熱點(diǎn)強(qiáng)化練2　力與物體的平衡(時(shí)間：20分鐘)1.如圖1所示的四個(gè)圖中，AB、BC均為輕質(zhì)桿，各圖中桿的A、C端都通過鉸鏈與墻連接，兩桿都在B處由鉸鏈連接，且系統(tǒng)均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用等長的輕繩來代替輕桿，若要求繼續(xù)保持平衡(　　)圖1A.圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丙B.圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、丙、丁C.圖中的BC桿可以用輕繩代替的有乙、丙、丁D.圖中的BC桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丁答案　B2.如圖2所示，六根原長均為l的輕質(zhì)細(xì)彈簧兩兩相連，在同一平面內(nèi)六個(gè)大小相等、互成60°的恒定拉力F作用下，形成一個(gè)穩(wěn)定的正六邊形。已知正六邊形外接圓的半徑為R，每根彈簧的勁度系數(shù)均為k，彈簧在彈性限度內(nèi)，則F的大小為(　　)圖2A.(R－l)  B.k(R－l)C.k(R－2l)  D.2k(R－l)答案　B解析　正六邊形外接圓的半徑為R，則彈簧的長度為R，彈簧的伸長量為Δx＝R－l。由胡克定律可知，每根彈簧的彈力為F彈＝kΔx＝k(R－l)。兩相鄰彈簧夾角為120°，兩相鄰彈簧彈力的合力為F合＝F彈＝k(R－l)。彈簧靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，F的大小為F＝F合＝k(R－l)，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。3.如圖3所示，兩根輕彈簧a、b的上端固定在豎直墻壁上，下端連接在小球上。當(dāng)小球靜止時(shí)，彈簧a、b與豎直方向的夾角分別為53°和37°。已知a、b的勁度系數(shù)分別為k1、k2，sin 53°＝0.8，則a、b兩彈簧的伸長量之比為(　　)圖3A.  　　 B.C.  　　 D.答案　B解析　作出小球的受力分析圖如圖所示，根據(jù)平衡條件有F＝mg，彈簧a的彈力F1＝Fcos 53°＝mg，彈簧b的彈力F2＝Fsin 53°＝mg，根據(jù)胡克定律有x＝，則a、b兩彈簧的伸長量之比為＝＝，選項(xiàng)B正確。4.如圖4所示，斜面固定在地面上，傾角為θ＝37°(sin 37° ＝0.6，cos 37°＝0.8)。質(zhì)量為1 kg 的滑塊以初速度v0從斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足夠長，該滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8)，則該滑塊所受摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖像是下圖中的(取初速度v0的方向?yàn)檎较颍?/span>g＝10 m/s2)(　　)圖4答案　B解析　滑塊上升過程中受到滑動(dòng)摩擦力作用，由Ff＝μFN和FN＝mgcos θ聯(lián)立得Ff＝6.4 N，方向沿斜面向下。當(dāng)滑塊的速度減為零后，由于重力的分力mgsin θ＜μmgcos θ，滑塊不動(dòng)，滑塊受的摩擦力為靜摩擦力，由平衡條件得Ff′＝mgsin θ，代入可得Ff′＝6 N，方向沿斜面向上，故選項(xiàng)B正確。5.(2020·山東泰安市一輪檢測)如圖5所示，小球C置于B物體的光滑半球形凹槽內(nèi)，B放在長木板A上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)緩慢減小木板的傾角θ。在這個(gè)過程中，下列說法正確的是(　　)圖5A.B對A的摩擦力逐漸變大B.B對A的作用力逐漸變小C.B對A的壓力不變D.C對B的壓力不變答案　D解析　對BC整體，受力情況為：重力mg、長木板A的支持力FN和摩擦力Ff，由平衡條件得知FN＝mgcos θ，Ff＝mgsin θ，緩慢減小長木板的傾角θ，FN增大，Ff減小，由牛頓第三定律知B對A到的摩擦力逐漸減小，B對A的壓力增大；根據(jù)平衡條件可知A對B的作用力與B和C的重力大小相等，方向相反，所以A對B的作用力不變，根據(jù)牛頓第三定律知B對A的作用力不變，故A、B、C錯(cuò)誤；由于半球形凹槽光滑，小球C只受兩個(gè)力：重力和支持力，由平衡條件可知，支持力與重力大小相等，保持不變，則C對B的壓力也保持不變，故D正確。6.(2020·山東威海市模擬考試)20世紀(jì)末，由于生態(tài)環(huán)境的破壞，我國北方地區(qū)3、4月份沙塵暴天氣明顯增多。近年來，我國加大了環(huán)境治理，踐行“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念，沙塵天氣明顯減少?，F(xiàn)把沙塵上揚(yáng)后的情況簡化為沙塵顆粒懸浮在空中不動(dòng)。已知風(fēng)對沙塵的作用力表達(dá)式為F＝αρAv2，其中α為常數(shù)，ρ為空氣密度，A為沙塵顆粒的截面積，v為風(fēng)速。設(shè)沙塵顆粒為球形，密度為ρ0，半徑為r，風(fēng)速的方向豎直向上，重力加速度為g，則v的表達(dá)式為(　　)A.  B.C.  D.答案　B解析　沙塵懸浮時(shí)受力平衡，根據(jù)平衡條件有mg＝F其中m＝ρ0V＝ρ0×πr3，由題意知F＝αρAv2，A＝πr2，聯(lián)立解得v＝，選項(xiàng)B正確。7.(2020·山東聊城市第二次等級考試模擬)如圖6所示，兩根輕繩一端系于結(jié)點(diǎn)O，另一端分別系于固定豎直放置的圓環(huán)上的A、B兩點(diǎn)，O為圓心，O點(diǎn)下面懸掛一物體M，繩OA水平，拉力大小為F1，繩OB與繩OA成α＝120°，拉力大小為F2。將兩繩同時(shí)緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)過60°，并保持兩繩之間的夾角α始終不變，且物體始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。則在旋轉(zhuǎn)過程中，下列說法正確的是(　　)圖6A.F1逐漸增大  B.F1先增大后減小C.F2先增大后減小  D.F2先減小后增大答案　A解析　對結(jié)點(diǎn)O受力分析，并合成三角形如圖所示，根據(jù)圖示可知順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)前(實(shí)線)到轉(zhuǎn)動(dòng)后(虛線)過程中，F1一直增大，F2一直減小，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。8.[2020·天津市等級考模擬(二)]如圖7所示，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B通過固定在O點(diǎn)的光滑滑輪用輕繩相連，小球A置于光滑半圓柱上，小球B用水平輕繩拉著，水平輕繩另一端系于豎直板上，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知O點(diǎn)在半圓柱橫截面圓心O1的正上方，OA與豎直方向成30°角、其長度與半圓柱橫截面的半徑相等，OB與豎直方向成60°角，則(　　)圖7A.輕繩對球A的拉力與球A所受彈力的合力大小相等B.輕繩對球A的拉力與半圓柱對球A的彈力大小不相等C.輕繩AOB對球A的拉力與對球B的拉力大小之比為∶D.球A與球B的質(zhì)量之比為2∶1答案　D解析　設(shè)輕繩中拉力為FT，球A受力如圖所示，球A所受彈力為繩對A的拉力和半圓柱對球A的支持力的合力，與重力等大反向，大于FT，故A錯(cuò)誤；受力分析可得FTsin 30°＝FNsin 30°，FTcos 30°＋FNcos 30°＝mAg，解得FT＝FN＝mAg，故B錯(cuò)誤；輕繩對A的拉力與對球B的拉力大小都等于FT，故C錯(cuò)誤；對球B：FTcos 60°＝mBg，FT＝2mBg，解得＝，故D正確。

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