4、(08广东理科基础)如图2所示,质量为m的物体悬挂在轻质的支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为θ。设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2。以下结果正确的是
A. B.
C. D.
[答案]D
[解析]以O点为研究对象,受力如图所示:
由受力图可得
故选项D正确。
3、(08上海卷)如图所示,一根木棒AB在O点被悬挂起来,AO=OC,在A、C两点分别挂有两个和三个钩码,木棒处于平衡状态。如在木棒的A、C点各增加一个同样的钩码,则木棒
(A)绕O点顺时针方向转动
(B)绕O点逆时针方向转动
(C)平衡可能被破坏,转动方向不定
(D)仍能保持平衡状态
答案:D
[解析]:设木板AO段重力G1,重心离O点L1,木板BO段重力G2,重心离O点L2,AO长度l,由力矩平衡条件:G1L1+2Gl = G2L2+3Gl ,当两边各挂一个钩码后,等式依然成立:G1L1+3Gl = G2L2+4Gl ,即只要两边所增加挂钩码个数相同,依然能平衡。
2、(08山东卷)用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L 。现用该弹簧沿斜面方向拉住质里为2 m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L 。斜面倾角为30°,如图所示。则物体所受摩擦力
A.等干零
B.大小为mg,方向沿斜面向下
C.大小为mg,方向沿斜面向上
D. 大小为mg,方向沿斜面向上
答案:16A
解析:竖直挂时,当质量为2m放到斜面上时,
,因两次时长度一样,所以
也一样。解这两个方程可得,物体受到的摩擦力为零,A正确。
[高考考点]斜面上物体受力分析
[易错提醒]不注意前题条件,有可能得出B选项
[备考提示] 受力分析是高考的必考内容,也是学好物理的首要条件,所以对于受力分析基本技能的掌握,要求学生全面掌握。
1、(08天津卷)在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中
A.F1保持不变,F3缓慢增大
B.F1缓慢增大,F3保持不变
C.F2缓慢增大,F3缓慢增大
D.F2缓慢增大,F3保持不变
答案:C
[解析]力F产生了两个作用效果,一个是使B压紧竖直墙面的力F1,一个是压紧A的力F2,用整体法进行分析,可知F1和F3的大小相等,当力F缓慢增大时,合力的方向和两个分力的方向都没有发生变化,所以当合力增大时两个分力同时增大,C正确
16.(09年浙江卷)如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为的相同小球,小球之间用劲度系数均为
的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为
已知静电力常量为
,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为
A. B.
C.
D.
答案:C
解析:第三个小球受三个力的作用,它们的关系是
,得
14.(09年浙江卷)如图所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为,斜面的倾角为
,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为
A.mg和
mg
B.mg和
mg
C.
mg和
mg
D.
mg和
mg
答案:A
解析:受力如图所示,,
。
17.(09年安徽卷) 为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。那么下列说法中正确的是
A. 顾客始终受到三个力的作用
B. 顾客始终处于超重状态
C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下
答案:C
解析:在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左,电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上,由牛顿第三定律,它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下;在匀速运动的过程中,顾客与电梯间的摩擦力等于零,顾客对扶梯的作用仅剩下压力,方向沿竖直向下。
16.(09年山东卷)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FN。OF与水平方向的夹角为0。下列关系正确的是
A. B.F=mgtan
C. D.FN=mgtan
答案:A
解析:对小滑块受力分析如图所示,根据三角形定则可得,
,所以A正确。
考点:受力分析,正交分解或三角形定则
提示:支持力的方向垂直于接触面,即指向圆心。正交分解列式求解也可。
(09年山东卷)22.图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为
。木箱在轨道端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,与轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程。下列选项正确的是
A.m=M
B.m=2M
C.木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度
D.在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
答案:BC
解析:受力分析可知,下滑时加速度为,上滑时加速度为
,所以C正确。设下滑的距离为l,根据能量守恒有
,得m=2M。也可以根据除了重力、弹性力做功以外,还有其他力(非重力、弹性力)做的功之和等于系统机械能的变化量,B正确。在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能,所以D不正确。
考点:能量守恒定律,机械能守恒定律,牛顿第二定律,受力分析
提示:能量守恒定律的理解及应用。
3.(09年海南物理)两刚性球a和b的质量分别为和
、直径分别为
个
(
>
)。将a、b球依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内,如图所示。设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为
和
,筒底所受的压力大小为
.已知重力加速度大小为g。若所以接触都是光滑的,则
A.
B.
C.
D.
答案:A
(09年江苏物理)2.用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为
,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(
取
)
A.
B.
C.
D.
答案:A
解析:熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律,是解决本题的根本;一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大。题中当绳子拉力达到F=10N的时候,绳子间的张角最大,即两个挂钉间的距离最大;画框受到重力和绳子的拉力,三个力为共点力,受力如图。绳子与竖直方向的夹角为θ,绳子长为L0=1m,则有
,两个挂钉的间距离
,解得
m,A项正确。
(09年广东理科基础)4.建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取lOm/s2)
A.510 N B.490 N C.890 N D.910 N
答案:B
解析:对建筑材料进行受力分析。根据牛顿第二定律有,得绳子的拉力大小等于F=210N,然后再对人受力分析由平衡的知识得
,得FN=490N,根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490N.B对。
(09年广东文科基础)58.如图8所示,用一轻绳系一小球悬于O点。现将小球拉至水平位置,然后释放,不计阻力。小球下落到最低点的过程中,下列表述正确的是
A.小球的机械能守恒
B.小球所受的合力不变
C.小球的动能不断减小
D.小球的重力势能增加
答案:A
1.(09年海南物理)两个大小分别为和
(
)的力作用在同一质点上,它们的合力的大小F满足
A. B.
C. D.
答案:C
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