版新教材物理人教版必修作業(yè)共點(diǎn)力的平衡word版含解析

1．(多選)關(guān)于平衡狀態(tài)的理解，下列說(shuō)法正確的是()A．體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)B．蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升到最高點(diǎn)時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)C．舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于平衡狀態(tài)D．跳水運(yùn)動(dòng)員在跳臺(tái)與水面之間運(yùn)動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)答案AC解析物體處于平衡狀態(tài)時(shí)合力為零。體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)合力為零，處于平衡狀態(tài)，A正確；蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升到最高點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度為零，在重力作用下立即下落，合力不為零，不是靜止?fàn)顟B(tài)，B錯(cuò)誤；舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)合力為零，處于平衡狀態(tài)，C正確；跳水運(yùn)動(dòng)員在跳臺(tái)與水面之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，受重力作用，合力不為零，不是平衡狀態(tài)，D錯(cuò)誤。2．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊靜止在傾角為θ的斜面上，斜面靜止在地面上。重力加速度為g。關(guān)于物塊的受力情況分析，下列說(shuō)法不正確的是()A．物塊受到重力、支持力和摩擦力作用B．物塊所受支持力大小為mgtanθC．物塊所受摩擦力大小為mgsinθD．斜面對(duì)物塊的摩擦力與支持力的合力方向豎直向上答案B解析對(duì)物體受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，如圖所示。根據(jù)平衡條件，有：N＝mgcosθ，f＝mgsinθ，A、C正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件，支持力和摩擦力的合力與重力等值、反向、共線(xiàn)，即斜面對(duì)物塊的摩擦力與支持力的合力方向豎直向上，D正確。3．(多選)如圖所示，在恒力F作用下，a、b兩物體一起沿粗糙豎直墻面勻速向上運(yùn)動(dòng)，關(guān)于它們受力情況的下列說(shuō)法中正確的是()A．a(chǎn)一定受到4個(gè)力B．a(chǎn)可能受到6個(gè)力C．b一定受到3個(gè)力D．b可能受到2個(gè)力答案AC解析對(duì)物體a、b整體受力分析，受重力、恒力F，假設(shè)墻壁對(duì)整體有支持力，水平方向不能平衡，故墻壁對(duì)整體沒(méi)有支持力，也沒(méi)有摩擦力；對(duì)物體b受力分析，受重力、支持力和摩擦力，處于平衡狀態(tài)，C正確，D錯(cuò)誤；最后對(duì)物體a受力分析，受恒力F、重力、物體b對(duì)其的壓力和靜摩擦力，即物體a受4個(gè)力作用，故A正確，B錯(cuò)誤。4．質(zhì)量均為m的a、b兩木塊疊放在水平面上，如圖所示，a受到斜向上且與水平面成θ角的力F1的作用，b受到斜向下且與水平面成θ角的力F2的作用，兩力大小相等，均為F，且在同一豎直平面內(nèi)，此時(shí)兩木塊保持靜止，則()A．b一定受到四個(gè)力的作用B．水平面對(duì)b的支持力可能大于2mgC．a(chǎn)、b之間一定存在靜摩擦力D．b與水平面之間一定存在靜摩擦力答案C解析對(duì)a進(jìn)行受力分析，在水平方向上必有Ff＝F1cosθ，故a受重力mg、支持力FN、力F1、靜摩擦力Ff，C正確；對(duì)a、b整體分析，在水平方向上，F(xiàn)1和F2的分力大小相等，方向相反，則水平面對(duì)b無(wú)摩擦力，在豎直方向上，F(xiàn)1和F2的分力大小相等，方向相反，則水平面對(duì)b的支持力大小為2mg，B、D錯(cuò)誤；由以上分析知，b受重力mg、地面的支持力、a對(duì)b的壓力和摩擦力、力F2共五個(gè)力作用，A錯(cuò)誤。5．(多選)如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻壁之間放一光滑球B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。若把A向右移動(dòng)少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，則()A．B對(duì)墻的壓力減小B．A與B之間的作用力增大C．地面對(duì)A的摩擦力減小D．A對(duì)地面的壓力不變答案ACD解析對(duì)球B受力分析，如圖所示，設(shè)物體A對(duì)球B的支持力為F1，豎直墻對(duì)球B的彈力為F2，F(xiàn)1與豎直方向的夾角θ因物體A右移而減小。由平衡條件得：F1cosθ＝mBg，F(xiàn)1sinθ＝F2，解得F1＝eq\f(mBg,cosθ)，F(xiàn)2＝mBgtanθ，θ減小，F(xiàn)1減小，F(xiàn)2減小，A正確，B錯(cuò)誤；對(duì)A、B整體受力分析可知，豎直方向，地面對(duì)整體的支持力FN＝(mA＋mB)g，與θ無(wú)關(guān)，即A對(duì)地面的壓力不變，D正確；水平方向，地面對(duì)A的摩擦力Ff＝F2，因F2減小，故Ff減小，C正確。6．(多選)如圖所示，三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端，另一端都固定在水平地面上，將桿豎直緊壓在地面上，若三條繩長(zhǎng)度不同。下列說(shuō)法正確的有()A．三條繩中的張力都相等B．桿對(duì)地面的壓力大于自身重力C．繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零D．繩子拉力的合力與桿的重力是一對(duì)平衡力答案BC解析桿豎直緊壓在水平地面上，受到重力、三條繩子的拉力和地面對(duì)它的支持力。根據(jù)平衡條件可知，三條繩子的拉力的合力豎直向下，故繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零，桿對(duì)地面的壓力大小等于桿的重力與三條繩的拉力的合力之和，B、C正確；由于三條繩子長(zhǎng)度不同，即三條繩與豎直方向的夾角不同，所以三條繩上的張力不相等，A錯(cuò)誤；繩子拉力的合力與桿的重力方向相同，因此兩者不是一對(duì)平衡力，D錯(cuò)誤。7.如圖所示，質(zhì)量為m＝kg的砝碼懸掛在輕繩PA和PB的結(jié)點(diǎn)上并處于靜止?fàn)顟B(tài)，PA與豎直方向的夾角為37°，PB沿水平方向。質(zhì)量為M＝10kg的木塊與PB相連，靜止于傾角為37°的斜面上(取g＝10m/s2，sin37°＝，cos37°＝。求：(1)輕繩PB上拉力的大小；(2)木塊所受斜面的摩擦力和彈力大小。答案(1)6N(2)NN解析(1)分析P點(diǎn)的受力如圖甲所示，有FAcos37°＝F1＝mgFAsin37°＝FB可解得FB＝6N。(2)再分析木塊的受力情況如圖乙所示，有Ff＝Mgsin37°＋FBcos37°FN＋FBsin37°＝Mgcos37°解得Ff＝NFN＝N。8.如圖所示，半徑為R的光滑半球固定在水平面上，球心O的正上方A點(diǎn)固定一個(gè)小定滑輪，細(xì)線(xiàn)一端拴一小球，小球置于半球面上，另一端繞過(guò)定滑輪。現(xiàn)緩慢用力F拉線(xiàn)使小球沿半球面上升。已知懸點(diǎn)A到球面上C點(diǎn)的距離AC＝s，小球質(zhì)量為m，重力加速度為g，求：(1)小球?qū)η蛎娴膲毫Υ笮。?2)細(xì)線(xiàn)上的張力大小的變化情況。答案(1)eq\f(mgR,s＋R)(2)變小解析小球受三個(gè)共點(diǎn)力的作用，即重力mg、半球面對(duì)小球的彈力FN和細(xì)線(xiàn)對(duì)小球的拉力FT。在緩慢用力拉線(xiàn)時(shí)，小球?qū)⒀匕肭蛎婢徛叵蛏弦苿?dòng)，可以認(rèn)為小球始終處于平衡狀態(tài)。根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知，可將FN、mg與FT通過(guò)平移構(gòu)成一個(gè)封閉的三角形，如圖所示。由幾何關(guān)系可知三角形ABO與力的矢量三角形相似，設(shè)A、B之間的繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例，可得eq\f(mg,AC＋OC)＝eq\f(FT,L