专题2.8 与弹簧相关的平衡问题（基础篇）（解析版）.doc

该【专题2.8 与弹簧相关的平衡问题（基础篇）（解析版） 】是由【和合】上传分享，文档一共【8】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【专题2.8 与弹簧相关的平衡问题（基础篇）（解析版） 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。1原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!(基础篇).(2019四川攀枝花一模)如图所示,六根原长均为l的轻质细弹簧两两相连,在同一平面内的六个大小相等,互成60°的恒定拉力作用下,形成一个稳定的正六边形,弹簧在弹性限度内。已知正六边形的外接圆的直径为d,每根弹簧的劲度系数均为k,则每个拉力的大小为( )FFFFFFA. . D.【参考答案】.B【名师解析】已知正六边形的外接圆的直径为d,每根弹簧的长度为d/2,每根弹簧的弹力为F1=,选择稳定的正六边形的顶点为研究对象,由平衡条件可得每个拉力的大小为F=,选项B正确。2.(2018全国联考)如图所示,A、B、C三个物体的质量是,A、B两物体通过绳子绕过定滑轮相连,B、C用劲度系数k2的弹簧相连,弹簧k1一端固定在天花板上,另一端与滑轮相连。开始时,A、B两物体在同一水平面上,不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦。现用竖直向下的力缓慢拉动A物体,在拉动过程中,弹簧、与A、B相连的绳子始终竖直,到C物体刚要离开地面(A没落地,B没有与滑轮相碰),此时A、B两物体的高度差( )2原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!A. . D.【参考答案】D【名师解析】开始时,弹簧k1的拉力是A物体重力的两倍,所以它的拉伸量;弹簧k2压力是B、A两物体的重力差,所以它的压缩量。当到C物体刚要离开地面时,弹簧k1的拉力是B、C两物体重力和的两倍,所以它的位伸量,;弹簧k2拉力是C的重力差,所以它的压缩量,所以B物体上升的高度是物体A下降的高度,所以A、B高度差,故D正确,A、B、C错误。3.(2018全国联考)如图所示,两个质量均为m的小球A、B细绳相连,小球A与一个轻弹簧相连,弹簧另一端固定在竖直墙上,小球用一根细线连在天花板上,开始时,两小球都静止不动,这时细线与水平方向的夹角是θ=45°,弹簧水平,重力加速度为g,现突然把细线剪断。在剪断线的瞬间,小球A的加速度大小是( )A. B. D.【参考答案】B【名师解析】细线剪断前,小球A受到4个力作用,重力、弹簧的弹力、细线的拉力和细绳的拉力,由力的平衡条件,可知:弹簧的弹力F=2mg,剪断细线的瞬间,小球A只受弹簧的弹力和重力,此时弹簧的弹力还是F=2mg,所以此时A球的合力4原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!,由牛顿第二定律可知,在剪断线的瞬间,小球A的加速度大小,故B正确,A、C、D错误。4.(2018·河南洛阳联考)如图所示,将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧,一端固定在水平天花板上相距为2L的两点,另一端共同连接一质量为m的物体,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°。若将物体的质量变为M,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53°(sin37°=),则等于( )A. B. C. D.【参考答案】A【名师解析】由平衡条件,对左图,2kx1cos37°=mg,(L+x1)sin37°=L,对右图,2kx2cos53°=Mg,(L+x2)sin53°=L,联立解得=。选项A正确。5.(2018·启东中学)如图所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块,各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接,正好组成一个菱形,∠BAD=120°,,则D物块所受的摩擦力大小为 ( ) 【参考答案】.C 【名师解析】已知A物块所受的摩擦力大小为f,设每根弹簧的弹力为F,则有2Fcos60°=f,对D:2Fcos30°=f',解得f'=F=f,,.(2016重庆万州区期中考试)如图,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k1、k2,它们一端固定在质量为4原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!m的物体上,另一端分别固定在Q、P上,当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态。若把固定的物体换为质量为2m的物体(弹簧的长度不变,且弹簧均在弹性限度内),当物体再次平衡时,物体比第一次平衡时的位置下降了x,则x为( )A. B. C. D.【参考答案】A【考点】物体的静态平衡、弹簧串联劲度系数计算、胡克定律【名师解析】当物体的质量为m时,设下面的弹簧的压缩量为x1,则mg=k1x1;当物体的质量为2m时,2mg=k1(x1+x)+k2x,联立可得x=,A正确。,穿在光滑的杆上,杆与水平面的夹角为45°.弹簧下端固定于杆上,初始系统静止,现在将系统以加速度g向右做匀加速运动,( ),,,,弹簧的形变量是静止时的2倍【参考答案】.C【名师解析】根据力的平衡,当系统静止时,小球受弹簧的弹力F=mgsin45°=mg,此时杆对小球的弹力FN=mgcos45°=mg,与弹簧对小球的弹力大小相等,所以A、,对小球受力分析如图,则可知此时弹簧对小球的弹力为0,所以C项正确,,侵权必究!,套在一水平光滑横杆上。两个小球下面分别连一轻弹簧。两轻弹簧下端系在同一质量为m的小球C上,如图7所示。已知三根轻弹簧的劲度系数都为k,三根轻弹簧刚好构成一等边三角形。则:( )+.套在一水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为mg【参考答案】C【名师解析】把三个小球和三根弹簧看作整体,分析受力,利用对称性,由平衡条件可得,水平横杆对质量为M的小球的支持力FN=Mg+mg。选项A错误。对质量为m小球分析受力,由平衡条件可得,2F1cos30°=mg,解得连接质量为m小球的轻弹簧的拉力为F1=mg,选项B错误。由胡克定律,F1=kx1,解得连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量x1=F1/k=mg。选项C正确。对套在一水平光滑横杆上的一个小球M分析受力,水平轻弹簧对小球M的作用力F2=F1sin30°=mg,由胡克定律,F2=kx2,解得轻弹簧的形变量x2=F2/k=mg。选项D错误。6原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!,物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮。A静止在倾角为45°的粗糙斜面上,=3mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°减小到30°,A始终相对斜面静止。那么下列说法中正确的是( )【参考答案】C【名师解析】将斜面倾角由45°减小到30°,弹簧的弹力仍等于B的重力,不变,选项A错误;倾角减小,物体A对斜面的压力将增大,选项B错误;斜面倾角为45°时,A重力沿斜面方向分力为3mBgsin45°,由平衡条件条件可知物体A受到的静摩擦力为3mBgsin45°-mBg;斜面倾角由45°减小到30°,物体A受到的静摩擦力为3mBgsin30°-mBg;所以物体A受到的静摩擦力将减小,选项C正确D错误。,物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在固定在天花板上的轻滑轮两侧,物体A、,用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h,,与地面即将接触时速度大小为v,此时物体B对地面恰好无压力,则下列说法中正确的是( ).此时物体B的速度大小也为v7原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!,方向竖直向上【参考答案】A【名师解析】由题可知,此时弹簧所受的拉力大小等于B的重力,即F=mg,弹簧伸长的长度为x=h,由F=kx得,k=mg/h,,等于2mg,选项B错误。此时物体B对地面恰好无压力时,:F-mg=ma,得a=。11.(2013山东理综)如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为( )A.∶4 ∶ ∶2 ∶1【参考答案】D【名师解析】弹簧A、,对A、B间的小球受力分析可得FAsin30°=FBcosθ,对B、C间的小球受力分析可得FBcosθ=FC,所以FC=FAsin30°,可得=,.(2016·河北唐山高三月考)如下图所示的几种情况中,不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量,不计一切摩擦,物体质量都为m,且均处于静止状态,有关角度如图所示。弹簧测力计示数FA、FB、FC、FD由大到小的排列顺序是( )>FD>FA>FC >FC>FB>>FB>FA>FC >FD>FB>FA8原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!【参考答案】C【名师解析】A图中,由共点力平衡可得,2FAcos45°=mg,解得FA=;B图中,由共点力平衡可得,FB=mg;C图中,由共点力平衡可得,FC=;D图中,由共点力平衡可得,2FDcos75°=mg,解得FD=;故FD>FB>FA>FC,C正确。