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微练(五) 受力分析 共点力的平衡
A组·基础巩固题
1.如图所示,光滑的小球A放在车内的水平地面上,小球A紧靠车厢左壁,车和小球一起沿水平面向右运动,则 ( )
A.小球一定受到3个力作用
B.小球一定受到小车对它的水平方向弹力
C.若小车匀速运动,则车厢左壁对小球A的弹力方向水平向右
D.若小车加速运动,则车厢左壁对小球A的弹力等于小球对车厢左壁的弹力
解析 当小车匀速运动,根据平衡条件,此时小球只受到车厢对小球竖直向上的支持力和小球自身的重力,A、B、C三项错误;若小车加速运动,小球此时会受到车厢左壁对小球A的弹力,此弹力与小球对车厢左壁的弹力为一对作用力与反作用力,大小相等,D项正确。
答案 D
2.(2022·浙江卷)如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角θ=60°。一重为G的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的 ( )
A.作用力为G B.作用力为G
C.摩擦力为G D.摩擦力为G
解析 设斜杆的弹力大小为F,以水平横杆和重物为整体,竖直方向根据受力平衡可得4Fcos 30° =G,解得F=G,以其中一斜杆为研究对象,其受力如图所示,可知每根斜杆受到地面的作用力应与F平衡,即大小为G,每根斜杆受到地面的摩擦力为Ff=Fsin 30°=G,B项正确,A、C、D三项错误。
答案 B
3.如图,质量分别为mA=2 kg、mB= 1 kg的两物体叠放在地面上,A物体在与水平方向成30°的拉力F2= 20 N的作用下向右做匀速直线运动,B物体在与水平方向成30°的拉力F1=10 N的作用下保持静止状态,取重力加速度g=10 m/s2。则A物体与地面间的动摩擦因数μ为 ( )
A. B. C. D.
解析 以A、B整体为研究对象受力分析,由平衡条件,竖直方向有F1sin 30°+F2sin 30° +FN=(mA+mB)g,水平方向有F2cos 30°-F1cos 30°-Ff=0,由滑动摩擦力公式得地面对A的滑动摩擦力Ff=μFN,联立解得μ=,B项正确。
答案 B
4.如图所示,在光滑的水平杆上穿两个重力均为2 N的球A、B,在两球之间夹一弹簧,弹簧的劲度系数为10 N/m,用两条等长的线将球C与A、B相连,此时弹簧被压缩了10 cm,两条线的夹角为60°,则 ( )
A.弹簧的弹力大小为0.5 N
B.细线的拉力大小为2 N
C.球C的重力大小为 N
D.杆对球A的支持力大小为(4+2) N
解析 弹簧的弹力大小F=kx=1 N,对球A,根据平衡条件,有FTsin 30°=kx,解得细线的拉力大小FT=2 N,所以A项错误,B项正确;对球C,有mg=2FTcos 30°=2 N,C项错误;利用整体法,杆对A、B两球的支持力大小为(4+2) N,根据对称性,杆对球A的支持力大小为 N=(2+) N,D项错误。
答案 B
5.(多选)如图所示,节日里人们有挂灯笼的习俗,以增加喜庆的气氛。有四只完全相同的灯笼用细线连接悬挂起来。由于水平风力作用,悬线成倾斜状态,如图所示。此时悬挂最上面灯笼的绳子与竖直方向的夹角为β,灯笼序号自上往下依次标记为1、2 、3 、4,每个灯笼质量均为m,假设每个灯笼所受的水平风力均为f,重力加速度大小为g,则 ( )
A.悬挂最上面灯笼的绳子的拉力为4mg
B.四个灯笼所受到的风力之和可能等于4mg
C.2号灯笼与3号灯笼之间的作用力可能等于2mg
D.3号、4号灯笼之间的作用力为
解析 设绳子上的拉力大小为F,绳子与竖直方向的夹角为θ,对四个灯笼整体受力分析,根据平衡条件可得Fcos β=4mg,解得F=,A项错误;当β=45°时,有tan β==1,此时四个灯笼所受到的风力之和为f合=4mg,B项正确;对3、4号灯笼整体分析可知,2号灯笼与3号灯笼之间的作用力大小为F23=>2mg,C项错误;对4号灯笼分析可知,3号、4号灯笼之间的作用力大小为F34=,D项正确。
答案 BD
6.(多选)如图所示,用与竖直方向成θ角(θ<45°)的倾斜轻绳a和水平轻绳b(绳可伸长)共同固定一个小球,这时绳b的拉力为T1。现保持小球在原位置不动,使绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角固定,绳b的拉力变为T2;再转过θ角固定,绳b的拉力为T3,则 ( )
A.T1=T3>T2 B.T1<T2<T3
C.T1=T3<T2 D.绳a的拉力减小
解析 以小球为研究对象,受力分析知小球受重力、两轻绳的拉力作用,两轻绳拉力的合力方向竖直向上,大小与重力相等;小球的重力保持不变,作出b绳在三个不同位置时,两轻绳拉力的变化,如图所示,由图得到,T1=T3>T2,轻绳a的拉力减小,故A、D两项正确。
答案 AD
7.(多选)如图所示,质量均为m的小球A、B用劲度