二 力与物体的平衡
1.(粤教版必修1 P66第2题)两个大小相等的共点力F1和F2,当它们的夹角为90°时,合力大小为F,它们的夹角变为120°时,合力的大小为( )
A.2F B.F C.F D.F
答案 B
解析 由题意知,2F1cos45°=F,2F1cos60°=F′,两式联立得F′=F,B正确。
2.(多选)一物体静止于水平桌面上,物体与桌面之间的最大静摩擦力为5 N,现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点,三个力的大小分别为2 N、2 N、3 N。下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是( )
A.物体所受静摩擦力可能为2 N
B.物体所受静摩擦力可能为4 N
C.物体可能仍保持静止
D.物体一定被拉动
答案 ABC
解析 两个2 N力的合力范围为0~4 N,然后与3 N的力合成,则三力的合力范围为0~7 N,由于最大静摩擦力为5 N,因此可判定A、B、C正确,D错误。
3. 小娟、小明两人共提一桶水匀速前行,如图所示,已知两人手臂上的拉力大小相等且为F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为G,则下列说法中正确的是( )
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A.当θ为120°时,F=
B.不管θ为何值,F=
C.当θ=0°时,F=
D.θ越大时F越小
答案 C
解析 对水和水桶分析受力,根据平衡条件得:2Fcos=G,解得F=,故θ越大,F越大,当θ=0°时,cos值最大,此时F=G,即为最小,当θ为120°时,F=G,故C正确,A、B、D错误。
4. 如图所示,小车内有一固定光滑斜面,一个小球通过细绳与车顶相连,细绳始终保持竖直,关于小球的受力情况,下列说法中正确的是( )
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A.若小车静止,绳对小球的拉力可能为零
B.若小车静止,斜面对小球的支持力一定为零
C.若小车向右运动,小球一定受两个力的作用
D.若小车向右运动,小球一定受三个力的作用
答案 B
解析 小车静止时,小球受力平衡,只受重力和绳子拉力两个力的作用,故A错误,B正确。小车向右运动可能有三种运动形式:向右匀速运动、向右加速运动和向右减速运动;当小车向右匀速运动时,小球受力平衡,只受重力和绳子拉力两个力的作用;当小车向右加速运动时,小球应受向右的合力,但由细绳始终保持竖直状态和斜面形状可知,该运动形式不可能;当小车向右减速运动时,小球应受向左的合力,则一定受重力和斜面的支持力,可能受绳子的拉力,也可能不受绳子的拉力,故C、D错误。