滑圓柱體，質(zhì)量均為m，兩塊相同的光滑豎直擋板在大小相等的水平推力F作用下使四個(gè)圓柱體處于靜止?fàn)顟B(tài)已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.則有(A)A力F的最小值為mgB力F的最大值為mgCB球?qū)球的彈力大小等于mgD若減小F，則B和A之間的彈力增大解析：當(dāng)A球與B球之間的彈力等于零時(shí)，F(xiàn)最小，對(duì)B球受力分析，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知，30，則tan 30，解得：Fmg，所以F的最小值為mg，故A正確，B錯(cuò)誤；B球?qū)球的彈力大小可以等于零，故C錯(cuò)誤；當(dāng)Fmg時(shí)，A對(duì)B有彈力作用，若減小F，則B和A之間的彈力減小，當(dāng)Fmg時(shí)，A、B之間的彈力為零，故D錯(cuò)誤12(2016長春四模)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M的物體被兩根長度為L5 cm的輕繩相連，輕繩的另一端分別與兩個(gè)不計(jì)質(zhì)量的輕環(huán)相連，兩輕環(huán)套在粗糙的水平桿上輕桿與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75，在保證系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)的情況下，若增大兩輕環(huán)之間的距離，則下列說法正確的是(BC)A輕環(huán)所受摩擦力不變B桿對(duì)輕環(huán)的作用力變大C兩環(huán)之間的最大距離為6 cmD輕繩上的最大拉力為Mg解析：用整體法分析，豎直方向受重力和支持力，水平方向受兩個(gè)反向的靜摩擦力，每個(gè)小環(huán)豎直方向的支持力始終不變，都為Mg，隨著距離的增加，靜摩擦力變大，故A錯(cuò)誤，B正確；設(shè)繩與水平方向的夾角為，對(duì)M有：2FTsin Mg，對(duì)小環(huán)受力分析有：FTcos Mg，聯(lián)立可知最小值為53，兩環(huán)之間的最大距離為x2Lcos 6 cm，最大拉力為Mg，故C正確，D錯(cuò)誤13(2016江西師大附中、鷹潭一中4月聯(lián)考)如圖所示，質(zhì)量均為M的A、B兩滑塊放在粗糙水平面上，兩輕桿等長，桿與滑塊，桿與桿間均用光滑鉸鏈連接，在兩桿鉸合處懸掛一質(zhì)量為m的重物C，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)桿與水平面間的夾角為.下列說法正確的是(B)A當(dāng)m一定時(shí)，越小，滑塊對(duì)地面的壓力越大B當(dāng)m一定時(shí)，越大，輕桿受力越小C當(dāng)一定時(shí)，M越大，滑塊與地面間的摩擦力越大D當(dāng)一定時(shí)，M越小，可懸掛重物C的質(zhì)量m越大解析：將C的重力按照作用效果分解，如圖所示：根據(jù)平行四邊形定則，有：F1F2，故m一定時(shí)，越大，輕桿受力越小，故B正確；對(duì)A、B、C整體分析可知，對(duì)地壓力與無關(guān)，故A錯(cuò)誤對(duì)A分析，受重力、桿的推力、支持力和向右的靜摩擦力，根據(jù)平衡條件，有：FfF1cos ，與M無關(guān)，故C錯(cuò)誤；只要?jiǎng)幽Σ烈驍?shù)足夠大，即可滿足F1cos F1sin ，不管M多大，M都不會(huì)滑動(dòng)，故D錯(cuò)誤14(2016湖北重點(diǎn)中學(xué)高三第二次聯(lián)考)如圖所示，靜止在水平地面上的斜面體質(zhì)量為M，一質(zhì)量為m的物塊恰能沿斜面勻速下滑，若對(duì)物塊施以水平向右的拉力F，物塊m仍能沿斜面運(yùn)動(dòng)則以下判斷正確的是(B)A物塊m仍將沿斜面勻速下滑B物塊m將沿斜面加速下滑C地面對(duì)斜面M有向左的摩擦力D地面對(duì)斜面的支持力等于(Mm)g解析：物塊m恰能勻速下滑，則物塊m受到的支持力和摩擦力的合力豎直向上，大小等于mg，且tan (為斜面體傾角)，施加水平外力F后，物塊m受到的支持力和摩擦力的合力仍豎直向上，但合力小于mg，對(duì)物塊m受力分析易知，物塊m做加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；對(duì)于斜面體M，物塊m對(duì)它的壓力和摩擦力的合力豎直向下，合力小于mg，對(duì)斜面體M受力分析易知，地面對(duì)斜面體M的摩擦力為0，支持力小于(mM)g，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤15(2016哈爾濱質(zhì)檢)(多選)如圖甲所示，A為一截面為等腰三角形的斜劈，其質(zhì)量為M，兩個(gè)底角均為30.兩個(gè)完全相同、質(zhì)量均為m的小物塊p和q恰好能沿兩斜面勻速下滑現(xiàn)在若對(duì)兩物體同時(shí)施加一平行于側(cè)面的恒力F1、F2，且F1>F2，如圖乙所示，則在p和q下滑的過程中下列說法正確的是(AD)A斜劈A仍舊保持靜止，且不受到地面的摩擦力作用B斜劈A仍舊保持靜止，且受到地面向右的摩擦力作用C斜劈A仍舊保持靜止，對(duì)地面的壓力大小為(Mm)gD斜劈A仍舊保持靜止，對(duì)地面的壓力大小大于(Mm)g解析：起初兩物塊沿斜面勻速下滑，p、q及斜劈組成的整體處于平衡狀態(tài)，則水平方向斜劈不受場面的靜摩擦力作用，豎直方向上斜劈的作用力不變，斜劈受力情況不變，即A依然不受地面的摩擦力作用，且A對(duì)地面的壓力大小仍為(M2m)g大于(Mm)g，AD正確