受力分析 共点力的平衡
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1.[2019·陕西省部分学校摸底]如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在竖直向上的力F作用下,A、B共同向上匀速运动,下列说法正确的是( )
A.物体A受到物体B对它的作用力的大小等于物体A的重力
B.物体B受到的作用力F的大小要小于物体A、B的重力之和
C.墙面对物体A的滑动摩擦力方向向下
D.物体A对物体B的静摩擦力方向沿接触面斜向上
答案:A
解析:A、B共同向上匀速运动,则A和B均处于受力平衡状态.对B分析可知,B受A的作用力、向下的重力、向上的力F三力作用,则A对B的作用力竖直向下,B对A的作用力竖直向上,分析可知,B对A的作用力大小等于A的重力,选项A正确;A、B整体水平方向不受力,故墙面对A、B无弹力作用,墙面对物体A没有摩擦力,F大小等于A、B的重力之和,选项B、C错误;物体A对物体B的静摩擦力方向沿接触面斜向下,选项D错误.
2.[2019·湖北省武昌调研]将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后,再用细线悬挂于O点,如图所示.用力F拉小球b,使两个小球都处于静止状态,且细线Oa与竖直方向的夹角θ=30°,则F的最小值为( )
A.mg B.mg
C.mg D.mg
答案:B
解析:将a、b看成一个整体受力分析可知,当力F与Oa垂直时,F有最小值,可知此时Fmin=2mgsinθ=mg,B正确.
3.[2019·河南省商丘模拟]如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为m的小球套在圆环上.一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力F和圆环对小球的弹力FN的大小变化情况是( )
A.F不变,FN增大 B.F不变,FN减小
C.F减小,FN不变 D.F增大,FN减小
答案:C
解析:小球沿圆环缓慢上移可看成小球处于平衡状态,对小球进行受力分析,如图所示,由图可知==,当小球上移时,R不变,AB减小,故F′减小,FN不变,而F′=F,故C正确.
4.[2019·黑龙江省伊春模拟]如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近.则绳中拉力大小变化的情况是( )
A.先变小后变大
B.先变小后不变
C.先变大后不变
D.先变大后变小
答案:C
解析:当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时,设两绳的夹角为2θ,绳中的拉力大小为F.以滑轮为研究对象,受力分析如图甲所示.根据平衡条件得2Fcosθ=mg,得到绳子的拉力大小为F=,所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端的过程中,θ增大,cosθ减小,则F变大.当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时,如图乙,设两绳的夹角为2α.设绳子总长为L,两直杆间的距离为s,由数学知识得sinα=,L、s不变,则α保持不变.再根据平衡条件可知,两绳的拉力F保持不变,所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变.C正确.