章 末 整 合
1. (2007·广东物理,5)如图2-1所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,质量为m的物体受外力F1和F2的作用,F1方向水平向右,F2方向竖直向上,若物体静止在斜面上,则下列关系正确的是( ) A.F1sin θ+F2cos θ=mgsin θ,F2≤mg B.F1cos θ+F2sin θ=mgsin θ,F2≤mg C.F1sin θ-F2cos θ=mgsin θ,F2≤mg D.F1cos θ-F2sin θ=mgsin θ,F2≤mg 图2-1
解析:对物体进行受力分析如右图所示,若F1不为零 它必受支持力.采用正交分解法有F1cos θ+F2sin θ=mgsin θ. F2<mg;若F1为零,物体只受两个力,则F2=mg,综合有F2≤mg. 答案:B
2.(2009·海南单科,1)两个大小分别为F1和F2(F2<F1)的力作用在同一质点上,它们的合力的大小F满足( ) A.F1≤F≤F2 B. C.F1-F2≤F≤F1+F2 D. 解析:共点的两个力合成,同向时最大为F1+F2,反向时最小为F1-F2. 答案:C
3. (2008·全国Ⅱ,16)如图2-2所示,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是( ) A. tan α B. cot α C.tan α D.cot α 解析:对于AB做匀速直线运动,根据共点力的平衡条件有 2mgsin α-3μmgcos α=0 所以B与斜面间的动摩擦因数为μ= tan α. 答案:A 图2-2
4. (2009·江苏,2)如图2-3所示,用一根长1 m的轻质细绳 将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上.已知绳能 承受的最大张力为10 N.为使绳不断裂,画框上两个挂 钉的间距最大为(g取10 m/s2).( ) A. m B. m C. m D. m 图2-3 解析:画框处于平衡状态、所受合力为零,绳能承受的最大拉力等于画框的重力,根据力的平行四边形定则,两绳间的夹角为120°,则两个挂钉间的最大距离为 m,A正确. 答案:A
5. (2009·海南单科,3)两刚性球a和b的质量分别为ma和mb、直径分别为da和 db(da>db).将a、b球依次放入一竖直放置、内径为d(da<d<da+db)的平底圆筒内,如图2-4所示.设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f1和f2,筒底所受的压力大小为F.已知重力加速度大小为g.若所有接触都是光滑的,则( ) A.F=(ma+mb)g,f1=f2 B.F=(ma+mb)g,f1≠f2 C.mag<F<(ma+mb)g,f1=f2 D.mag<F<(ma+mb)g,f1≠f2 解析:对两刚性球a和b整体分析,竖直方向平衡可知 F=(ma+mb)g、水平方向平衡有:f1=f2. 答案:A 图2-4
6.(2009·天津卷,1)物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是( ) 解析:由于物块始终静止在斜面上,物块所受静摩擦力与正压力无直接 关系,对物块进行受力分析,沿斜面方向列平衡方程可判断出选项D正确. 答案:D
7. (2009·浙江,14)如图2-5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( ) A. mg和 mg B. mg和 mg C. mg和 μmg D. mg和 μmg
解析:等边三棱柱静止在斜面上,处于平衡状态,故所受合力为零,由受力分析可知其受重力、弹力和静摩擦力,画出受力分析图可知斜面对三棱柱的支持力FN=mgcos 30°= mg,摩擦力F1=mgsin 30°= mg, A正确. 答案:A