第四章 训练9
训练9 共点力作用下物体的平衡
[基础题]
1．在下列图中，能表示物体处于平衡状态的是(
)
2. 如图1所示，物块在力F 作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块所受的摩擦力F f
与拉力F 的合力方向应该是(
)
图1
A ．水平向右 C ．向右偏上
B ．竖直向上 D ．向左偏上
3. 如图2所示，质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之
间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为(
)
图2
A.
31
和mg 22
13
mg 2233mg μmg 22
11
C. mg 和μmg 22
4. 如图3所示，A 、B 两球完全相同，质量为m ，用两根等长的细线悬挂在O 点，两球
之间夹着一根劲度系数为k 的轻弹簧，静止不动时，弹簧位于水平方向，两根细线之间的夹角为θ，则弹簧的长度被压缩了( )
图3
mg tan θA.
k θmg tan
2
C.
k
2mg tan θk θ
2mg tan
2
k
5. 举重运动员在抓举比赛时，为了减小杠铃上升的高度和便于发力，抓握杠铃的两手间要有较大距离，使两臂上举后两臂间成钝角，手臂伸直后所受作用力沿手臂方向，一质量为75 kg的运动员，在举起125 kg的杠铃时，两臂成120°角，如图4所示，则此时运动员的每只手臂对杠铃的作用力F 及运动员对地面的压力F N 的大小分别为(g 取10 m/s2)(
)
图4
A ．F ＝1 250 N，F N ＝2 000 N B ．F ＝1 250 N，F N ＝3 250 N C ．F ＝625 N，F N ＝2 000 N D ．F ＝722 N，F N ＝2 194 N
6. 在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图5所示．仪器中一根
轻质金属丝，悬挂着一个金属球．无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度．风力越大，偏角越大，通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力的大小，那么风力大小F 跟金属球的质量m 、偏角θ之间有什么样的关系呢？(试用三角形法和正交分解法两种方法求解
)
图5
7. 如图6所示，重为500 N的人用跨过定滑轮的轻绳牵引重200 N的物体，当绳与水平
面成60°角时，物体静止．不计滑轮与绳的摩擦．求地面对人的支持力和摩擦力．
图6
[能力题]
8. 用轻弹簧竖直悬挂质量为m 的物体，静止时弹簧伸长量为L . 现用该弹簧沿斜面方向拉
住质量为2m 的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L . 斜面倾角为30°，如图7所示．则物体所受摩擦力(
)
图7
A ．等于零
1
B ．大小为mg ，方向沿斜面向下
2C ．大小为
3
，方向沿斜面向上 2
D ．大小为mg ，方向沿斜面向上
9. 光滑小球放在两板间，如图8所示，当OA 绕O 点转动使θ变小时，两板对球的压力
F A 和F B 的变化为(
)
图8
A ．F A 变大，F B 不变 B ．F A 和F B 都变大 C ．F A 变大，F B 变小 D ．F A 变小，F B 变大
10. 如图9所示，用悬绳AO 、BO 、CO 悬挂一重物，AO 、BO 、CO 所能承受的最大拉力
均为100 N ，已知BO 处于水平，∠AOB ＝150°，为保证悬绳都不断，所挂重物最多不能超过多重？
图9
11. 如图10所示，质量为m 的物体，在水平力F 的作用下，沿倾角为α的粗糙斜面向上
做匀速运动，试求水平力的大小．
图10
[探究与拓展题]
12. 如图11所示，球A 重G 1＝60 N，斜面体B 重G 2＝100 N，斜面倾角θ＝30°，一切摩
擦均不计，则水平力F 为多大时，才能使A 、B 均处于静止状态？此时竖直墙壁和水平地面受到的弹力的大小？
图11
答案
1．C 2.B 3.A 4.C 5.A 6．F ＝mg tan θ
7．100(53) N 100 N 8．A 9.B 10．50 N 11. sin α＋μcos αcos α－μsin α
12．203 N 20 3 N 160 N