1、计算题 (10分)放风筝是春天时大人和小孩都爱玩的一项有趣的体育活动,手上牵着线拉着风筝迎风向前跑,就可以将风筝放飞到高处。有一个小朋友将一只质量为m1=0.4kg的风筝放飞到空中后,拉着线的下端以一定的速度匀速跑动时,线恰能与水平面成
角保持不变,如图所示,这时小朋友拉住线的力为T=10N,(g取10m/s2,不计风筝所受的浮力)求:

(1)风筝所受的风力F。
(2)若该小朋友质量为m2=20Kg,则小朋友对地面的压力N。
参考答案:(1)tanβ=2(2)N=192N,方向竖直向下。
本题解析:(1)如图所示,风筝受力如图。

设风力F与水平方向成β角,则:
Fcosβ=Tcos53°?
Fsinβ=m1g+Tsin53
解得:? F=6
N?
tanβ=2
(2)对小朋友受力如图
Tsin53°+N"=m2g?
N"=192N?
由牛顿第三定律可知:小朋友对地面的压力为:
N=192N,
方向竖直向下。
本题考查受力平衡问题,风筝受到重力、拉力和风力作用,建立直角坐标系,分解拉力和风力后列方程即可
本题难度:一般
2、计算题 (原创题)2009年12月26日起,武广高铁正式运行,由于电气化改造工程的技术标准较高,改造后列车运行速度加快、密度加大,因此对行车安全和人身安全提出了更高的要求.如图2-3-12所示为供电线路两电线杆之间电线覆冰后的情形,假设电线质量分布均匀,两电线杆正中间O处的张力为F,电线与电线杆结点A处的切线与竖直方向的夹角为θ,求:结点A处作用于电线的拉力大小FA为多少?两电杆间覆冰电线的质量为多大?

图2-3-12
参考答案:

本题解析:法一:(合成法):如图甲所示,作出两电杆间左半部分覆冰电线的受力图.由“共面不平行的三个力平衡,则这三个力必为共点力”可知,这三个力为共点力.由三力平衡时,任意两力的合力应与第三个力平衡,故F与mg/2的合力应与FA平衡,设该合力与mg/2的夹角为θ,由平行四边形定则作出F与mg/2的合力,解直角三角形得:FA=F/sinθ,mg/2=Fcotθ,解出m=2Fcotθ/g.
法二:(效果分解法):如图乙所示,作出两电杆间左半部分覆冰电线的受力图.将重力沿F与FA的反方向分解,由力的平衡有,F=G1,FA=G2.解直角三角形得:G2=G1/sinθ,mg/2=G1cotθ,联立解出FA=F/sinθ,m=2Fcotθ/g.
法三:(正交分解法):如图丙所示,作出两电杆间左半部分覆冰电线的受力图.将拉力FA沿水平方向与竖直方向分解,由力的平衡有:F=FAsinθ,mg/2=FAcosθ,故解出FA=F/sinθ,m=2Fcotθ/g.

法四:(封闭三角形法):如图丁所示,左半部分覆冰电线受力平衡,受的三个力组成封闭的直角三角形,解直角三角形得:FA=F/sinθ,mg/2=Fcotθ,解出m=2Fcotθ/g.
本题难度:一般
3、选择题
如图所示,质量为M的粗糙斜面上有一质量为m的木块在匀减速下滑,则地面受到的压力应
A.等于(m+M)g
B.大于(m+M)g
C.小于(m+M)g
D.无法确定
参考答案:B
本题解析:分析:木块匀减速下滑,其加速度沿斜面向上,以木块和斜面整体为研究对象,分析受力情况,根据牛顿第二定律分析地面对斜面的支持力的大小,再由牛顿第三定律分析斜面对地面的压力大小.
解答:以木块和斜面整体为研究对象,分析受力情况,如图.将木块的加速度分解为水平和竖直两个方向如图,根据牛顿第二定律得
:
竖直方向:(M+m)g-N=M?0+macosθ
则知,地面对斜面的支持力N<(M+m)g
根据牛顿第三定律得知,斜面对地面的压力大小N′=N<(M+m)g.故B正确
故选B
点评:本题是加速度不同的连接体类型,以整体为研究对象,将加速度分解研究,也可以根据超重观点分析,整体有竖直向上的分加速度,处于超重状态,即可知B正确.
本题难度:简单
4、选择题 甲、乙两队进行拔河比赛,甲队胜。若绳的质量不计,则
①甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力
②甲队与地面的最大静摩擦力大于乙队与地面的最大静摩擦力
③甲、乙两队与地面的最大静摩擦力大小相等方向相反
④甲、乙两队拉绳的力相同
以上说法正确的是
[? ]
A.①③
B.②④
C.②③
D.①④
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电荷量为Q,表面无大气.在一次实验中,宇航员将一带电-q(q<<Q)的粉尘置于离该星球表面h高处,该粉尘恰处于悬浮状态;宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h处,无初速释放,则此带电粉尘将?( )
A.背向星球球心方向飞向太空
B.仍处于悬浮状态
C.沿星球自转的线速度方向飞向太空
D.向星球球心方向下落
参考答案:粉尘开始受万有引力和静电力处于平衡,将此粉尘带到距该星球表面2h处,无初速释放,万有引力几乎不变,但静电力明显变小,所以粉尘将向星球球心方向下落.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
本题解析:
本题难度:一般