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1、名校名 推荐5.4平衡条件的应用每课一练 71. 下列哪组力作用在物体上，有可能使物体处于平衡状态A 3N， 4.5N ， 8NB 3N，5N， 1.5NC 4N， 7N， 8ND 7N， 9N，6N解析： CD在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即F 合 0。只有 CD两个选项中的三个力合力为零。2. 用手施水平力将物体压在竖直墙壁上，在物体始终保持静止的情况下A压力加大，物体受的静摩擦力也加大B压力减小，物体受的静摩擦力也减小C物体所受静摩擦力为定值，与压力大小无关D不论物体的压力改变与否，它受到的静摩擦力总等于重力解析： CD体的平衡条件有F合Fx合000F y 合对物体受力分析，如
2、下图可得 F=FN， Ff =G3.如下图所示，木块在水平桌面上，受水平力F1=10N， F2=3N 而静止，当撤去F1 后，木块仍静止，则此时木块受的合力为A 0B水平向右， 3NC水平向左， 7ND水平向右， 7N解： A撤去 F1 后，木块仍静止，则此时木块仍处于平衡状态，故木块受的合力为04. 如图甲所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1 和 m2 的小球，当它们处于平衡状态时，质量为1 的小球与O点的连线与水平线的夹角为 =60。两小球的质量m1名校名 推荐m2比 m1 为3232A 3B 3C
3、 2D 2解析：小球受重力m1g、绳拉力 F2=m2g 和支持力 F1 的作用而平衡。如图乙所示，由平衡条件得， F1=F2， 2F2 cos30m1g ，得 m23 。故选项 A 正确。m135. 有一个直角支架 AOB， AO水平放置，表面粗糙， OB竖直向下，表面光滑。AO上套有小环 P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不OA可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）。现将 P 环向左移一小段距离，P两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对 P 环F的支持力N和摩擦力f的变化情况是QFA FN不变， f 变大 B FN不变， f
4、变小BNC F 变大， f 变大 D F 变大， f 变小NN解：以两环和细绳整体为对象求N，可知竖直方向上始终二力平衡，N=2不变；mgFFmg以 Q环为对象，在重力、细绳拉力F 和 OB压力 N作用下平衡，设细绳和竖直方向的夹角为 ，则 P 环向左移的过程中 将减小， N=mgtan 也将减小。再以整体为对象，水平方向只有 OB对 Q的压力 N和 OA对 P 环的摩擦力f 作用，因此f =N也减小。答案选B。6. 氢气球重 10N，空气对它的浮力为 16N，用绳拴住，由于受水平风力作用，绳子与竖直方向成 30角，则绳子的拉力大小是 _ ，水平风力的大小是 _.解析：气球受到四个力的作用：重
5、力 G、浮力 F 水平风力 F2 和绳的拉力 F3，如图所示由平衡条件可得F1=G+F3cos30 F2=F3sin30 F1G3 N解得 F3=4 3 NF1=2cos30答案： 43 N2 3 N7. 重 G 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F、 F2 各如何变化？2名校名 推荐解：由于挡板是缓慢转动的，可以认为每个时刻小球都处于静止状态，F 1因此所受合力为零。应用三角形定则，G、 F、 F2三个矢量应组成封闭三角F1形，其中 G 的大小、方向始终保持不变；F 的方向不变； F 的起点在 G的F212终点处，而
6、终点必须在F 所在的直线上， 由作图可知， 挡板逆时针转动 901过程， F2 矢量也逆时针转动 90，因此 F1 逐渐变小， F2 先变小后变大。（当F 22 1，即挡板与斜面垂直时，2 最小）FFF8.跨过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体A和物体 B，物体 A放在倾角为 的斜面上（如图 l 43（甲）所示），已知物体 A的质量为 m，物体 A 与斜面的动摩擦因数为 ( tan ) ，滑轮的摩擦不计，要使物体A 静止在斜面上，求物体B 的质量的取值范围。解析：先选物体 B 为研究对象，它受到重力mBg 和拉力 T 的作用，根据平衡条件有：=T mgB再选物体 A 为研究对象，它受到重力mg、斜
7、面支持力 N、轻绳拉力 T 和斜面的摩擦力作用，假设物体A 处于将要上滑的临界状态，则物体 A 受的静摩擦力最大，且方向沿斜面向下，这时A 的受力情况如图（乙）所示，根据平衡条件有：N- mgcos 0T- f - mgsin 0m由摩擦力公式知：f m= N以上四式联立解得m=m(sin cos )B再假设物体 A 处于将要下滑的临界状态， 则物体 A 受的静摩擦力最大， 且方向沿斜面向上，根据平衡条件有：N- mgcos =0m-sin =0T fmg由摩擦力公式知：f =Nm四式联立解得mB=m(sin - cos )综上所述，物体 B 的质量的取值范围是： m(sin - cos )
8、m m(sin cos )B9. 用与竖直方向成 =30斜向右上方，大小为 F 的推力把一个重量为 G的木块压在粗糙竖直墙上保持静止。求墙对木块的正压力大小N和墙对木块的摩擦力大小f 。解：从分析木块受力知，重力为 G，竖直向下，推力 F 与竖直成 30斜向右上方，墙对木块的弹力大小跟 F 的水平分力平衡， 所以 N=F/2 ，墙对木块的摩擦力是静摩擦力，其大小和方向由 F 的竖直分力和重力大小的关系而决定：2G 时， f =0；当 F2G 时， f32当 FF G ，方向竖直向下；当 FG3323时， f G3 F ，方向竖直向上。210. 当物体从高空下落时， 空气阻力随速度的增大而增大，
9、 因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的稳态速度。已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比3名校名 推荐于速度 v，且正比于球半径r ，即阻力 f=krv ，k 是比例系数。对于常温下的空气，比例系数k=3.4 10-4 Ns/m2 。已知水的密度1.0103 kg/m3 ，重力加速度为 g 10 m/s2。求半径r =0.10mm的球形雨滴在无风情况下的稳态速度。（结果保留两位有效数字）解析：雨滴下落时受两个力作用：重力，方向向下；空气阻力，方向向上。当雨滴达到稳态速度后，加速度为0，二力平衡，用表示雨滴质量，有-=0，m43/ 3 ，mmg krvr求得 v 4 r 2 g / 3k， v=1.2m/s 。4