得:=
F1sin37°-0.5×cos37°0.22
==;
Gcos37°+0.5×sin37°1.111
设物体刚好不上滑时F=F2,则:
F2·cosθ=μFN+G·sinθ,FN=F2·sinθ+G·cosθ,
得:=
F2sin37°+0.5×cos37°12F==2,即≤≤2.故B、C、D正确.
Gcos37°-0.5×sin37°0.511G答案:BCD
10.[2013·厦门模拟]如图所示,将两个质量均为m的小球a、b用细线相连并悬挂于
O点,用力F拉小球a使整个装置处于平衡状态,且悬线Oa与竖直方向的夹角为θ=60°,
则力F的大小可能为( )
A.3mg C.3
mg 2
B.mg D.3mg 3
解析:将a、b看作一个整体分析,如图所示,由力的平衡条件可知,当F力方向与细线垂直时最小,为F1=2mgsinθ;当F力竖直向上,与总重力平衡时最大,为F2=2mg.因此,
F力的大小范围为2mgsinθ≤F≤2mg,A项正确
答案:A
二、非选择题(共30分)
11.(14分)如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10 m/s.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
2
6 6
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大? (2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若物体乙的质量m2=4 kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?
m1g5
解析:(1)TOA==m1g
cosθ4TOB=m1gtanθ=m1g
3
(2)Ff=TOB=m1g 方向水平向左
4(3)fm=μm2g=0.3×40 N=12 N 3
当TOB=m1g=fm=12 N时,
4
34
m1=1.6 kg,即物体甲的质量m1最大不能超过1.6 kg.
533
答案:(1)m1g m1g (2)m1g 方向水平向左
444(3)1.6 kg[
12.(16分)[2013·中原名校第一次联考]如图所示是一种研究劈的作用的装置,托盘A固定在细杆上,细杆放在固定的圆孔中,下端有滚轮,细杆只能在竖直方向上移动,在与托
7 7
盘连接的滚轮正下面的底座上也固定一个滚轮,轻质劈放在两滚轮之间,劈背的宽度为a,侧面的长度为l,劈尖上固定的细线通过滑轮悬挂质量为m的砝码,调整托盘上所放砝码的质量M,可以使劈在任何位置时都不发生移动.忽略一切摩擦和劈、托盘、细杆与滚轮的重3
力,若a=l,试求M是m的多少倍?
5
解:分析托盘和劈的受力,如图甲、乙所示.托盘受向下的重力F3=Mg,劈对滚轮的支持力F1,圆孔的约束力F2.劈受两个滚轮的作用力F4、F5,细线的拉力F6=mg.
l-对托盘有:F3=Mg=F1cosα,则Mg=对劈有:F6=mg=2F4sinα,则mg=F4
2
a24
lF4
al因为F1与F4是作用力与反作用力,所以F1=F4
l-由上三式得:M=
2
a24
am,代入数据得:M=1.5m.
8 8