3.5共点力的平衡 同步练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.5共点力的平衡 同步练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 845.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-08-23 10:11:06 | ||
图片预览
文档简介
2021-2022人教版（2019）高一物理必修一
3.5共点力的平衡
一、选择题
1．物体b在力F作用下将物体a压向光滑的竖直墙壁，a处于静止状态。关于a所受的摩擦力，下列说法中正确的是（ ）
A．a受到的摩擦力有两个
B．a受到的摩擦力大小不随F变化
C．a受到的摩擦力大小随F的增大而增大
D．a受到的摩擦力方向始终竖直向下
2．如图所示，光滑水平地面上的斜面体在水平向左的外力作用下，将光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上，现使斜面体缓慢向右运动，在圆球与地面接触之前，下列说法正确的是（ ）
A．圆球对竖直墙壁的压力逐渐变大
B．圆球对斜面体的压力保持不变
C．斜面体对地面的压力逐渐变大
D．水平外力逐渐变小
3．如图所示，a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上（球的小孔比杆大），并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为m且绳Ob总是竖直的，杆与水平面成θ角，不计滑轮的一切摩擦，重力加速度为g。当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为θ，Ob段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是（ ）
A．a一定受到4个力的作用
B．b只可能受到2个力的作用
C．绳子对a的拉力有可能等于mg
D．a的质量一定为mtanθ
4．如图所示，这是生活中常见的杆秤，其用途是用来测量物体的质量。杆秤由三条提绳、托盘、秤杆和秤砣构成，提绳等长且质量不计，托盘质量为0.1kg，称重时杆秤处于静止状态，提绳与竖直方向均成37°角。已知，，取重力加速度大小。当用此杆秤称量质量为0.5kg的物体时，每根提绳中的拉力大小为（ ）
A．
B．2N
C．
D．2.5N
5．如图所示，节目《激情爬竿》在春晚受到观众的好评当杂技演员用双手握住固定在竖直方向的竿匀速攀上和匀速下滑时，他所受的摩擦力分别是和，那么（ ）
A．向下，向上，且
B．向下，向上，且
C．向上，向上，且
D．向上，向下，且
6．如图所示，用轻绳将重球挂在墙上，不考虑小球与墙面间的摩擦。如果把绳的长度减小一些，则下列说法正确的是（ ）
A．球对绳的拉力变大
B．绳对球的拉力变小
C．球对墙的压力不变
D．墙对球的支持力变小
7．抖空竹是大家喜欢的一项运动。如图所示，细杆的两端固定一根软线，并绕过空竹，通过左右上下移动细杆，可使空竹移动至不同位置。假设空竹光滑，软线质量不计，若表演者左手保持不动，在右手完成下动作时，下列说法正确的是（ ）
A．右手竖直向下缓慢移动的过程中，软线的拉力增大
B．右手竖直向上慢移动的过程中，软线的拉力减小
C．右手水平向右缓慢移动的过程中，软线的拉力不变
D．右手水平向右缓慢移动的过程中，软线的拉力增大
8．如图所示，质量为60kg的人站在质量为30kg的吊篮内，他为了使自己和吊篮在空中保持静止。至少用多大拉力拉住绳子（ ）
A．300N
B．225N
C．450N
D．900N
二、多选题
9．人用手直地握着啤酒瓶，始终保持静止，则（ ）
A．手握瓶子的力越大，手与瓶子间的摩擦力就越大
B．往瓶子加水后，手与瓶子间的摩擦力将增大
C．手握瓶子的力大小等于手与瓶子间的摩擦力
D．若手握瓶子的力增大，则手与瓶子间的静摩擦力仍不变
10．如图所示，建筑装修中，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石施加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则磨石受到的摩擦力是（ ）
A．（F－mg）cos
B．（F－mg）sin
C．（F－mg）cos
D．（F－mg）
11．下列运动项目中的运动员处于平衡状态的是（ ）
A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时
B．蹦床运动员在空中上升到最高点时
C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内
D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时
12．如图所示，重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为。AO的拉力为，BO的拉力为，则不正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
三、解答题
13．如图所示，物体A重GA=40N，物体B重GB=20N，A与B，B与地的动摩擦因数相同。用水平绳将物体A系在竖直墙壁上，水平力F向右拉物体B，当F=30N时，才能将B匀速拉出。求
（1）接触面间的动摩擦因数多大？
（2）墙与A物体间绳子的张力多大？
14．如图所示，质量均为m的小滑块A、B用轻绳连接，置于倾角θ=37°的斜面上，在滑块B上施加有水平向右的恒力F，两滑块恰好均未上滑。已知两滑块和斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，滑块和斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知sin37°=0.6，重力加速度为g，求：
（1）轻绳对滑块A的拉力大小；
（2）外力F的大小。
15．如图所示，物体甲质量为m甲＝0.8kg，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m乙＝5kg的物体乙相连，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为＝0.3，轻绳OA与竖直方向的夹角＝37°，物体甲、乙均处于静止状态，（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，tan37°＝0.75，g取10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：
（1）轻绳OA、OB受到的拉力是多大；
（2）水平面对物体乙的摩擦力。
16．如图所示，BC是一轻杆，可绕C点转动，AB是一连接在墙壁和杆上的轻绳，在杆的B点悬挂一个定滑轮，人用它匀速地提起重物，重物质量为30kg，人的质量为50
kg。
（g取10m/s2绳子和滑轮的质量、绳子和滑轮的摩擦及杆的自重忽略不计）求：
（1）此时人对地面的压力是多大？
（2）支架的斜杆BC所受的力是多大？
参考答案
1．B
【详解】
对于a，由于墙壁光滑，因此a受到竖直向下的重力、b对a
的压力、墙壁的弹力以及b对a竖直向上的摩擦力，根据平衡条件，a受到的摩擦力大小始终与a的重力相等，因此a受到的摩擦力大小不随F变化，ACD错误，B正确；
故选B。
2．B
【详解】
AB．对圆球受力分析可知，圆球受自身重力、斜面体对圆球的支持力、墙壁对圆球的弹力三个力作用，斜面体缓慢向右运动，三个力构成的三角形不变，即斜面体对圆球的支持力、墙壁对圆球的弹力保持不变，据牛顿第三定律知，圆球对竖直墙壁的压力、圆球对斜面体的压力保持不变，A错误，B正确；
CD．对整体受力分析可知，地面对斜面体的支持力与整体受到的重力大小相等，水平向左的外力与墙壁对圆球的弹力大小相等，即斜面体对地面的压力保持不变，水平外力也保持不变，CD错误。
故选B。
3．C
【详解】
AB．对a和b受力分析可知，a至少受3个力，可能4个力，b一定有2两个力或4个力的作用，选项A、B错误；
C．对b受力分析可知，b受绳子拉力可能等于mg，因此绳子对a的拉力可能等于mg，选项C正确；
D．对a受力分析，如果摩擦力为零
可得
选项D错误。
故选C。
4．D
【详解】
对托盘及所称物体，由平衡条件可得，在竖直方向
其中
，
联立解得
故选D。
5．C
【详解】
当杂技演员用双手握住固定在竖直方向的竿匀速攀上和匀速下滑时，所受摩擦力和与重力都是一对平衡力，则向上，向上，且。
故选C。
6．A
【详解】
以小球为研究对象，分析受力如图。设绳子与墙的夹角为θ，由平衡条件得
F2′=mgtanθ
根据牛顿第三定律得球对绳的拉力
球对墙的压力
F2=F2′=mgtanθ
把绳的长度减小，θ增大，cosθ减小，tanθ增大，则得到F1和F2都增大。球对绳的拉力变大，球对墙的压力变大。
故选A。
7．D
【详解】
AB．如图所示，开始时两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的。
左手不动，右手竖直向下，或向上移动一小段距离，两只手之间的水平距离L不变；假设绳子的长度为X，则
Xsinθ=L
绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则θ角度不变；两个绳子的合力向上，大小等于空竹的重力，由于夹角不变，所以绳子的拉力不变，故AB错误；
CD．左手不动，右手水平向右移动一小段距离，绳子与竖直方向的夹角变大，且两个绳子的合力不变，根据
2Fcosθ=mg
可知，拉力F变大，故C错误，D正确；
故选D。
8．B
【详解】
设人的拉力为T，将人和吊篮作为整体受力分析可得
解得
故选B。
9．BD
【详解】
A．啤酒瓶处于静止状态，所受静摩擦力始终等于瓶的重力，A错误；
B．往瓶子加水后，重力增大，由平衡条件可知，手与瓶子间的静摩擦力将增大，B正确；
C．手握瓶子的力属于弹力，与手与瓶子间的静摩擦力无关，C错误；
D．若手握瓶子的力增大，则手与瓶子间的最大静摩擦力增大，而静摩擦力等于重力，仍不变，D正确。
故选BD。
10．AB
【详解】
A．对磨石进行受力分析，如图所示，由平衡条件得，沿斜壁方向
选项A正确；
BCD．垂直于斜壁方向
故摩擦力
选项B正确，CD错误。
故选AB。
11．ACD
【详解】
A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时，运动员受力处于平衡状态，A正确；
B．蹦床运动员在空中上升到最高点时，运动员只受重力作用，受力不平衡，B错误；
C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内，运动员受力处于平衡状态，C正确；
D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时，运动员受重力与浮力平衡，处于平衡状态，D正确。
故选ACD。
12．ABC
【详解】
对结点O受力分析，根据平衡条件可得
由于选择错误的，故选ABC。
13．（1）0.3；（2）12N
【详解】
（1）对物体B，由平衡知识可知
解得
μ=0.3
（2）对A分析可知
14．（1）；（2）
【详解】
（1）分析A的受力，如图所示。
解得
（2）分析B的受力，如图所示
解得
15．（1）10N；6N；（2）6N，方向水平向左
【详解】
（1）节点O受力分析，受下面细绳的拉力，OA的拉力，OB的拉力，根据平衡条件
TOA==10N
TOB==6N
（2）对乙分析，水平方向合力为零
f==6N
方向水平向左
16．（1）；（2）
【详解】
（1）重物被匀速提起，则绳子对重物的拉力大小等于重物受到的重力，绳子对人向上的拉力大小也等于重物的重力，即
所以人对地面的压力
（2）定滑轮对B点竖直向下的拉力为
B点受力平衡，所以斜杆BC所受的力
试卷第2页，总2页
3.5共点力的平衡
一、选择题
1．物体b在力F作用下将物体a压向光滑的竖直墙壁，a处于静止状态。关于a所受的摩擦力，下列说法中正确的是（ ）
A．a受到的摩擦力有两个
B．a受到的摩擦力大小不随F变化
C．a受到的摩擦力大小随F的增大而增大
D．a受到的摩擦力方向始终竖直向下
2．如图所示，光滑水平地面上的斜面体在水平向左的外力作用下，将光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上，现使斜面体缓慢向右运动，在圆球与地面接触之前，下列说法正确的是（ ）
A．圆球对竖直墙壁的压力逐渐变大
B．圆球对斜面体的压力保持不变
C．斜面体对地面的压力逐渐变大
D．水平外力逐渐变小
3．如图所示，a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上（球的小孔比杆大），并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为m且绳Ob总是竖直的，杆与水平面成θ角，不计滑轮的一切摩擦，重力加速度为g。当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为θ，Ob段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是（ ）
A．a一定受到4个力的作用
B．b只可能受到2个力的作用
C．绳子对a的拉力有可能等于mg
D．a的质量一定为mtanθ
4．如图所示，这是生活中常见的杆秤，其用途是用来测量物体的质量。杆秤由三条提绳、托盘、秤杆和秤砣构成，提绳等长且质量不计，托盘质量为0.1kg，称重时杆秤处于静止状态，提绳与竖直方向均成37°角。已知，，取重力加速度大小。当用此杆秤称量质量为0.5kg的物体时，每根提绳中的拉力大小为（ ）
A．
B．2N
C．
D．2.5N
5．如图所示，节目《激情爬竿》在春晚受到观众的好评当杂技演员用双手握住固定在竖直方向的竿匀速攀上和匀速下滑时，他所受的摩擦力分别是和，那么（ ）
A．向下，向上，且
B．向下，向上，且
C．向上，向上，且
D．向上，向下，且
6．如图所示，用轻绳将重球挂在墙上，不考虑小球与墙面间的摩擦。如果把绳的长度减小一些，则下列说法正确的是（ ）
A．球对绳的拉力变大
B．绳对球的拉力变小
C．球对墙的压力不变
D．墙对球的支持力变小
7．抖空竹是大家喜欢的一项运动。如图所示，细杆的两端固定一根软线，并绕过空竹，通过左右上下移动细杆，可使空竹移动至不同位置。假设空竹光滑，软线质量不计，若表演者左手保持不动，在右手完成下动作时，下列说法正确的是（ ）
A．右手竖直向下缓慢移动的过程中，软线的拉力增大
B．右手竖直向上慢移动的过程中，软线的拉力减小
C．右手水平向右缓慢移动的过程中，软线的拉力不变
D．右手水平向右缓慢移动的过程中，软线的拉力增大
8．如图所示，质量为60kg的人站在质量为30kg的吊篮内，他为了使自己和吊篮在空中保持静止。至少用多大拉力拉住绳子（ ）
A．300N
B．225N
C．450N
D．900N
二、多选题
9．人用手直地握着啤酒瓶，始终保持静止，则（ ）
A．手握瓶子的力越大，手与瓶子间的摩擦力就越大
B．往瓶子加水后，手与瓶子间的摩擦力将增大
C．手握瓶子的力大小等于手与瓶子间的摩擦力
D．若手握瓶子的力增大，则手与瓶子间的静摩擦力仍不变
10．如图所示，建筑装修中，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石施加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则磨石受到的摩擦力是（ ）
A．（F－mg）cos
B．（F－mg）sin
C．（F－mg）cos
D．（F－mg）
11．下列运动项目中的运动员处于平衡状态的是（ ）
A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时
B．蹦床运动员在空中上升到最高点时
C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内
D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时
12．如图所示，重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为。AO的拉力为，BO的拉力为，则不正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
三、解答题
13．如图所示，物体A重GA=40N，物体B重GB=20N，A与B，B与地的动摩擦因数相同。用水平绳将物体A系在竖直墙壁上，水平力F向右拉物体B，当F=30N时，才能将B匀速拉出。求
（1）接触面间的动摩擦因数多大？
（2）墙与A物体间绳子的张力多大？
14．如图所示，质量均为m的小滑块A、B用轻绳连接，置于倾角θ=37°的斜面上，在滑块B上施加有水平向右的恒力F，两滑块恰好均未上滑。已知两滑块和斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，滑块和斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知sin37°=0.6，重力加速度为g，求：
（1）轻绳对滑块A的拉力大小；
（2）外力F的大小。
15．如图所示，物体甲质量为m甲＝0.8kg，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m乙＝5kg的物体乙相连，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为＝0.3，轻绳OA与竖直方向的夹角＝37°，物体甲、乙均处于静止状态，（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，tan37°＝0.75，g取10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：
（1）轻绳OA、OB受到的拉力是多大；
（2）水平面对物体乙的摩擦力。
16．如图所示，BC是一轻杆，可绕C点转动，AB是一连接在墙壁和杆上的轻绳，在杆的B点悬挂一个定滑轮，人用它匀速地提起重物，重物质量为30kg，人的质量为50
kg。
（g取10m/s2绳子和滑轮的质量、绳子和滑轮的摩擦及杆的自重忽略不计）求：
（1）此时人对地面的压力是多大？
（2）支架的斜杆BC所受的力是多大？
参考答案
1．B
【详解】
对于a，由于墙壁光滑，因此a受到竖直向下的重力、b对a
的压力、墙壁的弹力以及b对a竖直向上的摩擦力，根据平衡条件，a受到的摩擦力大小始终与a的重力相等，因此a受到的摩擦力大小不随F变化，ACD错误，B正确；
故选B。
2．B
【详解】
AB．对圆球受力分析可知，圆球受自身重力、斜面体对圆球的支持力、墙壁对圆球的弹力三个力作用，斜面体缓慢向右运动，三个力构成的三角形不变，即斜面体对圆球的支持力、墙壁对圆球的弹力保持不变，据牛顿第三定律知，圆球对竖直墙壁的压力、圆球对斜面体的压力保持不变，A错误，B正确；
CD．对整体受力分析可知，地面对斜面体的支持力与整体受到的重力大小相等，水平向左的外力与墙壁对圆球的弹力大小相等，即斜面体对地面的压力保持不变，水平外力也保持不变，CD错误。
故选B。
3．C
【详解】
AB．对a和b受力分析可知，a至少受3个力，可能4个力，b一定有2两个力或4个力的作用，选项A、B错误；
C．对b受力分析可知，b受绳子拉力可能等于mg，因此绳子对a的拉力可能等于mg，选项C正确；
D．对a受力分析，如果摩擦力为零
可得
选项D错误。
故选C。
4．D
【详解】
对托盘及所称物体，由平衡条件可得，在竖直方向
其中
，
联立解得
故选D。
5．C
【详解】
当杂技演员用双手握住固定在竖直方向的竿匀速攀上和匀速下滑时，所受摩擦力和与重力都是一对平衡力，则向上，向上，且。
故选C。
6．A
【详解】
以小球为研究对象，分析受力如图。设绳子与墙的夹角为θ，由平衡条件得
F2′=mgtanθ
根据牛顿第三定律得球对绳的拉力
球对墙的压力
F2=F2′=mgtanθ
把绳的长度减小，θ增大，cosθ减小，tanθ增大，则得到F1和F2都增大。球对绳的拉力变大，球对墙的压力变大。
故选A。
7．D
【详解】
AB．如图所示，开始时两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的。
左手不动，右手竖直向下，或向上移动一小段距离，两只手之间的水平距离L不变；假设绳子的长度为X，则
Xsinθ=L
绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则θ角度不变；两个绳子的合力向上，大小等于空竹的重力，由于夹角不变，所以绳子的拉力不变，故AB错误；
CD．左手不动，右手水平向右移动一小段距离，绳子与竖直方向的夹角变大，且两个绳子的合力不变，根据
2Fcosθ=mg
可知，拉力F变大，故C错误，D正确；
故选D。
8．B
【详解】
设人的拉力为T，将人和吊篮作为整体受力分析可得
解得
故选B。
9．BD
【详解】
A．啤酒瓶处于静止状态，所受静摩擦力始终等于瓶的重力，A错误；
B．往瓶子加水后，重力增大，由平衡条件可知，手与瓶子间的静摩擦力将增大，B正确；
C．手握瓶子的力属于弹力，与手与瓶子间的静摩擦力无关，C错误；
D．若手握瓶子的力增大，则手与瓶子间的最大静摩擦力增大，而静摩擦力等于重力，仍不变，D正确。
故选BD。
10．AB
【详解】
A．对磨石进行受力分析，如图所示，由平衡条件得，沿斜壁方向
选项A正确；
BCD．垂直于斜壁方向
故摩擦力
选项B正确，CD错误。
故选AB。
11．ACD
【详解】
A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时，运动员受力处于平衡状态，A正确；
B．蹦床运动员在空中上升到最高点时，运动员只受重力作用，受力不平衡，B错误；
C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内，运动员受力处于平衡状态，C正确；
D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时，运动员受重力与浮力平衡，处于平衡状态，D正确。
故选ACD。
12．ABC
【详解】
对结点O受力分析，根据平衡条件可得
由于选择错误的，故选ABC。
13．（1）0.3；（2）12N
【详解】
（1）对物体B，由平衡知识可知
解得
μ=0.3
（2）对A分析可知
14．（1）；（2）
【详解】
（1）分析A的受力，如图所示。
解得
（2）分析B的受力，如图所示
解得
15．（1）10N；6N；（2）6N，方向水平向左
【详解】
（1）节点O受力分析，受下面细绳的拉力，OA的拉力，OB的拉力，根据平衡条件
TOA==10N
TOB==6N
（2）对乙分析，水平方向合力为零
f==6N
方向水平向左
16．（1）；（2）
【详解】
（1）重物被匀速提起，则绳子对重物的拉力大小等于重物受到的重力，绳子对人向上的拉力大小也等于重物的重力，即
所以人对地面的压力
（2）定滑轮对B点竖直向下的拉力为
B点受力平衡，所以斜杆BC所受的力
试卷第2页，总2页