2024-2025學年新教材高中物理第三章相互作用-力5共點力的平衡分層集訓含解析新人教版必修第一冊

PAGE7-共點力的平衡[合格達標練]題組一平衡狀態(tài)和平衡條件1．物體在共點力作用下，下列說法中正確的是()A．物體的速度在某一時刻等于零，物體就肯定處于平衡狀態(tài)B．物體相對另一物體保持靜止時，物體肯定處于平衡狀態(tài)C．物體處于平衡狀態(tài)，所受合力肯定為零D．物體處于平衡狀態(tài)時，物體肯定做勻速直線運動2．某物體受四個力的作用而處于靜止狀態(tài)，保持其他三個力的大小和方向均不變，使另一個大小為F的力的方向轉過90°，則欲使物體仍保持靜止狀態(tài)，必需再加上一個大小為多少的力()A．FB.eq\r(2)FC．2FD．3．一個物體受到三個共點力的作用，假如三個力的大小為如下各組狀況，那么有可能使物體處于平衡狀態(tài)的是()A．1N4N7NB．2N6N9NC．2N5N8ND．6N8N6N題組二利用平衡條件解決實際問題4.如圖所示，一個小球上端通過細線連在天花板上，下端放在光滑的斜面上，細線豎直時小球處于平衡狀態(tài)．則小球的受力個數為()A．1個B．2個C．3個D．4個5．如圖所示，某人靜躺在椅子上，椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角θ.若此人所受重力為G，則椅子各部分對他的作用力的合力大小為()A．GB．GsinθC．GcosθD．Gtanθ6.如圖所示，水平地面上有一質量m＝20kg的木箱，木箱與地面間的動摩擦因數μ＝0.2，一個小摯友用F＝30N的水平推力推木箱，木箱仍舊保持靜止，則下列說法正確的是()A．木箱對地面的壓力是由于地面發(fā)生形變而產生的B．地面對木箱的作用力的方向是豎直向上的C．小摯友與地面對木箱的共同作用力的大小是200N，方向豎直向上D．小摯友所受的合外力的大小為30N7．如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上，桿的另一端固定一個重力為2N的小球，則小球處于靜止狀態(tài)時，彈性桿對小球的彈力()A．大小為2N，方向平行于斜面對上B．大小為2N，方向豎直向上C．大小為2N，方向垂直于斜面對上D．由于桿的形變大小未知，無法確定彈力的方向和大小8．如圖所示，彈簧測力計和細線的重力及一切摩擦力不計，物重G＝1N，則彈簧測力計A和B的示數分別為()A．1N,0B．0,1NC．2N,1ND．1N,1N9．一個質量為3kg的物體被放置在傾角為α＝30°的固定、光滑斜面上，在如圖所示的甲、乙、丙三種狀況下，物體處于平衡狀態(tài)的是(取g＝10m/s2)()A．僅甲圖B．僅丙圖C．僅乙圖D．甲、乙、丙圖10．手提電腦散熱底座一般設置有四個卡位用來調整角度，如圖甲所示．某同學將電腦放在散熱底座上，為了獲得更好的舒適度，由原卡位4調至卡位1增大傾角，如圖乙所示，電腦始終處于靜止狀態(tài)，則()A．電腦受到4個力的作用B．電腦受到的合力變大C．散熱底座對電腦的作用力方向豎直向上D．電腦受到的重力和支持力的合力不變11．如圖所示，一個質量為m的物體A，向其施加一個水平方向的力F，使A沿豎直墻壁勻速下滑，若物體A與墻面間的動摩擦因數為μ，那么物體A與墻面間的摩擦力為()A．Ff＝μmg向上B．Ff＝mg向下C．Ff＝F向下D．Ff＝μF向上[素養(yǎng)提升練]12．(多選)如圖所示，某物塊靜止在光滑斜面上，物塊與一輕質彈簧相連，彈簧被固定在斜面的頂端，物塊的下端用一個垂直于斜面的擋板攔住，整個裝置處于靜止狀態(tài)，則物塊的受力個數可能為()A．2B．3C．4D．513．如圖所示，一根繩的兩端分別固定在兩座山的A、B處，A、B兩點水平距離BD＝16m，豎直距離AD＝2m，A、B間繩長為20m．重為120N的猴子抓住套在繩子上的滑環(huán)在A、B間滑動，某時刻猴子在最低點C處靜止，則此時繩的張力大小為(繩處于拉直狀態(tài))()A．75NB．100NC．150ND．200N14．如圖，將完全相同、質量均為4kg的木塊A和B疊放在水平桌面上，在16N的水平拉力F1作用下，A、B一起做勻速直線運動．(g取10N/kg)(1)此時木塊B上表面受到摩擦力Ff1是多少？B的下表面所受的摩擦力Ff2又是多少？(2)桌面與木塊之間的動摩擦因數是多少？15．如圖所示，用彈簧測力計稱物塊時，靜止時彈簧測力計讀數是F1＝7.5N．用彈簧測力計拉著物塊沿著傾角為θ＝37°的斜面對上勻速滑動時，彈簧測力計讀數是F2＝6N，彈簧測力計的拉力方向與斜面平行．求物塊與斜面間的動摩擦因數．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)分層集訓12共點力的平衡1．解析：處于平衡狀態(tài)的物體，從運動形式上來看是處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，從受力上來看，物體所受合力為零．某一時刻速度為零的物體，受力不肯定為零，故不肯定處于平衡狀態(tài)，選項A、D錯誤；物體相對于另一物體靜止時，該物體不肯定靜止，如當另一物體做變速運動時，該物體也做變速運動，此物體處于非平衡狀態(tài)，故選項B錯誤；由共點力的平衡條件可知選項C正確．答案：C2．解析：物體受四個力的作用而處于靜止狀態(tài)時，F(xiàn)與其余三個力的合力F′等大、反向，當F轉過90°時，F(xiàn)′與F之間的夾角為90°，又F′＝F，兩力的合力F合＝eq\r(2)F，故要滿意題意，必需再加上一個大小為eq\r(2)F的力．答案：B3．解析：能否使物體處于平衡狀態(tài)，要看三個力的合力是否可能為零，方法是兩個較小力加起來是否大于或等于最大的那個力，假如是，物體就可能處于平衡狀態(tài)，故D正確．答案：D4．解析：本題可用假設法：假設小球除受重力、繩的拉力外還要受到垂直于斜面的支持力，這三個力中有重力、繩的拉力在一條直線上，與支持力不共線．因此三力的合力不能為零，小球不行能平衡．由此可見，假設的支持力不行能存在．答案：B5．解析：當探討對象受到多個作用力處于靜止狀態(tài)時，其中一個力與其余力的合力是等大、反向的，可知椅子各部分對他的作用力的合力大小為G，選項A正確．答案：A6．解析：A錯：木箱對地面的壓力是由于木箱發(fā)生形變產生的．B錯：木箱受到重力、支持力、推力、摩擦力的作用，地面對木箱的作用力有支持力和摩擦力，方向不在豎直方向上．C對：小摯友與地面對木箱的合力與木箱重力等大反向．D錯：小摯友保持靜止，受到的合外力為零．答案：C7．解析：小球受到重力G和彈性桿對小球的彈力F，由于小球處于靜止狀態(tài)，彈力與重力平衡，故彈性桿對小球的彈力方向應豎直向上，大小為F＝G＝2N．B正確．答案：B8．解析：彈簧測力計讀數是在它處于平衡狀態(tài)時讀數，由題圖可知，兩側拉力大小相等．答案：D9．解析：物體在光滑斜面上受重力、支持力和沿斜面對上的拉力，斜面光滑，故物體不受摩擦力；將重力沿平行于斜面和垂直于斜面的方向進行分解，支持力肯定與重力垂直于斜面的分力相等；要使物體處于靜止狀態(tài)，拉力應等于重力沿斜面對下的分力，即F＝mgsinα＝3×10×eq\f(1,2)N＝15N，故只有乙圖中物體處于平衡狀態(tài)，故選C.答案：C10．解析：電腦受到重力、支持力、摩擦力三個力作用，A錯誤；電腦始終處于靜止狀態(tài)，所受合力始終為0，B錯誤；散熱底座對電腦的作用力指的是支持力與摩擦力的合力，與電腦的重力等大反向，即方向豎直向上，C正確；重力與支持力的合力和摩擦力等大反向，當由原卡位4調至卡位1時傾角增大，電腦重力沿底座向下的分力變大，則摩擦力變大，故電腦受到的重力和支持力的合力變大，D錯誤．答案：C11．解析：由于物體勻速下滑，因此在豎直方向上所受合外力為零，所以摩擦力方向向上Ff＝mg.滑動摩擦力的大小Ff＝μFN，F(xiàn)N＝F，則Ff＝μF，所以A、B、C錯誤，D正確．答案：D12．解析：物體除受重力、斜面支持力之外，依據彈簧對物體的拉力與重力沿著斜面對下的分力的大小不同，可能還受到擋板的彈力、彈簧彈力的作用，但也可能是擋板彈力、彈簧彈力兩者之一，即可能為3個力，也可能是4個力，因此選項B、C正確．答案：BC13．解析：作出滑環(huán)受力分析圖，如圖所示，設拉力T與水平方向的夾角為θ，由幾何關系可得cosθ＝eq\f(16,20)＝eq\f(4,5)，解得θ＝37°，又由平衡條件得2Tsinθ＝T1，解得T＝eq\f(T1,2sinθ)＝eq\f(120,2×\f(3,5))N＝100N，A、C、D錯誤，B正確．答案：B14．解析：(1)A做勻速運動，水平方向不受力，所以B上表面Ff1＝