1、课后限时集训6共点力的平衡建议用时:45分钟1磁性车载支架(图甲)使用方便,它的原理是将一个引磁片贴在手机背面,再将引磁片对准支架的磁盘放置,手机就会被牢牢地吸附住(图乙)。下列关于手机(含引磁片,下同)的说法中正确的是()甲乙A汽车静止时,手机共受三个力的作用B汽车静止时,支架对手机的作用力大小等于手机的重力大小C当汽车以某一加速度向前加速时,手机可能不受支架对它的摩擦力作用D只要汽车的加速度大小合适,无论是向前加速还是减速,手机都可能不受支架对它的摩擦力作用B手机处于静止状态时,受力平衡,手机共受到重力、支架的支持力、摩擦力以及磁盘的吸引力,共4个力的作用,A错误;手机处于静止状态时,支架
2、对手机的支持力、摩擦力、吸引力的合力与手机重力等大反向,B正确;因磁盘对手机的吸引力和手机所受支持力均与引磁片垂直,汽车有向前的加速度时,一定有沿斜面向上的摩擦力,故C、D均错误。2.(多选)如图所示,固定斜面上有一光滑小球,与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着,小球处于静止状态,则关于小球所受力的个数可能的是()A1B2C3D4BCD设小球质量为m,若FPmg,则小球只受拉力FP和重力mg两个力作用;若FPmg,则小球受拉力FP、重力mg、支持力FN和弹簧Q的弹力FQ四个力作用;若FP0,则小球要保持静止,应受FN、FQ和mg三个力作用,故小球受力个数不可能为1。A错误,B、C、D正
3、确。3(2023福建龙岩质检)如图甲所示,在挪威的两座山峰间夹着一块岩石,吸引了大量游客前往观赏。该景观可简化成如图乙所示的模型,右壁竖直,左壁稍微倾斜。设左壁与竖直方向的夹角为,由于长期的风化,将会减小。石头与山崖间的摩擦很小,可以忽略不计。若石头质量一定,减小,石头始终保持静止,下列说法正确的是()A山崖左壁对石头的作用力将增大B山崖右壁对石头的作用力不变C山崖对石头的作用力减小D石头受到的合力将增大A本题通过正交分解法考查共点力平衡问题。对石头受力分析,如图所示。由于石头始终保持静止,根据平衡条件可知N2cos N1,N2sin mg,减小,可知N1、N2都增大,故A正确,B错误;根据共
4、点力平衡条件可知,山崖对石头的作用力始终不变,且该作用力的大小等于石头的重力,故C错误;由于石头处于静止状态,所以石头所受合力一直为零,故D错误。4.光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆,小球通过轻绳与细杆相连,此时轻绳处于水平方向,球心恰位于圆弧形细杆的圆心处,如图所示。将悬点A缓慢沿杆向上移动,直到轻绳处于竖直方向,在这个过程中,轻绳的拉力()A逐渐增大B大小不变C先减小后增大D先增大后减小C当悬点A缓慢向上移动过程中,小球始终处于平衡状态,小球所受重力mg的大小和方向都不变,支持力的方向不变,对球进行受力分析如图所示,由图可知,拉力T先减小后增大,C项正确。5(2023菏泽期中)如图所示,
5、质量为m的光滑球体夹在竖直墙和斜面体之间静止,斜面体质量也为m,倾角为45,斜面体与水平地面间的动摩擦因数为(0.5r时,R越大,r越小,B对斜面的压力越小B斜面倾角一定,Rr时,两球之间的弹力最小C斜面倾角一定时,A球对挡板的压力一定D半径确定时,随着斜面倾角逐渐增大,A受到挡板作用力先增大后减小BC本题考查整体法与隔离法在动态平衡中的应用。对B球受力分析,受重力mg、斜面支持力N和A球的支持力F,改变R与r时,A对B的弹力的方向是改变的,如图所示。由图可以看出,当Rr时,支持力平行斜面向上,两球之间的弹力最小,故B正确;当Rr,R越大,r越小时,力F方向从图中的位置1逐渐向位置2、3移动,
6、故斜面支持力N增加,根据牛顿第三定律,B对斜面的压力也增加,故A错误;对A、B整体分析,受重力、斜面支持力和挡板的支持力,根据平衡条件,A对挡板的压力NA2mgsin ,则知斜面倾角一定时,无论半径如何,A对挡板的压力NA一定,故C正确;对C项分析可知,A对挡板的压力NA2mgsin ,半径一定时,随着斜面倾角逐渐增大,A对挡板的压力NA增大,故D错误。11(2023聊城一模)两倾斜的平行杆上分别套着a、b两相同圆环,两环上均用细线悬吊着相同的小球,如图所示。当它们都沿杆向下滑动,各自的环与小球保持相对静止时,a的悬线与杆垂直,b的悬线沿竖直方向,下列说法正确的是()Aa环与杆有摩擦力Bd球处
7、于失重状态C杆对a、b环的弹力大小相等D细线对c、d球的弹力大小可能相等C对c球进行受力分析,如图所示,c球受重力和细线的拉力F,a环沿杆滑动,因此a环在垂直于杆的方向加速度和速度都为零,因a环和c球相对静止,所以c球在垂直于杆的方向加速度和速度也都为零,由力的合成可知c球的合力为mgsin ,由牛顿第二定律可得mgsin ma,解得:agsin ,因此c球的加速度为gsin ,将a环和c球以及细线看成一个整体,在只受重力和支持力的情况下加速度为gsin ,因此a环和杆的摩擦力为零,故A错误;对d球进行受力分析,只受重力和竖直方向的拉力,因此球d的加速度为零,b和d相对静止,因此b的加速度也为
8、零,故d球处于平衡状态,加速度为零,不是失重状态,故B错误;细线对c球的拉力Fcmgcos ,对d球的拉力Fdmg,因此不相等,故D错误;对a和c整体受力分析有Fac(mamc)gcos ,对b和d整体受力分析有Fbd(mbmd)gcos ,因a和b为相同圆环,c和d为相同小球,所以杆对a、b环的弹力大小相等,故C正确。12.如图所示,质量M2 kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量 m kg的小球B相连。今用与水平方向成30角的力F10 N,拉着小球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,g取10 m/s2。求:(1)运动过程中轻绳与水平方向的夹角;(2)木块与水平杆间的动摩擦因数;(3)当为多大时,使小球和木块一起向右匀速运动的拉力最小?解析(1)对B进行受力分析,设细绳对B的拉力为T,由平衡条件可得Fcos 30Tcos Fsin 30Tsin mg解得T10 N,tan ,即30。(2)对A进行受力分析,由平衡条件有Tsin MgFNTcos FN解得。(3)对A、B进行受力分析,由平衡条件有Fsin FN(Mm)g,Fcos FN解得F令sin ,cos ,即tan ,则F显然,当90时,F有最小值,所以tan 时,即arctan ,F的值最小。答案(1)30(2)(3)arctan 7