2024-2025學(xué)年高中物理第三章習(xí)題課物體的受力分析和共點力作用下的平衡練習(xí)含解析新人教版必修1

PAGE4-習(xí)題課物體的受力分析和共點力作用下的平衡1.(2024·集寧區(qū)校級月考)如圖所示，人站在自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運(yùn)動，不計空氣阻力，以下說法正確的是()A．人受到重力和支持力的作用B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用C．人的重力和人對踏板的壓力是一對平衡力D．人對踏板的壓力就是人的重力解析：選A.人站在自動扶梯上，人受到豎直向下的重力作用和豎直向上的支持力作用，人相對于扶梯是靜止的，沒有運(yùn)動也沒有運(yùn)動趨勢，人不受摩擦力作用，故A正確，B錯誤；重力和支持力是一對平衡力，人的重力和人對踏板的壓力不是平衡力，C錯誤；人對踏板的壓力屬于彈力，人的重力是萬有引力，二者是不同性質(zhì)的力，故D錯誤．2.(2024·湖北八校高一聯(lián)考)如圖所示，質(zhì)量為m的木塊A放在水平面上的質(zhì)量為M的斜面體B上，現(xiàn)用大小相等、方向相反的兩個水平推力F分別作用在A、B上，A、B均保持靜止不動．則()A．A與B之間肯定存在摩擦力B．B與地面之間肯定存在摩擦力C．B對A的支持力肯定等于mgD．地面對B的支持力大小肯定等于(m＋M)g解析：選D.A在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，對A受力分析如圖甲所示，若Fx＝Gx，則Ff＝0；若Fx＞Gx，則Ff≠0且方向沿斜面對下，則A錯誤；由圖甲知FN＝Fy＋Gy，則FN與G的大小關(guān)系不確定，C錯誤；對A、B整體受力分析如圖乙，水平方向上與地面間無摩擦力，豎直方向上FN地＝GA＋GB＝(m＋M)g，則B錯誤，D正確．3.如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30°，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長量之比為()A.eq\r(3)∶4 B．4∶eq\r(3)C．1∶2 D．2∶1解析：選D.將兩小球及彈簧B視為整體進(jìn)行受力分析有FC＝FAsin30°FC＝kxCFA＝kxAeq\f(FA,FC)＝eq\f(1,sin30°)＝2∶1eq\f(xA,xC)＝2∶1故D正確，A、B、C錯誤．4．(多選)(2024·湖南衡陽高一月考)如圖所示，輕質(zhì)不行伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)．假如只人為變更一個條件，當(dāng)衣架靜止時，下列說法正確的是()A．繩的右端上移到b′，繩子拉力不變B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D．若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點右移解析：選AB.如圖所示，兩個繩子是對稱的，與豎直方向夾角是相等的．假設(shè)繩子的長度為x，兩豎直桿間的距離為L，則xcosθ＝L，繩子一端在上下移動的時候，繩子的長度不變，兩桿之間的距離不變，則θ角度不變；兩個繩子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夾角不變，所以繩子的拉力不變，A正確，C錯誤；當(dāng)桿向右移動后，依據(jù)xcosθ＝L，即L變大，繩長不變，所以θ角度減小，繩子與豎直方向的夾角變大，繩子的拉力變大，B正確；繩長和兩桿距離不變的狀況下，θ不變，所以掛的衣服質(zhì)量變更，不會影響懸掛點的移動，D錯誤．5．(多選)(2024·浙江寧波高一期末)在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)對B加一豎直向下的力F,F的作用線通過球心，設(shè)B對墻的作用力為F1，B對A的作用力為F2，地面對A的摩擦力為F3，地面對A的支持力為F4.若F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止，截面如圖所示，則在此過程中()A．F1保持不變，F(xiàn)4保持不變B．F1緩慢增大，F(xiàn)4緩慢增大C．F2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大D．F2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變解析：選BC.以B球為探討對象，將F與B重力G的合力按效果進(jìn)行分解，如圖，設(shè)BA連線與豎直方向夾角為α，由平衡條件得：B對墻的作用力：F1＝(F＋GB)tanα，當(dāng)F增大時，F(xiàn)1緩慢增大；B對A的作用力：F2＝eq\f(F1,sinα)，F(xiàn)1緩慢增大，則F2緩慢增大；再以整體為探討對象，依據(jù)平衡條件，則有：地面對A的支持力F4＝GA＋GB＋F，F(xiàn)增大則F4緩慢增大；地面對A的摩擦力F3＝F1，由前面分析F1增大則F3緩慢增大．6．如圖所示，質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點為O，輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質(zhì)量為m2的人相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ＝37°，物體甲及人均處于靜止?fàn)顟B(tài)(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)．求：(1)輕繩OA、OB中的張力分別是多大？(2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若人的質(zhì)量m2＝60kg，人與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.3，欲使人在水平面上不滑動，則物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少？解析：(1)以結(jié)點O為探討對象，受三段輕繩的拉力作用，且豎直繩上的拉力大小等于m1g，如圖，依據(jù)共點力平衡條件有：FOB－FOAsinθ＝0，F(xiàn)OAcosθ－m1g＝0聯(lián)立以上兩式解得：FOA＝eq\f(m1g,cosθ)＝eq\f(5,4)m1gFOB＝m1gtanθ＝eq\f(3,4)m1g.(2)人在水平方向僅受繩OB的拉力FOB和地面的摩擦力Ff作用，依據(jù)平衡條件有：Ff＝FOB＝eq\f(3,4)m1g，方向水平向左．(3)人在豎直方向上受重力m2g和地面的支持力FN作用，因此有：FN＝m