高中物理受力分析计算

高中物理受力分析计算一•计算题(共25小题)1.如图所示，水平地面上的物体重G=100N,受与水平方向成37°勺拉力F=60N, 受摩擦力F f=16N,求：(1)物体所受的合力.(2)物体与地面间的动摩擦因数.2•如图所示，物体A重40N,物体B重20N, A与B、A与地面间的动摩擦因数相同，物体B用细绳系住.当水平力F为32N时，才能将A匀速拉出，求：(1)接触面间的动摩擦因数；(2)作出B的受力分析图并求出绳子对B的拉力.------- BFA ・3 .在一根长L0=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体，弹簧的长度变为L i=70cm.(1)求该弹簧的劲度系数.(2)若再挂一重为200N的重物，求弹簧的伸长量.4. 某同学用弹簧秤称一木块重5N,把木块放在水平桌面上，用弹簧秤水平向右拉木块；试求.(1) 当弹簧秤读数为1N时，木块未被拉动，摩擦力大小和方向；(2) 当弹簧秤读数为2N时，木块做匀速直线运动，这时木块受到的摩擦力大小和方向；(3) 木块与水平桌面的动摩擦因数宀(4) 若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时，这时木块受到的摩擦力的大小.5. 如图所示，物体A重40N,物体B重20N，A与B、A与地面的动摩擦因数均为0.5,当用水平力F向右匀速拉动物休A时，试求：(1) B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向;(2) 地面所受滑动摩擦力的大小和方向.(3) 求拉力F的大小.6.重为400N的木箱放在水平地面上，动摩擦因数为0.25.(1)如果分别用70N和150N的水平力推动木箱，木箱受到摩擦力分别是多少？(设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等)(2)若物体开始以v=15m/s的初速度向左运动，用F=50N的水平向右的力拉物体，木箱受到的摩擦力多大？方向如何？7 .如图，水平面上有一质量为2kg的物体，受到F i=5N和F2=3N的水平力作用而保持静止.已知物体与水平地面间的动摩擦因数为卩=0.2物体所受的最大静摩擦等于滑动摩擦力，求：(1)此时物体所受到的摩擦力大小和方向？(2)若将F i撤去后，物体受的摩擦力大小和方向？(3)若将F?撤去后，物体受的摩擦力大小和方向？8.如图所示，物体A与B的质量均为8kg, A和B之间的动摩擦因数为0.3, 水平拉力F=40N, A、B一起匀速运动.(g取10N/kg)求：(1)A对B的摩擦力的大小和方向；(2)B和地面之间的动摩擦因数.[AB9 .如图所示，一个m=2kg的物体放在卩=0.2勺粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m°=0.1kg的小桶相连.已知m与水平面间的最大静摩擦力F fmax=4.5N,滑轮的摩擦不计，g取10N/kg，求在以下情况中m受到的摩擦力的大小.(1)只挂m°,处于静止状态时；(2)只在桶内加入m i=0.33kg的沙子时.10. 已知共点力F i=10N, F2=10N, F3=5 (1+ T) N,方向如图所示.求：(1) F i、F2的合力F合的大小和方向(先在图甲中作图，后求解)；(2 ) F1、F2、F3的合力F合的大小和方向(先在图乙中作图，后求解). 甲乙11. 电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地面上，如图所示，如果两绳与地面的夹角均为45°每根钢丝绳的拉力均为F.贝(1)两根钢丝绳作用在电线杆上的合力多大(已知si n45°b?2(2)若电线杆重为G,贝U它对地面的压力多大？12. 如图所示，一质量为m的滑块在水平推力F的作用下静止在内壁光滑的半球形凹槽内，已知重力加速度大小为g,试求：水平推力的大小及凹槽对滑块的支持力的大小.13•如图所示，质量为m的木箱放在倾角为B的斜面上，它跟斜面的动摩擦因数为卩，为使木箱沿斜面向上匀速运动，可对木箱施加一个沿斜面向上的拉力，则：(1)请在图中画出木箱受力的示意图.(2)木箱受到的摩擦力和拉力F多大？14. 如图所示，质量M=50kg的人使用跨过定滑轮的轻绳拉着质量m=25kg的货物，当绳与水平面成53°角时，人与货物均处于静止.不计滑轮与绳的摩擦，已知g=10m/s2, sin53 =0.8, cos53°=0.6.求：(1)轻绳对人的拉力T;(2)地面对人的支持力N;(3)地面对人的静摩擦力f.15. 一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B (中央有孔)，A、B间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态. 此情况下, B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30°角.已知B球的质量为3kg,求：(1)细绳对B球的拉力大小；(2)A球的质量.(g取10m/s2)16. 如图所示，重力为300N的物体在细绳AC和BC的作用下处于静止状态，细绳AC和BC于竖直方向的夹角分别为30°和60°求AC绳的弹力F A和BC绳的弹力F B的大小.17. 如图所示，质量为M=50kg的人通过光滑的定滑轮让质量为m=10kg的重物从静止开始向上做匀加速直线运动，并在2s内将重物提升了4m.若绳与竖直方向夹角为9 =37,求：(sin37=0.6, cos37=0.8, g=10m/s2)(1)物体上升的加速度的大小？(2)人对绳子的拉力的大小？(3)地面对人的摩擦力和地面对人的支持力的大小分别为多少？18. 已知共面的三个力F1=20N, F2=30N，F3=40N作用在物体的同一点上，三力之间的夹角均为120°.(1)求合力的大小；(2)求合力的方向(最后分别写出与F2、F B所成角度).19. 如图所示，力F1=6N，水平向左；力F2=4N，竖直向下；力F B=10N,与水平方向的夹角为37°.求三个力的合力.(sin37=0.6, cos37=0.8)F.20 •五个力F l、冃、F3、F4、F5作用于物体上的同一点P,这五个力的矢量末端分别位于圆内接正六边形的顶点A、B、C、D、E,如图所示•若力F i=F,则这五个力的合力大小是多少，合力的方向怎样.21 •在同一水平面上共点的四个力F i、F2、F B、F4的大小依次是19N、40N、30N、15N，方向如图所示.已知：sin37 =0.6, sin53 =0.8, cos37=0.8cos 53°=0.6,求这四个力的合力的大小和方向.♦F422. 如图所示，一质量分布均匀的小球静止在固定斜面和竖直挡板之间，各接触面间均光滑，小球质量为m=100g,按照力的效果作出重力及其两个分力的示意(g 取10m/s2, sin37 =0.6, cos37=0.8)23. 如图所示，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成300,若把球O的重力按照其作用效果分解，(1)求两个分力的大小；(2)画出小球的受力分析图并写出小球所受这几个力的合力大小.Fi图，并求出各分力的大24. 质量为m=20kg物体放在倾角9 =3（的斜面上，如图所示，贝（1）画出物体的重力的分解示意图（按实际作用效果分解）；（2）求出各分力的大小（取g=10m/s2）.25. 如图所示，一个重为100N的小球被夹在竖直墙壁和A点之间，已知球心0 与A 点的连线与竖直方向成9角，且9 =60；所有接触点和面均不计摩擦.试求：（1）小球对墙面的压力F i的大小（2）小球对A点的压力F2的大小.二.解答题（共5小题）26. 如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37；的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为^R6的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R A、B、C、D均在同一竖直面内.质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R已知P与直轨道间的动摩擦因数卩=，重力4加速度大小为g.（取sin37°；，cos370=':）5 5（1）求P第一次运动到B点时速度的大小.（2）求P运动到E点时弹簧的弹性势能.（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放.已知P自圆弧轨道的最高点D 处水平飞出后，恰好通过 G点.G 点在C 点左下方，与C 点水平相27. 如图所示，一工件置于水平地面上，其 AB 段为一半径 轨道，BC 段为一长度L=0.5m 的粗糙水平轨道，二者相切于 同一竖直平面内，P 点为圆弧轨道上的一个确定点.一可视为质点的物块，其质 量m=0.2kg ,与BC 间的动摩擦因数 山=04工件质量M=0.8kg ,与地面间的动摩 擦因数(-2=0.1.(取 g=10m/s 2)(1) 若工件固定，将物块由P 点无初速度释放，滑至C 点时恰好静止，求P 、C 两点间的高度差h .(2)若将一水平恒力F 作用于工件，使物块在P 点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动.①求F 的大小.②当速度v=5m/s 时，使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移)，物块 飞离圆弧轨道落至BC 段，求物块的落点与B 点间的距离.28. 如图，ABD 为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中 AB 段是水平的，BD 段为半 径R=0.2m 的半圆，两段轨道相切于B 点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中， 场强大小E=5.0X 103 V/m . 一不带电的绝缘小球甲，以速度v o 沿水平轨道向右运 动，与静止在B 点带正电的小球乙发生弹性碰撞.已知甲、乙两球的质量均为m=1.0X 10「2kg ，乙所带电荷量q=2.0X 10「5C, g 取10m/s 2.(水平轨道足够长， 甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移)R=1.0m 的光滑圆弧 B 点，整个轨道位于 P 的质量.(1)甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点D,求乙在轨道上的首次落点到B点的距离；(2)在满足(1)的条件下•求的甲的速度V。

;(3)若甲仍以速度v o向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围.29. 如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB 管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧•投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R 后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去.设质量为m 的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零•不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能.已知重力加速度为g.求：(1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v i；(2)弹簧压缩到0.5R时的弹性势能E p；(3)已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线00.在90°角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在：|到m之3间变化，且均能落到水面.持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S 是多少？c30. 如图，离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U o的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场.已知HO=d, HS=2d, / MNQ=90 .(忽略粒子所受重力)(1)求偏转电场场强E o的大小以及HM与MN的夹角机(2)求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径；(3)若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S处，质量为16m的离子打在£ 处.求S和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围.匀弹磁场高中物理受力分析计算参考答案与试题解析一•计算题(共25小题)1. 如图所示，水平地面上的物体重 G=100N,受与水平方向成37°勺拉力F=60N, 受摩擦力F f =16N ,求：(1) 物体所受的合力.(2) 物体与地面间的动摩擦因数.【解答】解：(1)物体受力如图所示，物体所受的合力F 合=Fcos37°斤=60X 0.8-16N=32N.(2) 竖直方向上平衡，有：N+Fs in 37=G解得 N=G- Fsin37=100- 60X 0.6N=64N.F - 则动摩擦因数―==0.25.N 64答：(1)物体所受的合力为32N .(2)物体与地面间的动摩擦因数为 0.25.2. 如图所示，物体A 重40N ,物体B 重20N , A 与B 、A 与地面间的动摩擦因数 相同，物体B 用细绳系住.当水平力F 为32N 时，才能将A 匀速拉出，求：(1) 接触面间的动摩擦因数；(2) 作出B 的受力分析图并求出绳子对 B 的拉力.B则物体B 对其压力F N 2=G B =20N ,地面对A 的支持力F NI =G A +G B =60N ,因此AB 间的滑动摩擦力 斤2=卩N2A 受地面的摩擦力：F TI =^N I ,由题意得：F=F i +F f2,代入即可得到：卩=0.4(2)代入解得：AB 间的摩擦力为F f2=0.4X 20=8N ;对B ： B 受到重力、A 对B 的支持力、绳子对B 的拉力以及A 对B 的摩擦力，受 力如图2：圏 2由二力平衡可知，在水平方向： 斤=F f2=8N以A 物体为研究对象，其受力情况如图 1所示:B答：(1)接触面间的动摩擦因数是0.4;(2)作出B的受力分析图如图，绳子对B的拉力是8N.3 .在一根长L o=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体，弹簧的长度变为L|=70cm.(1)求该弹簧的劲度系数.(2)若再挂一重为200N的重物，求弹簧的伸长量.【解答】解：(1)已知l°=50cm=0.5m, l i=70cm=0.7m, G=100N 由胡克定律得：•一卜.」if1 | " 1 g(2)再加重200N 则F' =20000=300Nk二500皿F沖6曲答：(1)弹簧的劲度系数k为500N/m ;(2)若再挂一重为200N的重物，弹簧的伸长量为60cm.4.某同学用弹簧秤称一木块重5N,把木块放在水平桌面上，用弹簧秤水平向右拉木块；试求.(1)当弹簧秤读数为1N时，木块未被拉动，摩擦力大小和方向；(2)当弹簧秤读数为2N时，木块做匀速直线运动，这时木块受到的摩擦力大小和方向；(3)木块与水平桌面的动摩擦因数宀(4)若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时，这时木块受到的摩擦力的大小.【解答】解：(1)当弹簧秤读数为1N时，木块静止处于平衡状态，木块受到的摩擦力等于弹簧测力计的水平拉力，由平衡条件知，静摩擦力大小是1N，方向水平向左.(2)当弹簧秤读数为2N时，木块匀速运动，处于平衡状态，由平衡条件得，滑动摩擦力f=F拉=2.0N.滑动摩擦力方向水平向左；(3)木块对桌面的压力F=G=5N,由滑动摩擦力公式f=卩F=^G则动摩擦因数卩===0.4;G 5(4)在拉动木块运动中读数变为3N时，大于滑动摩擦力2N,因此木块受到是滑动摩擦力，那么摩擦力大小仍为2N，方向水平向左；答：(1)当弹簧秤读数为1N时，木块未被拉动，摩擦力大小为1N和方向水平向左；(2)当弹簧秤读数为2N时，木块做匀速直线运动，这时木块受到的摩擦力大小为2N和方向水平向左；(3)木块与水平桌面的动摩擦因数为0.4.(4)若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时，这时木块受到的摩擦力的大小为2N，方向水平向左.5•如图所示，物体A重40N,物体B重20N, A与B、A与地面的动摩擦因数均为0.5,当用水平力F向右匀速拉动物休A时，试求：(1)B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向；(2)地面所受滑动摩擦力的大小和方向.(3)求拉力F的大小.【解答】解：(1)物体B相对物体A向左滑动，物体A给物体B的滑动摩擦力方向向右，由平衡条件：竖直方向：N=G B所以：F I=^G=0.5X 20N=10N(2)地面相对物体A向左运动，物体A给地面的滑动摩擦力方向向右，由平衡条件：竖直方向：N=G A+G B所以：F2=U(G A+G B) =0.5 (20+40) N=30N；方向向左；(3)地面对A的摩擦力水平向左，F2=30N，B对A的摩擦力水平向左，f=F i - 10N,A做匀速直线运动，由平衡条件得：F=F+f=30+10=40N答：(1)B物体所受的滑动摩擦力的大小为30N，方向向右;(2)地面所受滑动摩擦力的大小为30N，方向向右.(3)拉力F的大小为40N.6.重为400N的木箱放在水平地面上，动摩擦因数为0.25.(1)如果分别用70N和150N的水平力推动木箱，木箱受到摩擦力分别是多少？(设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等)(2)若物体开始以v=15m/s的初速度向左运动，用F=50N的水平向右的力拉物体，木箱受到的摩擦力多大？方向如何？【解答】解：木箱在竖直方向上受到了重力和地面的支持力一对平衡力，所以地面对木箱的支持力等于重力大小为400N，地面对木箱的支持力和木箱对地面的压力为相互作用力，大小F N=400N推动木箱的最大静摩擦力f MAx=F=卩N=400N X 0.25=100N(1)当水平力F=70N向右推动木箱，木箱保持静止，由二力平衡可知摩擦力f=70N，方向水平向左.当水平力F=150N向右推动木箱，木箱在地面上滑动，受水平向左的滑动摩擦力作用，大小为f 滑=f MAx=F=卩N=400N X 0.25=100N(2)若物体开始以v=15m/s的初速度向左运动，用F=50N的水平向右的力拉物体，木箱受到的是滑动摩擦力，其大小仍为f滑=100N,其方向与相对运动方向相反，即为水平向右，答：(1)如果分别用70N和150N的水平力推动木箱，木箱受到摩擦力分别是70N 与100N；(2)若物体开始以v=15m/s的初速度向左运动，用F=50N的水平向右的力拉物体，木箱受到的摩擦力100N，方向水平向右.7•如图，水平面上有一质量为2kg的物体，受到F i=5N和F2=3N的水平力作用而保持静止•已知物体与水平地面间的动摩擦因数为卩=0.2物体所受的最大静摩擦等于滑动摩擦力，求：(1)此时物体所受到的摩擦力大小和方向？(2)若将F i撤去后，物体受的摩擦力大小和方向？(3)若将F?撤去后，物体受的摩擦力大小和方向？【解答】解：物体所受最大静摩擦力为：f m=y G=0220=4(N)(1)由于F i - F2=2N V f m所以物体处于静止状态，所受摩擦力为静摩擦力：故有：f i=F i - F2=2N，方向水平向右.(2)若将F i撤去后，因为F2=3N V f m，物体保持静止，故所受静摩擦力为：f2=F2=3N，方向水平向左；(3)若将F2撤去后，因为F i=5N>f m,所以物体相对水平面向左滑动，故物体受的滑动摩擦力：f3=卩G=0.2 20=4N，方向水平向右.答：(i)此时物体所受到的摩擦力大小2N，方向水平向右；(2)若将F i撤去后，物体受的摩擦力大小3N，方向水平向左；(3)若将F2撤去后，物体受的摩擦力大小4N，方向水平向右.8.如图所示，物体A与B的质量均为8kg, A和B之间的动摩擦因数为0.3,水平拉力F=40N, A、B一起匀速运动.(g取i0N/kg)求：(i) A对B的摩擦力的大小和方向；(2) B和地面之间的动摩擦因数.【解答】解：(1)设绳的拉力为T,则有2T=F因A、B 一起匀速运动，则物体A水平方向受绳的拉力T和B对A的静摩擦力f A 作用，有f A=T所以t<_—Ji"'，方向水平向左；2而AB之间的最大静摩擦力f max=卩N=0.冰80=24N>20N;所以A对B的摩擦力大小为20 N,方向水平向右；(2)对A、B整体来说，在水平方向受外力F和地面对这个整体的滑动摩擦力f B作用,设B与地面之间的动摩擦因数为卩，则有F=f B=^NN= (m A+m B)g解得：卩=0.25答：(1) A对B的摩擦力的大小20 N和方向水平向右;(2) B和地面之间的动摩擦因数0.25.9 .如图所示，一个m=2kg的物体放在卩=0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m°=0.1kg的小桶相连.已知m与水平面间的最大静摩擦力F fmax=4.5N，滑轮的摩擦不计，g取10N/kg，求在以下情况中m受到的摩擦力的大小.(1)只挂m°,处于静止状态时；(2)只在桶内加入m i=0.33kg的沙子时.【解答】解：(1)因为m°g=1 N< F fmax，m处于静止状态，所以受静摩擦力作用, 由二力平衡，解得：R=m0g=1 N.(2)因为(m o+mj g=4.3 N< F max，故m处于静止状态，那么受静摩擦力F 3= （ m o +m i ） g=4.3 N.答：（1）只挂m °,处于静止状态时，m 受到的摩擦力的大小1 N ;（2）只在桶内加入 m i =0.33kg 的沙子时，m 受到的摩擦力的大小4.3 N .10•已知共点力F i =10N ，F 2=10N ，F 3=5（ 1+「）N ,方向如图所示•求：（1） R 、F 2的合力F 合的大小和方向（先在图甲中作图，后求解）；（2） F 1、F 2、F 3的合力F 合的大小和方向（先在图乙中作图，后求解）.【解答】解：（1）建立直角坐标系，把F 2分解到x 轴和y 轴，如图所示,F 1、F 2的合力F 合的大小为F 合=._「_ . N=10N,F 合与x 轴的夹角正切值为tan 9 二宀」=一==,G 5所以F 合与x 轴的夹角为60°]N=5N ，申 乙F 2在y 轴上的分力为，F 2sin60 =10x 卑N=^3N ，(2)在x 轴上的合力为，F x=F i- F2cos60=10- 10 X ■ N=5N,2F2在y轴上的分力为，F2sin60=10X三N=5 =N,2在y轴上的合力为，F y=F3 - F2sin60 =5N,F i、冃、F3的合力F合的大小为F合二；：严■「匚二N=5匚N,F合与x轴的夹角正切值为tan a==匚=1,兀5所以F合与x轴的夹角为45°.答：(1) F i、F2的合力F合的大小为10N,方向与x轴的夹角为60°;(2) R、F2、F3的合力F合的大小为5匚N,方向与x轴的夹角为45°.11. 电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地面上，如图所示，如果两绳与地面的夹角均为45°,每根钢丝绳的拉力均为F.贝(1)两根钢丝绳作用在电线杆上的合力多大(已知si n45°^)?(2)若电线杆重为G,贝U它对地面的压力多大？【解答】解：把两根绳的拉力看成沿绳方向的两个分力，以它们为邻边画出一个平行四边形，其对角线就表示它们的合力.由对称性可知，合力方向一定沿电线杆竖直向下.根据这个平行四边形是一个菱形的特点，如图所示，连接AB,交OC于D,贝U AB与OC互相垂直平分，即AB垂直OC,且AD=DBOD= OC.2考虑直角三角形AOD,其角/ AOD=30,而OD= OC,2则有：合力等于2=二F2对电线杆受力分析，受重力G,两个绳的拉力，地面对电线杆的支持力N, 根据平衡条件得N=匚F+G根据牛顿第三定律得它对地面的压力为■: F+G.答：(1)两根钢丝绳作用在电线杆上的合力匚F;(2)若电线杆重为G,则它对地面的压力匚F+G.12. 如图所示，一质量为m的滑块在水平推力F的作用下静止在内壁光滑的半球形凹槽内，已知重力加速度大小为g,试求：水平推力的大小及凹槽对滑块的【解答】解：对滑块受力分析如图由图可知滑块受三个共点力而平衡，由力的三角形定则可知：Nsin 0 =mgNcos 0 =F由三角函数关系可得：= ：i'Ftan 8N=.,答：水平推力的大小及凹槽对滑块的支持力的大小分别为''和亠t an sin y13•如图所示，质量为m 的木箱放在倾角为B 的斜面上，它跟斜面的动摩擦因 数为卩，为使木箱沿斜面向上匀速运动，可对木箱施加一个沿斜面向上的拉力， 则：(1) 请在图中画出木箱受力的示意图.(2) 木箱受到的摩擦力和拉力F 多大？【解答】解：(1)对物体受力分析，如图所示：(2)木块做匀速直线运动，根据平衡条件，有：平行斜面方向：F- f - mgsin 0 =0垂直斜面方向：N- mgcos 0 =0其中：f= uN联立解得：f=卩mgcosBF=mg (sin +卩 cos)0答：(1)画出木箱受力的示意图，如图所示.(2)木箱受到的摩擦力为 卩mgcos 0拉力为mg (sin +卩cos 0.14. 如图所示，质量M=50kg 的人使用跨过定滑轮的轻绳拉着质量 m=25kg 的货 物，当绳与水平面成53°角时，人与货物均处于静止.不计滑轮与绳的摩擦，已 知 g=10m/s 2，sin53 =0.8, cos53°=0.6.求：(1) 轻绳对人的拉力T ;(2) 地面对人的支持力N;miF(3)地面对人的静摩擦力f.【解答】解：(1)分别对物体和人受力分析如图▼ wg\处由于货物处于静止，贝U T=mg即轻绳对人的拉力：T=mg=25X 10=250N(2)人在竖直方向：Tsi n53+N=Mg解得：N=300N(3)人在水平方向受到的力：Tcos53=f解得：f=150N答：(1)轻绳对人的拉力是250N;(2)地面对人的支持力为300N;(3)摩擦力为150N.15. —光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B (中央有孔)，A、B间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态. 此情况下, B球与环中心0处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30°角.已知B球的质量为3kg,求：(1)细绳对B球的拉力大小；(2)A球的质量.(g取10m/s2)【解答】解：(1)对B球受力分析如图所示，B球处于平衡状态有:Tsi n 30=°B gT=2m B g=2X 3X 10 N=60 N(2)球A处于平衡状态有，在水平方向上有：Tcos 30=°A Sin 30 °在竖直方向有：N A COS 30 =m A g+Tsin 30 °由以上两式解得：m A=6 kg答：(1)细绳对B球的拉力大小为60N;(2) A球的质量为6 kg16. 如图所示，重力为300N的物体在细绳AC和BC的作用下处于静止状态，细绳AC和BC于竖直方向的夹角分别为30°和60°求AC绳的弹力F A和BC绳的弹力F B的大小.【解答】解：C点受到AC BC绳的拉力和竖直绳的拉力，竖直绳的拉力等于物体的重力，等于300N，根据平行四边形定则:' - ii '■ -i ：NF B=G COS60=300 X 0.5=150N答：AC绳的弹力F A和BC绳的弹力F B的大小分别为150二N和150N.17. 如图所示，质量为M=50kg的人通过光滑的定滑轮让质量为m=10kg的重物从静止开始向上做匀加速直线运动，并在2S内将重物提升了4m.若绳与竖直方向夹角为9 =37,求：(sin37=0.6, COS37=0.8, g=10m/s2)(1)物体上升的加速度的大小？(2)人对绳子的拉力的大小？(3)地面对人的摩擦力和地面对人的支持力的大小分别为多少？【解答】解：(1)对重物，由匀变速运动的位移公式得：2h= at,代入数据解得：a=2m/s ;(2)对重物，由牛顿第二定律得：F- mg=ma,代入数据解得：F=120N;(3)人受到重力、地面的支持力、绳子的拉力以及地面的摩擦力，由平衡条件得：水平方向：f=Fsi n37=°2N, 在竖直方向：F N+Fcos37=Mg,解得：F N=404N,由牛顿第三定律可知，人对地面的压力F N=F N=404N,方向竖直向下；答：（1）物体上升的加速度为2m/s2；（2）人对绳子的拉力为120N；（3）地面对人的摩擦力和地面对人的支持力分别为72N、404N.18. 已知共面的三个力F i=20N, F2=30N, F3=40N作用在物体的同一点上，三力之间的夹角均为120°.（1）求合力的大小；（2）求合力的方向（最后分别写出与F2、F B所成角度）.【解答】解：（1）建立如图所示坐标系，由图得：根据推论得知，三个力F1=20N, F2=30N, F B=40N,每两个力之间的夹角都是120°, 它们的合力相当于F2' =1QNF3' =20,夹角为120°两个力的合力，合力大小为F合=卜：| | ■.厂；节.「=10 :N（2）因F合=10 =N,而等效后的力，F2‘ =1QNF3' =20,依据勾股定律，则构成直角三角形，即F合垂直于F2,因此合力的方向在第二象限，与y轴正向成30°角，即与F B成30°角，与F2与90C 角；答：（1）合力的大小10 T N；（2）合力的方向与F B成30°角，与F2与90°角.19. 如图所示，力F1=6N,水平向左；力F2=4N,竖直向下；力F B=10N,与水平方向的夹角为37°.求三个力的合力.（sin37=0.6, cos37=0.8）F.【解答】解：如图（a）建立直角坐标系，把各个力分解到两个坐标轴上，并求出x 轴和y轴上的合力F＜和Fy,有：F x=F3COs37 ° F i=2NF y=F3Sin37 - R=2N因此，如图（b）所示，总合力为：F=「^=2 和tan ©= =1，所以？=45°答：它们的合力大小为2匚N,方向与x轴夹角为45°20•五个力F l、F2、F3、F4、F S作用于物体上的同一点P,这五个力的矢量末端分别位于圆内接正六边形的顶点A、B、C、D、E，如图所示.若力F i=F，则这五个力的合力大小是多少，合力的方向怎样.【解答】解：根据平行四边形定则，F1和F4的合力为F3，F2和F S的合力为F3, 所以五个力的合力等于3F3,因为R=F,根据几何关系知，F3=2F，所以五个力的合力大小为6F,方向沿PC方向.。