1、必考部分 必修第一册 第二章 第 3 单元 受力分析 共点力的平衡课时作业命 题 设 计难度题号 目标 较易 中等 稍难受力分析 1、5单一目标平衡问题 2、3、4、6、7 8、9、10、11综合目标综合应用 12一、选择题(本大题共 10 个小题，每小题 7 分，共 70 分)1如图 1 所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体 P 连接，P 的斜面与固定挡板 AB 接触且处于静止状态，则斜面体 P 此刻所受的外力个数有可能为 ( )A2 个或 3 个 B3 个或 5 个C4 个或 2 个 D5 个或 4 个解析：若斜面体 P 受到的弹簧弹力 F 等于其重力 mg，则 AB 对
2、 P 没有力的作用，如图(a)所示， P 受到 2 个力；若弹簧弹力大于 P 的重力，则 AB 对 P 有压力 N，只有 压力 N则 P 不能平衡，一定存在向右的力，只能是 AB 对 P 的摩擦力 f，因此 P 此时受到 4 个力，如图(b)所示，综上所述，选项 C 对答案：C2(2009天津高考)物块静止在固定的斜面上，分别按如图 2 所示的方向对物块施加大小相等的力 F，A 中 F 垂直于斜面向上， B 中 F 垂直于斜面向下，C 中 F 竖直向上，D 中 F 竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是 ( )图 1图 2解析：物体在重力和 F 的合力沿斜面向下分力的作用下
3、将受到沿斜面向上的静摩擦 力，故知，竖直向下的力 F 会使其所受到的静摩擦力增大， D 正确答案：D3如图 3 所示，一倾角为 45的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力 F，且 F 过球心，下列说法正确的是 ( )A球一定受墙的弹力且水平向左B球一定不受墙的弹力C球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上解析：对球受力分析，可以确定的力是水平力 F 和重力 mg，根据平衡条件，斜面对球一定有弹力的作用，墙对球可能有 弹力，也可能没有 弹力综上所述，C 正确答案：C4(2008海南高考)如图 4 所示，质量为 M 的楔形物块静止在水平地面上，其斜面的倾
4、角为 .斜面上有一质量为 m 的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦用恒力 F 沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的支持力为 ( )A(Mm)g B ( Mm )gFC(Mm)gFsin D(M m )gFsin解析：楔形物块静止，小物块 匀速上滑，二者都 处于平衡状 态，取二者整体为研究对象，由受力分析得 NFsin (Mm )g，所以N(Mm)gFsin，故选项 D 正确答案：D5.如图 5 所示，A、B 两物体紧靠着放在粗糙水平面上，A、B 间接触面光滑在水平推力 F 作用下两物体一起加速运动，物体A 恰好不离开地面，则物体 A 的受力个
5、数为( )A3 B4C5 D6解析：A 恰好不离开地面，即 A 与地面无作用力，故 A 受重力、F 和 B 对 A 的作用力，图 3图 4图 5图 8共三个力，正确选项为 A.答案：A6. (2009山东高考)如图 6 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 的作用下静止于P点设滑块所受支持力为 N， OP 与水平方向的夹角为 .下列关系正确的是( )AF BFmg tanmgtanCN DN mgtanmgtan解析：滑块受力如图，由平衡条件知：cot F mgcot ，Fmg mgtanN .A 项正确mgsin答案：A7(2010日照模拟)如图
6、 7 所示，A、B 两球用劲度系数为 k1 的轻弹簧相连，B 球用长为 L 的细线悬于 O 点，A 球固定在 O 点正下方，且 O、A 间的距离恰为 L，此时绳子所受的拉力为 F1，现把 A、B 间的弹簧换成劲度系数为 k2 的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为 F2，则 F1 与 F2 的大小关系为( )AF 1F 2BF 1F 2CF 1F 2D因 k1、k 2 大小关系未知，故无法确定解析：对 B 球受力分析如图所示，则由相似三角形特点知： F1L mgL F2L所以 F1F 2mg.答案：C8.如图 8 所示，A 是一质量为 M 的盒子，B 的质量为 ，M2A、B图 6图 7用
7、细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A 置于倾角 30 的斜面上，B 悬于斜面之外而处于静止状态现在向 A 中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中，下列说法不正确的是 ( )A绳子拉力逐渐减小BA 对斜面的压力逐渐增大CA 所受的摩擦力逐渐增大DA 所受的合力不变解析：以 B 为研究对象，由二力平衡条件可知，绳子的拉力 T 始终等于 B 的重力的大小，即 T Mg，选项 A 错误 12以 A 为研究对象，未加沙子前，绳子拉力 T 与 A 的重力沿斜面方向的分力平衡，A 与斜面间没有摩擦力的作用；加入沙子后，相当于 A 的重力增加， A 对斜面的压力增大，为了平衡加入沙子的重力沿斜面
8、方向的分力，A 将受到沿斜面向上的静摩擦力，且随着沙子的加入而逐渐增大，所以选项 B、C 正确因 为 A 一直处于静止状 态，所受的合力为零，保持不变， 选项 D 正确答案：A9如图 9 所示，固定在水平面上的斜面倾角为 ，长方体木块A的质量为 M，其 PQ 面上钉着一枚小钉子，质量为 m 的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直，木块与斜面间的动摩擦因数为 ，以下说法正确的是 ( )A若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为零B若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为 mgcosC若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为零D若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为 mgcos解析：当木块匀速下滑
9、时，对 小球受力分析可求得小球对 木块的压力为 mgsin，B 错误；当木块匀加速下滑时，将小球和木 块看做一个整体，根据牛顿第二定律可得agsin gcos ，选小球为 研究对象，可求得小球对木块的压力为 mgcos，D 正确答案：D10.如图 10 所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点图 9图 10为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的一根细线跨在碗口上， 线的两端分别系有质量为 m1 和 m2 的小球，当它们处于平衡状态时，质量为 m1 的小球与 O 点的连线与水平线的夹角为 60，则两小球的质量比 为 ( )m2m1A. B.33 23C. D.32 22解析：质量为 m1 的
10、小球受重力 m1g、绳拉力 F2m 2g 和支持力 F1 的作用而平衡如图所示，由平衡条件得，F1F 2,2F2cos30m 1g，得 .故选项 A 正确m2m1 33答案：A二、非选择题(本大题共 2 个小题，共 30 分)11(15 分) 在倾角 37的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一质量 m3 kg、中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角 37 的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如图 11 所示不计一切摩擦，求拉力 F 和斜面对圆柱体的弹力 N 的大小(g10 m/s 2 ，sin370.6，cos370.8)某同学分析过程如下：将拉力 F 沿斜面和垂直于斜面
11、方向进行分解沿斜面方向：Fcosmgsin垂直于斜面方向：FsinNmgcos问：你认为上述分析过程正确吗？若正确，按照这种分析方法求出 F 及 N 的大小；若不正确，指明错误之处并求出认为正确的结果解析：不正确，该同学没想到平行于斜面的皮 带对圆柱体也有力的作用沿斜面方向：FcosFmgsin 垂直于斜面方向：FsinNmgcos得：F mg 30 N10 Nsin1 cos 0.61 0.8NmgcosFsin图 11300.8 N100.6 N18 N.答案：不正确 没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用 10 N 18 N12(15 分)(2010 广州模拟)鸵鸟是当今世界上最大的
12、鸟，有人说，如果鸵鸟能长出一副与身材大小成比例的翅膀，就能飞起来生物学研究的结论指出：鸟的质量与鸟的体长立方成正比鸟扇动翅膀，获得向上的升力的大小可以表示为 FcSv 2，式中 S 是翅膀展开后的面积，v 为鸟的运动速度， c 是比例常数我们不妨以燕子和鸵鸟为例，假设鸵鸟能长出和燕子同样比例的大翅膀，已知燕子的最小飞行速度是 5.5 m/s，鸵鸟的最大奔跑速度为 22 m/s，又测得鸵鸟的体长是燕子的 25 倍，试分析鸵鸟能飞起来吗？解析：燕子以最小速度飞行时，m1gcS 1v .21而鸵鸟展翅以最大速度奔跑时，获得的升力为：F2cS 2v2又 25 2， 4S2S1 v2v1可得 F210000m 1g而鸵鸟重力 m2g25 3m1g故 F2m 2g，鸵鸟 不能飞起来答案：鸵鸟不能飞起来
