受力分析及物體平衡典型例題解析

1、1專練3受力分析物體的平衡一、單項(xiàng)選擇題1如圖1所示，質(zhì)量為2kg的物體B和質(zhì)量為1kg的物體C用輕彈簧連接并豎直地靜置于水平地面上再將一個(gè)質(zhì)量為3kg的物體A輕放在B上的一瞬間，彈簧的彈力大小為(取g＝10ms2)()A30NB0C20ND12N答案C2(2014上海單科，9)如圖2，光滑的四分之一圓弧軌道AB固定在豎直平面內(nèi)，A端與水平面相切，穿在軌道上的小球在拉力F作用下，緩慢地由A向B運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)始終沿軌道的切線方向，軌道對(duì)球的彈力

2、為FN，在運(yùn)動(dòng)過程中()AF增大，F(xiàn)N減小BF減小，F(xiàn)N減小CF增大，F(xiàn)N增大DF減小，F(xiàn)N增大解析對(duì)球受力分析，受重力、支持力和拉力，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：FN＝mgcosθ和F＝mgsinθ，其中θ為支持力FN與豎直方向的夾角；當(dāng)物體向上移動(dòng)時(shí)，θ變大，故FN變小，F(xiàn)變大；故A正確，BCD錯(cuò)誤答案A3(2014貴州六校聯(lián)考，15)如圖3所示，放在粗糙水平面上的物體A上疊放著物體B.A和B之間有一根處于壓縮狀態(tài)的彈簧，物體A、B均處

3、于靜止?fàn)顟B(tài)下列說法中正確的是()AB受到向左的摩擦力BB對(duì)A的摩擦力向右C地面對(duì)A的摩擦力向右D地面對(duì)A沒有摩擦力解析彈簧被壓縮，則彈簧給物體B的彈力水平向左，因此物體B平衡時(shí)必受到A對(duì)B水平向右的摩擦力，則B對(duì)A的摩擦力水平向左，故A、B3FB＝FB′、FA＝FA′，解得FA∶FB＝∶1，選項(xiàng)B正確3答案B7(2014昆明市質(zhì)量檢測(cè))如圖7所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球用輕質(zhì)細(xì)桿連接靜止于內(nèi)壁光滑的半球形碗內(nèi)，桿及碗口平面均水平、碗的半徑

4、及兩小球之間的距離均為R，不計(jì)小球半徑，則碗對(duì)每個(gè)小球的支持力大小為()A.mgB.mgC.mgD2mg332333解析以其中一小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力情況如圖所示根據(jù)題意可知θ＝30，根據(jù)平衡條件可知：FN1＝＝mg，選項(xiàng)B正mgcosθ233確答案B8在機(jī)械設(shè)計(jì)中常用到下面的力學(xué)原理，如圖8所示，只要使連桿AB與滑塊m所在平面間的夾角θ大于某個(gè)值，那么，無論連桿AB對(duì)滑塊施加多大的作用力，都不可能使之滑動(dòng)，且連桿AB對(duì)滑塊施加的作用力越

5、大，滑塊就越穩(wěn)定，工程力學(xué)上稱為“自鎖”現(xiàn)象設(shè)滑塊與所在平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，為使滑塊能“自鎖”應(yīng)滿足的條件是()Aμ≥tanθBμ≥cotθCμ≥sinθDμ≥cosθ解析滑塊m的受力如圖所示，建立直角坐標(biāo)系，將力F正交分解，由物體的平衡條件可知：豎直方向有FN＝mg＋Fsinθ，水平方向有Fcosθ＝Ff≤μFN.由以上兩式解得Fcosθ≤μmg＋μFsinθ.因?yàn)榱很大，所以上式可以寫成Fcosθ≤μFsinθ故應(yīng)滿足的條件為