3.5共点力的平衡课后作业—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word含答案）

共点力的平衡
1．物体在共点力作用下，下列说法正确的是（
）
A．物体的速度在某一时刻，等于零，物体就一定处于平衡状态
B．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态
C．物体所受合力为零，就一定处于平衡状态
D．物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态
2．某次举重比赛中，设运动员所举杠铃的总重为G，杠铃平衡时每只手臂与竖直线所成的夹角为30°，则他每只手臂承受的力为（
）
A．
B．
C．
D．G
3．不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的拉力相同，它们共同悬挂一个重物，如图所示．其中OB是水平的，A端、B端固定．若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳是（
）
A．必定是OA
B．必定是OB
C．必定是OC
D．可能是OB，也可能是OC
4．如图所示，为某建筑的半球体顶部，工人从图示位置缓慢爬向建筑最高点，则在爬行的过程中工人所受支持力FN、摩擦力Ff变化说法正确的是（
）
A．FN增大、Ff减小
B．FN增大、Ff增大
C．FN减小、Ff减小
D．FN减小、Ff增大
5．（多选）如图所示，人通过跨过光滑滑轮上的轻绳拉一物体，人与重物处于静止状态．当人向后跨了一步（至图中虚线位置），人与重物再次保持静止状态，关于跨步以后各力的大小变化正确的说法是（
）
A．地面对人的摩擦力减小
B．地面对人的摩擦力增大
C．人对地面的压力增大
D．人对地面的压力减小
6．（多选）如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角为45°，日光灯保持水平，所受重力为G，下列说法正确的是（
）
A．两绳对日光灯的合力大小为G
B．两绳的拉力和重力不是共点力
C．两绳的拉力大小分别为和
D．两绳的拉力大小分别为G和G
7．（多选）如图所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠BAC=α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面AC的推力，物块与墙面间的动摩擦因数为μ，现物块静止不动，则（
）
A．物块可能受到4个力作用
B．物块受到墙的摩擦力的方向一定向上
C．物块对墙的压力一定为Fcosα
D．物块受到摩擦力的大小等于μFcosα
8．（多选）如图所示，质量为m的木块在推力F的作用下，在水平地面上做匀速直线运动．已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，F的方向与水平方向成θ角斜向下．那么木块受到的滑动摩擦力为（
）
A．μmg
B．μ（mg+Fsin
θ）
C．μ（mg-Fsin
θ）
D．Fcos
θ
9．（多选）如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球和斜坡及挡板间均无摩擦，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，则有（
）
A．斜面对球的支持力逐渐增大
B．斜面对球的支持力逐渐减小
C．挡板对小球的弹力先减小后增大
D．挡板对小球的弹力先增大后减小
10．（多选）如图所示，甲、乙、丙三个质量相同的物体分别在不同外力的作用下沿水平地面做匀速直线运动，如果地面与物体间的动摩擦因数均相同，下列判断正确的是（
）
A．三个物体所受的摩擦力大小相同
B．甲物体所受的摩擦力最小，受地面的弹力最小
C．乙物体所受的摩擦力最大，受地面的弹力最小
D．丙物体所受的摩擦力最大，受地面的弹力最大
11．如图所示，光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A，A与光滑墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止．若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则（
）
A．B对A的作用力减小
B．墙对B的作用力增大
C．地面对A的支持力减小
D．水平外力F增大
12．如图所示，固定斜面倾角θ=30°，轻绳一端通过两个滑轮与放在斜面上的物块P相连接，另一端固定在天花板上，不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量．已知物块P的质量为m，在动滑轮上挂上物块Q后，连接物块P的轻绳与斜面平行，当动滑轮两侧轻绳的夹角α=60°时，物块P、Q均保持静止．
（1）若斜面光滑，求物块Q的质量m0；
（2）若物块P与斜面间的动摩擦因数μ恒为，其间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，求物块Q的质量M应满足的条件．
参考答案
1．C
2．B
解析：F合=G，根据平行四边形定则及几何知识可得：G=2Fcos
30°，因此，每只手臂承受的力为，选项B正确，其他选项均错．
3．A
解析：根据CO绳对O点的作用效果进行分解，作出力的平行四边形，然后根据几何关系进行判断．将FTC沿AO与BO延长线方向分解（如图所示），可得AO与BO受到的拉力，在平行四边形中表示AO绳子张力的FTA的边最长，所以FTA最大，必定是OA先断．
4．A
解析：以工人为研究对象，对工人进行受力分析：受到重力mg、支持力FN及摩擦力Ff，三力作用下处于平衡状态，合力为零，由图得知摩擦力Ff=mgcos
θ，FN=mgsin
θ，工人缓慢向上爬动过程中，θ增大，Ff减小，FN增大，故选项A正确，选项B、C、D错误．
5．BC
解析：对人受力分析可得，绳中拉力T=mg，设绳子与水平方向夹角为θ，对人受力分析如图，由平衡条件可得，N+mgsin
θ=Mg、f=mgcos
θ，当人拉绳向后退一步后，θ将变小，所以f=mgcos
θ会变大；N=Mg-mgsin
θ也将变大，根据牛顿第三定律，人对地面的压力变大，故B、C两项正确，A、D两项错误．
6．AC
解析：两绳的拉力的作用线与重力的延长线交于一点，这三个力为共点力，选项B错误；对日光灯受力分析如图所示，由平衡条件知，两绳拉力F1和F2的合力与重力等大反向．由力的矢量三角形知2Fsin
45°=G，解得，选项A、C正确，选项D错误．
7．AC
解析：对物块受力分析可知物体可能受摩擦力也可能不受摩擦力，受摩擦力时可能方向向上，也可能向下．由水平方向的平衡知选项C正确．
8．BD
9．BC
解析：小球受重力、斜面支持力F1和挡板支持力F2，将F1与F2合成为F，如图小球一直处于平衡状态，三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故F1和F2合成的合力F一定与重力等值、反向、共线．从图中可以看出，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，F1越来越小，F2先变小，后变大．
10．BD
解析：设三个物体的重力均为G．如图所示，
将甲、丙两个物体所受的拉力分解为水平和竖直两个方向，
则三个物体对地面的压力大小分别为N甲=G-F1，N乙=G，N丙=G+F2，
可见，甲对地面的弹力最小，丙对地面的弹力最大．
由摩擦力公式f=μN，μ相同，所以甲物体所受的摩擦力最小，丙物体所受的摩擦力最大．
11．A
解析：对B球受力分析，受到重力mg、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N，如图所示．
当A球向左移动后，A球对B球的支持力N′的方向不断变化，根据平衡条件结合合成法可以知道A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N都在不断减小，则B对A的作用力也减小，故A正确，B错误；再对A和B整体受力分析，受到总重力G、地面支持力FN，推力F和墙壁的弹力N，如图根据平衡条件，有F=N，FN=G，故地面对A的支持力保持不变，推力F随着壁对B球的支持力N的不断减小而不断减小，故选项C、D错误．
12．（1）
（2）
解析：（1）当物块P受力平衡时，轻绳的拉力大小为：F=mgsin
θ．
滑轮和Q组成的系统受力平衡，有：
．解得．
（2）物块P与斜面间的最大静摩擦力Ffm=μmgcos
θ=0.25mg，重力沿斜面向下的分力G1=mgsin
θ=0.5mg．设物块Q的最大质量为M1时，物块P受到的静摩擦力方向沿斜面向下且达到最大静摩擦力，有：
G1+Ffm=Fmax．
滑轮和物块Q组成的系统受力平衡有：
．
解得：．
设物块Q的最小质量为M2时，物块P受到的静摩擦力方向
沿斜面向上且达到最大静摩擦力，有：
G1-Ffm=Fmin．
滑轮和物块Q组成的系统受力平衡有：
．
解得：．
物块Q的质量M应满足的条件是：
．