课时作业(六) 共点力作用下物体的平衡
1．中国很多地方有元宵节放孔明灯的习俗．若某质量为m的孔明灯升空后向着东北偏上方向匀速上升，则此时孔明灯所受空气的作用力大小和方向是( )
A．0 B．mg，东北偏上方向
C．mg，竖直向上 D.mg，东北偏上方向
2．(2013·湖南长沙月考)如图所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是( )
A．物体可能只受两个力作用
B．物体可能受三个力作用
C．物体可能不受摩擦力作用
D．物体一定受四个力
3．如图所示，物体A静止在倾角为30°的斜面上，现将斜面倾角由30°增大到37°，物体仍保持静止，则下列说法中正确的是( )
A．A对斜面的压力不变 B．A对斜面的压力增大
C．A受到的摩擦力不变 D．A受到的摩擦力增大
4．(2013·江西省六所重点中学高三联考)在倾角为30°的斜面上，有一重力为10 N的物块，被平行于斜面、大小为8 N的恒力F推着沿斜面匀速上升，如图所示．在推力F突然撤去的瞬间，物块受到的合力为( )
A．8 N，方向沿斜面向下 B．5 N，方向沿斜面向下
C．8 N，方向沿斜面向上 D．3 N，方向沿斜面向上
5．(改编题)在建筑装修中，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上的推力F时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力是( )
A．(mg－F)sin θ
B．(F－mg)cos θ
C．μ(F－mg)cos θ
D．μ(F－mg)sin θ
6.如图所示，斜劈ABC放在粗糙的水平地面上，在斜劈上放一重为G的物块，物块和斜劈均处于静止状态．今用一竖直向下且逐渐增大的力F作用于物块上，则下列说法正确的是( )
A．斜劈对物块的支持力增大
B．物块所受的合力变大
C．当力F足够大时斜劈将沿水平地面向右滑动
D．斜劈ABC受到水平地面向左的摩擦力作用，且随力F的增大而增大
7．(2013·安徽名校高三模拟)如图所示，倾角为θ＝30°的斜面体放在水平地面上，一个
重为G的球在水平力F的作用下，静止于光滑斜面上，此时水平力的大小为F；若将力F从水平方向逆时针转过某一角度α后，仍保持F的大小不变，且小球和斜面依然保持静止，此时水平地面对斜面体的摩擦力为Ff.那么F和Ff的大小分别是( )
A．F＝G，Ff＝G B．F＝G，Ff＝G
C．F＝G，Ff＝G D．F＝G，Ff＝G
8．如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上，现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则( )
A．A与B之间一定存在摩擦力
B．B与地面之间一定存在摩擦力
C．B对A的支持力一定小于mg
D．地面对B的支持力的大小一定等于(M＋m)g
9．(2013·福州市高三期末质量检查)如图所示，A、B两物体的质量分别为mA、mB，且mA>mB，整个系统处于静止状态．滑轮的质量和一切摩擦均不计．如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变化情况是( )
A．F变大，θ角变大 B．F变小，θ角变小
C．F不变，θ角变小 D．F不变，θ角不变
10．(2013·长春市高中毕业班第一次调研测试)如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．则m1受到地面的支持力FN和摩擦力Ff正确的是( )
A．FN＝m1g＋m2g－Fsin θ
B．FN＝m1g＋m2g－Fcos θ
C．Ff＝Fcos θ
D．Ff＝Fsin θ
11．(2013·南京第二次调研)如图在倾
斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向．则( )
A．环只受三个力作用
B．环一定受四个力作用
C．物体做匀加速运动
D．悬绳对物体的拉力小于物体的重力
12．如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上．物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比为为( )
A．cos θ＋μsin θ B．cos θ－μsin θ
C．1＋μtan θ D．1－μtan θ
答案：
课时作业(六)
1．C 根据二力平衡条件，孔明灯所受空气的作用力与重力大小相等，方向相反，与孔明灯运动方向无关，故C正确．
2．D 物体做匀速直线运动，则受力平衡，将拉力F在水平方向和竖直方向上分解，则物体一定受到滑动摩擦力的作用．再根据摩擦力产生的条件知，一定会产生弹力．因此物体一定受到四个力的作用．
3．D
物体A受力分析如图所示，将重力沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解，则静摩擦力Ff＝mgsin θ，Ff随θ的增大而增大；斜面对物体的支持力FN＝mgcos θ，由牛顿第三定律，A对斜面的压力F＝mgcos θ，随θ的增大而减小；本题答案为D.
4．A 物体在推力的作用下做匀速运动，由受力平衡可得：F－mgsin θ－Ff＝0，若突然撤去F的瞬间，物体所受的合力为：F合＝mgsin θ＋Ff＝8 N，方向沿斜面向下，A选项正确．
5．BD
作出如图所示的受力分析图，F与mg的合力向上，其沿斜面的分力与摩擦力平衡．故有(F－mg)cos θ＝Ff，(F－mg)sin θ＝FN.由于磨石恰好沿斜壁向上做匀速运动，故磨石与斜壁间的摩擦力是滑动摩擦力，所以Ff＝μ(F－mg)sin θ.B、D正确．
6．A 物块静止在斜劈上，则物块与斜劈间的最大静摩擦力大于或等于重力沿斜面向下的分力．用一竖直向下的力F作用于物块上，物块对斜劈的压力增大，选项A正确；物块与斜劈间的最大静摩擦力也增大，但是仍大于或等于(G＋F)沿斜面向下的分力，物块仍保持静止．由平衡条件得，物块所受的合力不变，选项B错误；力F竖直向下，由整体法可知，斜劈ABC不受水平地面的摩擦力，也不会沿水平地面向右滑动，C、D项错误．
7．D 根据题意可知，水平力F沿斜面向上的分力Fcos θ＝Gsin θ，所以F＝Gtan θ，解得F＝G；根据题意可知，力F转过的角度α＝60°，此时把小球和斜面体看成一个整体，水平地面对斜面体的摩擦力和力F的水平分力等大，即Ff＝Fcos α＝G.
8．D 因为A和B均静止不动，所以可以把它们看做一个系统，运用整体法，该系统在水平方向上受到大小均为F、方向相反的两个水平力的作用，这两个力的合力为零，所以不可能再受到地面摩擦力的作用，而在竖直方向上只受到重力和地面支持力的作用而平衡，所以地面的支持力大小一定等于(M＋m)g，所以选项B错误，D正确；选取A为研究对象，把B对A的作用力记为FT(注意这里的FT可能是B对A垂直斜面向上的支持力和沿斜面方向上的摩擦力的合力)，物体A就只受到三个力的作用：竖直向下的重力mg、水平向右的推力F和B对A的作用力T，三力平衡，FT与重力mg和水平推力F的合力等大反向，若该合力垂直于斜面，FT就垂直于斜面，A与B之间不存在摩擦力，此时FT就是B对A的支持力，并且FT>mg，所以选项A、C错误．
9．D 重新平衡后，绳的拉力仍等于A物体的重力，B物体所受的细绳的拉力等于B物体的重力，所以有：2mAgsin θ＝mBg，即sin θ＝，θ不变，D正确．
10．AC 由于m1、m2共同匀速运动，则受力平衡，故将m1、m2视为整体，则竖直方向：Fsin θ＋FN＝(m1＋m2)g，选项A正确，B错误；水平方向：Ff＝Fcos θ，选项C正确，D错误．
11．B 分析M可知，其受两个力作用，重力和轻绳拉力，因为悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，故二力平衡，物体做匀速运动，C、D错误；再对环进行受力分析可知，环受重力、轻绳拉力、滑杆支持力和摩擦力，A错，B正确．
12．B 用力F1推物体沿斜面匀速上滑时，有：F1＝mgsin θ＋μmgcos θ；用力F2推物体沿斜面匀速上滑时，有：F2cos θ＝mgsin θ＋μ(mgcos θ＋F2sin θ)，由上式解得：F2＝，则有：＝cos θ－μsin θ，故选项B正确．
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