11.如图所示为一攀岩运动员,正在竖直崖壁上攀登,由于身背很重的行装,重心上移至肩部的O点,总质量为75kg,此时手臂与身体垂直.手臂与崖壁夹角θ为60°,求此时手受到的拉力和脚受到的作用力(设手受到的拉力和脚受到的作用力均通过重心O,g取10m/s2).
[答案] 375N 375N
[解析] 对运动员进行受力分析如图所示,根据平衡条件正交分解得:
Fsin60°=FNsin30°
Fcos60°+FNcos30°=mg.
解得F=mg=375N,
FN=375N.
10.如图所示,木板B放在粗糙的水平地面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上,用水平力F向左拉动B,使B以速度v做匀速运动,A、B的质量均为m,且A、B间及B与水平地面间的动摩擦因数都是μ,则绳的拉力FT=________,水平拉力F=________.
[答案] μmg 3μmg
[解析] 对A受力分析知FT=FfA=μmg,
对B受力分析知F=FfA′+Ff地
Ff地=2μmg,故F=3μmg.
9.在装修工程中,用与竖直方向成β角的力F使质量为m的物体静止在斜板的某一位置上.如图所示,斜板与水平方向成α角.请在图中画出这个物体的受力示意图,并写出计算斜板对它的压力大小的表达式________.
[答案] Fcos(α+β)-mgcosα
[解析] 物体受力如图所示,沿垂直于斜板面的合力为零,则有FN=Fcos(α+β)-mgcosα.
8.如图所示,A、B两物体的质量分别为mA和mB,且mA>mB,整个系统处于静止状态,小滑轮的质量和一切摩擦均不计.如果绳的一端由Q点缓慢地向左移到P点,整个系统重新平衡后,物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ如何变化 ( )
A.物体A的高度升高,θ角变大
B.物体A的高度降低,θ角变小
C.物体A的高度升高,θ角不变
D.物体A的高度不变,θ角变小
[答案] C
[解析] 系统静止时,与动滑轮接触的那一小段绳子受力情况如右图所示,同一根绳子上的拉力F1、F2总是相等的,它们的合力F与F3是一对平衡力,以F1、F2为邻边所作的平行四边形是菱形,故mBg=2mAgsinθ.绳的端点由Q点移向P点时,由于mA、mB的大小不变,故θ不变,因此B下降,A上升.
7.(2009·天津质检)如图所示,把球夹在竖直墙面AC和木板BC之间,不计摩擦.设球对墙的压力为FN1,球对板的压力为FN2,在将板BC逐渐放至水平的过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.FN1增大,FN2减小 B.FN1减小,FN2增大
C.FN1增大,FN2增大 D.FN1减小,FN2减小
[答案] D
[解析] 如图,利用图象法可知FN1、FN2都减小.故D正确.
6.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O是球心,碗的内表面光滑.轻质杆的两端固定有两个小球,质量分别是m1、m2.当它们静止时,m1、m2与球心的连线跟水平面分别成60°、30°角,则碗对两小球的弹力F1、F2大小之比是 ( )
A.1?2 B.?1
C.1? D.?2
[答案] B
[解析] 选m1、m2组成的整体作为研究对象进行分析,则三力平衡必共点,故F1?F2=tan60°=,选项B正确.
5.三段等长的、不可伸长的细线结于O点,A端固定在水平杆上,B端接在套在竖直光滑杆上的轻圆环上,C端挂一重物,重物质量为m;开始时轻圆环固定在紧靠D端的位置,AD等于绳长OA,静止时如图所示.今不再固定圆环,让圆环可以在竖直光滑杆上自由滑动,再次静止时OA绳拉力为FTA,OB绳拉力为FTB,则 ( )
A.FTA<mg,FTB>mg
B.FTA=mg,FTB=0
C.FTA=mg,FTB=mg[来源:]
D.FTA>mg,FTB=mg
[答案] B
[解析] 由于AD=OA=OB,圆环自由下落稳定时,AO竖直向下,故绳OB中无拉力FTB=0;FTA=mg.
4.(2009·泰安模拟)如图所示,轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止.已知A和B的质量分别为mA、mB,绳与水平方向的夹角为θ,则 ( )
A.物体B受到的摩擦力可能为0
B.物体B受到的摩擦力为mAgcosθ
C.物体B对地面的压力可能为0
D.物体B对地面的压力为mBg-mAgsinθ
[答案] BD
[解析] 对B受力分析如图所示,则水平方向上:Ff=FTcosθ,由于FT=mAg,所以Ff=mAgcosθ,故A错误,B正确;因为摩擦力不为零,所以压力不可能为零,故C错误;竖直方向上:FNB+FTsinθ=mBg,所以FNB=mBg-FTsinθ=mBg-mAgsinθ,故D正确.
3.如图所示,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MN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 ( )
A.2个
B.3个
C.4个
D.5个
[答案] AC
[解析] 若斜面体P受到的弹簧弹力F等于其重力mg,则MN对P没有力的作用,如图(a)所示,P受到2个力,A对;若弹簧弹力大于P的重力,则MN对P有压力FN,只有压力FN则P不能平衡,一定存在向右或有向右分量的力,只能是MN对P的摩擦力Ff,因此P此时受到4个力,如图(b)所示,C对.
2.(2009·山东)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的作用下静止于P点.设滑块所受支持力为FN.OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是 ( )
A.F=
B.F=mgtanθ
C.FN=
D.FN=mgtanθ
[答案] A
[解析] 本题主要考查受力分析与物体平衡条件,受力分析如图,由平衡条件知
FNsinθ=mg,FN=,C错,D错.
F=A正确,B错.正确答案A.
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