1、专题二 受力分析 共点力的平衡图1351. 如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止.物体B的受力个数为( ) A2 B3 C4 D5解析:以物体B为研究对象,B受重力,向上的外力F,A对B的压力N,物体B有相对A上移的运动的趋势,故A对B的静摩擦力沿斜边向下.如图所示:答案:CfFNGB2. 如图所示,固定在水平面上的光滑半球,球心O的正上方固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球,小球置于半球面上的A点,另一端绕过定滑轮,如图所示.今缓慢拉绳使小球从A点滑向半球顶点(未到顶点),则此过程中,小球对半球的压力大小N及细绳的拉力T大小的变化情况是 ( )A.N变大,T变大 B.N
2、变小,T变大C.N不变,T变小 D.N变大,T变小解析:对A进行受力分析,如图所示,力三角形AFN与几何三角形OBA相似,由相似三角形对应边成比例,解得N不变,T变小.答案:C3. 如图2312所示,质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态,求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少?图2312解析:选取A和B整体为研究对象,它受到重力(Mm)g,地面支持力FN,墙壁的弹力F和地面的摩擦力Ff的作用(如图所示)而处于平衡状态根据平衡条件有:FN(Mm)g0,FFf可得FN(Mm)g再以B为研究对象,
3、它受到重力mg,三棱柱对它的支持力FAB,墙壁对它的弹力F的作用(如图所示),处于平衡状态,根据平衡条件有:竖直方向上:FABcos mg水平方向上:FABsin F解得Fmgtan ,所以FfFmgtan .答案:(Mm)gmgtan 4在倾角37的斜面上,一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端,另一端绕过一质量m3 kg、中间有一圈凹槽的圆柱体,并用与斜面夹角37的力F拉住,使整个装置处于静止状态,如图11所示不计一切摩擦,求拉力F和斜面对圆柱体的弹力FN的大小(g10 m/s2 ,sin370.6,cos370.8)某同学分析过程如下:将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解沿斜面方向:Fc
4、osmgsin垂直于斜面方向:FsinFNmgcos问:你认为上述分析过程正确吗?若正确,按照这种分析方法求出F及FN的大小;若不正确,指明错误之处并求出认为正确的结果解析:不正确,该同学没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用沿斜面方向:FcosFmgsin垂直于斜面方向:FsinFNmgcos得:F mg30 N10 NFNmgcosFsin300.8 N100.6 N18 N.答案:不正确没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用10 N18 N5鸵鸟是当今世界上最大的鸟,有人说,如果鸵鸟能长出一副与身材大小成比例的翅膀,就能飞起来生物学研究的结论指出:鸟的质量与鸟的体长立方成正比鸟扇动翅膀,获得向上的升力的大小可以表示为FcSv2,式中S是翅膀展开后的面积,v为鸟的运动速度,c是比例常数我们不妨以燕子和鸵鸟为例,假设鸵鸟能长出和燕子同样比例的大翅膀,已知燕子的最小飞行速度是5.5 m/s,鸵鸟的最大奔跑速度为22 m/s,又测得鸵鸟的体长是燕子的25倍,试分析鸵鸟能飞起来吗?