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共点力的平衡
1.[多选]下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是()
A.如果物体的运动速度为零,则必处于平衡状态
B.如果物体的运动速度大小不变,则必处于平衡状态
C.如果物体处于平衡状态,则物体沿任意方向所受的合力都必为零
D.如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反
解析:选CD物体运动速度为零时不一定处于平衡状态,A选项错误;物体运动速度大小不变、方向变化时,物体不做匀速直线运动,一定不处于平衡状态,B选项错误;物体处于平衡状态时,所受合力为零,物体沿任意方向所受的合力都必为零,C选项正确;物体受到三个共点力作用而处于平衡状态时,所受合力为零,则任意两个共点力的合力与第三个力等大、反向,D选项正确。
2.某幼儿园的一部直道滑梯如图所示,其滑道倾角为θ。一名质量为m的幼儿在此滑道上匀速下滑。若不计空气阻力,则该幼儿()
A.所受摩擦力为mgsinθ
B.所受摩擦力为mgcosθ
C.对滑道压力为mgsinθ
D.对滑道压力为mgtanθ
解析:选A幼儿在此滑道上匀速下滑,受力平衡,根据平衡条件可得所受摩擦力为mgsinθ,故A正确,B错误;幼儿对轨道的压力等于重力在垂直于斜面方向的分力,即为mgcosθ,故C、D错误。
3.如图所示,皮箱在大小为10N、方向斜向上的拉力F的作用下,沿水平桌面做匀速直线运动。则皮箱与桌面间的摩擦力大小()
A.小于10N B.等于10N
C.大于10N D.等于零
解析:选A对皮箱受力分析,皮箱受拉力、重力、支持力、摩擦力,如图所示。
皮箱匀速运动,受力平衡,根据平衡条件,有Fcosθ-Ff=0,故摩擦力大小小于10N,故A正确,B、C、D错误。
4.走钢丝是一种传统的杂技项目。如图所示,表演者手拿长杆在倾斜钢丝绳上缓慢向上行走,则()
A.钢丝对人和杆整体的作用力竖直向上
B.人所受钢丝的支持力等于人和杆的重力
C.人对钢丝的压力与钢丝对人的支持力是平衡力
D.人手拿长杆会使整体重心升高,从而更容易保持平衡
解析:选A人和杆整体受重力、支持力、摩擦力而处于平衡状态,所受合力为零,所以钢丝对人和杆整体的作用力竖直向上且与重力平衡,故A正确,B错误;人对钢丝的压力与钢丝对人的支持力是一对作用力与反作用力,不是平衡力,故C错误;在走钢丝的过程中,表演者往往手拿一根长杆,主要是调节他自身重心的位置,以便时时保持平衡,当他的重心移动到适当的位置,就可以避免其倾倒,故D错误。
5.如图所示,一物块置于水平地面上,当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()
A.eq\r(3)-1 B.2-eq\r(3)
C.eq\f(\r(3),2)-eq\f(1,2) D.1-eq\f(\r(3),2)
解析:选B当用力F1拉物块时,在水平方向上二力平衡,有
F1cos60°=μFN1 ①
在竖直方向上合力为零,有FN1+F1sin60°=mg ②
当用力F2推物块时,
在水平方向上有F2cos30°=μFN2 ③
在竖直方向上有FN2=mg+F2sin30° ④
联立①②③④式解得μ=2-eq\r(3)。
故选项B正确。
6.如图所示的几种情况中,不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量,不计一切摩擦,物体的质量都为m,且均处于静止状态,有关角度图中已标出。弹簧测力计的示数FA、FB、FC、FD由大到小的排列顺序是()
A.FB>FD>FA>FC B.FD>FC>FB>FA
C.FD>FB>FA>FC D.FC>FD>FB>FA
解析:选C由平衡条件知FA=mgsin45°=eq\f(\r(2),2)mg,FB=mg,FC=mgsin30°=eq\f(mg,2),FD=eq\f(mg,2sin15°)>mg,所以选项C正确。
7.如图所示,用三根相同的钢索将重力为G的重物匀速吊起,此时三根钢索的拉力等大,与竖直方向的夹角均为60°,则每根钢索的拉力大小为()
A.eq\f(G,3) B.eq\f(2G,3)
C.eq\f(2\r(3)G,3) D.eq\f(2\r(3)G,9)
解析:选B设每根钢索对重物的拉力大小为F,考虑各力沿竖直方向的作用效果,由平衡条件可得3Fcos60°=G,解得F=eq\f(2G,3),B项正确。
8.[多
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