一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1.如图所示,山坡上两相邻高压电塔A、B之间架有匀质粗导线,平衡时导线呈弧形下垂,最低点在C处,已知弧线BC的长度是AC的倍,而高压电塔B处导线的切线与竖直方向成β=30°角,则高压电塔A处导线的切线与竖直方向的夹角α为( )
A.45° B.55°
C.60° D.75°
2.如图所示,OP、OQ为两块固定且相互垂直的光滑挡板,OP竖直放置,OQ水平放置,小球a、b固定在轻弹簧的两端,现有一个水平向左的力F作用于b上,使a、b紧靠挡板处于静止状态。现改变推力F的大小,使b缓缓到达b′位置(连接体其他部分未画出),则( )
A.推力F变大 B.b对OQ的压力变大
C.弹簧变短 D.弹簧变长
3.[2018·河北衡水中学模拟]将一个半球体置于粗糙水平地面上,半球的中央有—个光滑小孔,上端有一光滑的小滑轮,柔软光滑的轻绳绕过滑轮,两端分别系有质量为m1、m2的物体A、B(两物体和滑轮均可看成质点,故可认为轻绳与半球体表面处处平行,B悬于空中)时,整个装置处于静止状态,装置的截面图如图所示.已知此时A与半球的球心O的连线与水平线成53°角(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6),A与半球面间的动摩擦因数为0.5,假设A受到的****静摩擦力等于滑动摩擦力,则在整个装置处于静止的前提下,下列说法正确的是( )
A.无论m2的值如何,地面对半球体的摩擦力都不为零
B.当m2=3时,半球体对A的摩擦力为零
C.当1≤m2<3时,半球体对A的摩擦力的方向垂直于图中的虚线斜向上
D.当3<m2≤5时,半球体对A的摩擦力方向垂直于图中的虚线斜向下
4.[2020·辽宁鞍山一中模拟]如图,A、B两球(可视为质点)质量均为m,固定在轻弹簧的两端,分别用细绳悬于O点,其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处.已知两球均处于静止状态,OA沿竖直方向,OAB恰好构成一个正三角形,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.球A对竖直墙壁的压力大小为2mg
B.弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力
C.绳OB的拉力大小等于mg
D.球A对地面的压力不可能为零
5.如图所示,用一根长为l的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向夹角为30°且绷紧,小球A处于静止,对小球施加的最小的力是( )
A.mg B.2mg
C.2mg D.3mg
6.如图所示,作用于坐标原点O的三个力平衡,已知三个力均位于xOy平面内,其中力F1的大小不变,方向沿y轴负方向;力F2的大小未知,方向与x轴正方向的夹角为θ.则下列关于力F3的判断正确的是( )
A.力F3只能在第二象限
B.力F3与F2的夹角越小,则F2与F3的合力越小
C.力F3的最小值为F1cos θ
D.力F3可能在第三象限的任意区域
7.如图所示,三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球保持静止,A、D间细绳是水平的,现对B球施加一个水平向右的力F,将B缓缓拉到图中虚线位置,A球保持不动,这时三根细绳中张力TAC、TAD、TAB的变化情况是( )
A.都变大
B.TAD和TAB变大,TAC不变
C.TAC和TAB变大,TAD不变
D.TAC和TAD变大,TAB不变
8.如图所示,斜面上放有两个****相同的物体a、b,两物体间用一根细绳连接,在细绳的中点加一与斜面垂直向上的拉力,使两物体均处于静止状态,****静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A.a、b两物体的受力个数一定相同
B.a、b两物体受到的摩擦力大小一定相等
C.a、b两物体对斜面的压力相同
D.当逐渐增大拉力F时,物体b先开始滑动
二、多项选择题(本题共2小题,每小题4分,共8分)
9.[2020·江苏田家炳中学考试]表面光滑、质量不计的尖劈插在缝A、B之间,如图所示,在尖劈背上加一压力F,尖劈对A侧的压力和对B侧的压力分别为F1和F2,则( )
A.F1=sin α
B.F1=Fsin α
C.F2=tan α
D.F2=Ftan α
10.[2020·山东枣庄八中模拟]已知力F的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2的大小为3F,方向未知,则F1的大小可能是( )
A.3 B.2
C.3 D.F
三、非选择题(本题共3小题,共24分)
11.(8分)质量为m=0.8 kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态,PA与竖直方向的夹角为37°,PB沿水平方向,质量为M=10 kg的木块与PB相连,静止于倾角为37°的斜面上,如图所示.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)轻绳PB拉力的大小;
(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力的大小.
12.(8分)[2020·安徽合肥一中段考]如图所示,质量M=1 kg的木块套在水平固定杆上,并用轻绳与质量m=0.5 kg的小球相连,今用跟水平方向成60°角的力F=5 N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动,运动中木块、小球的相对位置保持不变,g=10 m/s2.在运动过程中,求:
(1)轻绳与水平方向的夹角θ;
(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ.
13.(8分)[2020·陕西渭南合阳中学月考]如图所示,半径为R、重为G的均匀球靠竖直墙放置,左下方有厚为h(h<R)的木块,现用水平推力F推木块.若不计一切摩擦.
(1)画出球刚好离开地面时球的受力示意图.
(2)求图中半径AO与水平方向的夹角θ的正弦值sin θ.
(3)求至少用多大的水平推力F推木块才能使球离开地面.
由平衡条件有:
N1sin θ=G,
N1cos θ=N2
再以球和木块整体为研究对象得N2=F,
联立以上各式得F=tan θ=R-h.