.如图所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B,A悬挂起来,B穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦,已知绳与竖直杆间的夹角为θ,则物体A、B的质量之比mA∶mB等于( )
图4-2-24
A.cosθ∶1 B.1∶cosθ
C.tanθ∶1 D.1∶sinθ
在水平力F作用下,重为G的物体匀速沿墙壁下滑,如图4-2-23所示.若物体与墙壁间的动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力的大小为 ( )
图4-2-23
A.μF B.μF+G
C.G D.
【解析】:选AC.该题重点考查受力分析与平衡条件的应用,物体共受四个力的作用,即推力F、重力G、墙的弹力N、沿墙向上的滑动摩擦力f.由平衡条件可知,f=G,N=F,f=μN=μF.
.如图所示,在绳子下端挂一物体,力F拉物体使悬绳偏离竖直方向的夹角为θ,且保持平衡,若保持θ不变,当拉力F与水平方向的夹角α为多大时,F有最小值( )
图4-2-22
A.α=θ
B.α=90°
C.α=0
D.α=2θ
【解析】:选A.此题属共点力的平衡问题,结点O受三个力作用,受力分析如图所示,显然F′和F的合力大小等于G,方向竖直向上,当θ不变时,F最小时α=θ.
.在倾角为θ的粗糙斜面上叠放着质量分别为m与2m的A、B两物体,刚好都处于静止状态,如图4-2-21所示.则下列说法正确的是( )
图4-2-21
A.A、B两物体受到的摩擦力之比为1∶2
B.因为A、B都处于静止状态,所以它们受到的摩擦力之比为1∶1
C.如果斜面的倾角θ改变,使正压力改变,则两物体所受摩擦力的比值也随之改变
D.因为A、B间、B与斜面间接触面的动摩擦因数的关系不知道,所以比值不能确定
【解析】:选A.A只受一个摩擦力,而B受两个摩擦力,题目中所说的摩擦力是指两个摩擦力的合力.由于物体的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡,故摩擦力与质量成正比,结果为1∶2,其值与θ角、动摩擦因数无关.
有一直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙;OB竖直向下,表面光滑.AO上面套有小环P,OB上面套有小环Q;两环质量均为m,两球间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置上平衡,如图4-2-20所示.现将P环向左移动一小段距离,两环再次达到平衡状态,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较,AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力F的变化情况是( )
图4-2-20
A.N不变,F变大 B.N不变,F变小
C.N变大,F变大 D.N变大,F变小
【解析】:选B.取P、Q两个环整体研究,在竖直方向上只有OA杆对其产生竖直向上的力(Q环不受杆向上的力),故N=2mg,N大小不变.
再取Q环研究,将拉力F沿竖直、水平方向分解,如图,竖直分力Fy=Fcosα,当α角由于P环左移而减小时,由于Fy=mg,F=,故F变小.
.如图所示,有一均匀梯子AB斜靠在竖直墙上处于静止状态,假设墙面光滑,地面粗糙,则地面对梯子的作用力可能沿( )
图4-2-19
A.F1的方向
B.F2的方向
C.F3的方向
D.F4的方向
【解析】:选B.对梯子受力分析知,梯子受竖直向下的重力G,墙施加的水平向右的弹力N,另外地面施加的作用力,此三力不平行,故三力应共点,如图所示,F应交于G与N的交点,所以可能的方向是沿F2的方向.