4.3共点力的平衡 同步课时作业-2021-2022学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册（Word含答案）

4.3共点力的平衡—2021-2022学年高一物理鲁科版（2019）必修第一册同步课时作业
1.如图，一个吹胀的皮球用网兜悬挂于O点，A为网兜上对称分布的网绳结点，在皮球缓慢漏气体积变小的过程中（可视为重力不变），则( )
A.网绳拉力变大 B.网绳拉力不变 C.网绳拉力变小 D.网绳拉力先变大后变小
2.下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是( )
A.如果物体的运动速度为零，则必处于平衡状态
B.如果物体的运动速度大小不变，则必处于平衡状态
C.如果物体处于平衡状态，则物体沿任意方向的合力都必为零
D.如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反
3.L形木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示。若一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力，则木板P的受力个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
4.用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图所示.对小球a持续施加一个水平向左的恒力，并对小球b持续施加一个水平向右的同样大小的恒力，最后达到平衡状态.下列选项中表示平衡状态的图可能是( )
A. B. C. D.
5.如图所示，两个相似的斜面体在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是( )
A.A一定受到四个力作用 B.B可能受到四个力作用
C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D.A与B之间一定有摩擦力
6.一盏电灯重力为G，悬于天花板上的B点，在电线O处系一细线，使电线与竖直方向的夹角为与水平方向成α角，如图所示。现保持O点位置不变，使α角由缓慢增加到，在此过程中( )
A.电线上的拉力逐渐减小 B.细线上的拉力先减小后增大
C.细线上拉力的最小值为 D.细线上拉力的最小值为
7.如图所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的A点，另一端绕过动滑轮P悬挂一重物B，其中绳子的段处于水平状态，另一根绳子一端与动滑轮P的轴相连，在绕过光滑的定滑轮Q后在其端点O施加一水平向左的外力F，使整个系统处于平衡状态，滑轮均光滑、轻质，且均可看作质点，现拉动绳子的端点O使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态相比较( )
A.拉力F增大 B.拉力F减小 C.角θ不变 D.角θ减小
8.如图所示，倾角为θ的斜面体放在粗糙水平地面上，斜面顶端安有滑轮，不可伸长的轻绳连接物体并跨过滑轮，起初A悬空，B静止于斜面上，现用水平力F拉住绳上的一点，使A从竖直缓慢移动到图示位置，在此过程中斜面体与物体B始终保持静止，则( )
A.绳子对A的张力一直减小 B.地面对斜面体的摩擦力增大
C.斜面体对地面的压力减小 D.物体B受到的摩擦力一定沿斜面向上
9.如图所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，在墙与薄板之间的夹角θ缓慢地增大到90°的过程中( )
A.小球对墙的压力减小 B.小球对薄板的压力增大
C.小球对墙的压力先减小后增大 D.小球对薄板的压力可能小于球的重力
10.如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把挡板由竖直位置绕O点缓慢转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力和球对斜面的压力的变化情况是( )
A.先增大后减小，一直减小 B.先减小后增大，一直减小
C.和都一直在增大 D.和都一直在减小
11.如图所示，斜面上放有两个完全相同的物体，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态。则下列说法正确的是( )
A.两物体的受力个数一定相同 B.两物体对斜面的压力相同
C.两物体受到的摩擦力大小一定相等 D.当逐渐增大拉力F时，物体b先开始滑动
12.固定斜面的倾角为，斜面上质量为的物体A恰能沿斜面匀速下滑。现用一轻质细绳一端固定在物体A上，另一端绕过光滑的定滑轮后固定在竖直墙上，另一轻质光滑的小滑轮下端悬挂质量为的物体B，小滑轮置于细绳上，系统处于静止状态时，细绳与墙的夹角，如图所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度，。试求：
（1）物体A与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）若物体A静止在斜面上，多大时，物体A所受摩擦力恰好为零。
答案以及解析
1.答案：C
解析：设每条网绳与竖直方向的夹角均为θ，拉力均为T，共有n条网绳，可得，则随着球的体积减小，半径减小，网绳与竖直方向的夹角θ减小，则T减小，故选C。
2.答案：CD
解析：物体运动速度为零时不一定处于平衡状态，A选项错误；物体运动速度大小不变、方向变化时，物体不做匀速直线运动，一定不处于平衡状态，B选项错误；物体处于平衡状态时，合力为零，物体沿任意方向的合力都必为零，C选项正确；物体受到三个共点力作用而处于平衡状态时，合力为零，则任意两个共点力的合力与第三个力等大反向，D选项正确。
3.答案：C
解析：一起沿斜面匀速下滑，木板P的上表面光滑，对整体受力分析，整体受力平衡，受重力、斜面支持力、斜面的摩擦力；隔离滑块Q分析受力，其受到三个力：重力、P对Q的支持力、弹簧对Q沿斜面向上的弹力；再隔离木板P分析受力，受重力Q对P的压力、弹簧对P沿斜面向下的弹力、斜面对P的支持力、斜面对P的摩擦力，故选项C正确。
4.答案：A
解析：将两球和两球之间的细线看成一个整体，对整体受力分析如图所示，整体达到平衡状态.根据平衡条件可知整体受到a球上方的细线的拉力的大小等于的重力大小之和，方向沿竖直方向，故此细线必定沿竖直方向，故A正确.
5.答案：AD
解析：对整体受力分析，如图甲所示，整体受到向下的重力和向上的推力F，由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力，因此也不可能有摩擦力，故C错；对B受力分析，如图乙所示，其受到重力、A对B的弹力及摩擦力而处于平衡状态，故B受到三个力作用，B错；对A受力分析，如图丙所示，A受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力四个力作用，A、D对。
6.答案：ABC
解析：对结点受力分析，由平衡条件可知，细线和电线的拉力的合力一定竖直向上，与T平衡。当α角由缓慢增加到的过程中画出动态平行四边形，如图所示。由图可看出，细线上的拉力先减小后增大，且当时，最小，最小值为。而电线上的拉力一直减小，故A、B、C正确，D错误。
7.答案：AD
解析：以动滑轮P为研究对象，段绳子上的力始终等于B的重力，两绳子拉力的合力方向沿的角平分线，拉动绳子后，动滑轮P向上运动，绳间的夹角减小，两段绳拉力的合力增大，故F增大，A项正确，B项错误；段绳与竖直方向夹角等于的一半，故拉动绳子后角θ减小，C项错误，D项正确。
8.答案：B
解析：对A研究可知，原来轻绳的拉力大小等于A的重力，当用水平向右的力F缓慢拉物体A，轻绳的竖直分力大小等于A的重力，所以轻绳所受拉力的大小一定增大，故A错误；以和斜面体整体为研究对象，分析受力情况作出如图所示的受力图，由平衡条件得知，，当F增大时斜面体受到地面的摩擦力变大，地面对斜面体的压力不变，故C错误，B正确；B原来所受的摩擦力大小可能为零，也可能沿斜面向下，也可能沿斜面向上，当用水平向右的力F缓慢拉物体A时，绳的拉力增大，B所受的摩擦力可能增大，也可能减小，故D错误.
9.答案：A
解析：以小球为研究对象，受力分析如图所示，为薄板对小球的支持力，为墙对小球的压力。
由图示可知，在墙与薄板之间的夹角θ缓慢地增大到90°的过程中，墙对球的压力逐渐减小，薄板对球的支持力逐渐减小，根据牛顿第三定律可知球对墙的压力减小，球对薄板的压力减小。根据图示可知薄板对球的支持力大于球的重力，则由牛顿第三定律可知球对薄板的压力大于球的重力。故A正确，B、C、D错误。故选A。
10.答案：B
解析：小球初始时刻的受力情况如图1所示，因挡板是缓慢转动的，所以小球处于动态平衡状态，在转动过程中，重力、斜面的支持力和挡板的弹力组成的矢量三角形的变化情况如图2所示（重力G的大小、方向均不变，斜面对小球的支持力的方向始终不变），由图2可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小，挡板对小球的弹力先减小后增大，由牛顿第三定律可知选项B正确。
11.答案：B
解析：对进行受力分析，如图所示。b物体处于静止状态，当细线沿斜面向上的分量与重力沿斜面向下的分量相等时，摩擦力为零，所以b可能只受3个力作用，而a物体必定受到摩擦力作用，肯定受4个力作用，故A错误；两个物体在垂直于斜面方向受力都平衡，则有，解得，则两物体对斜面的压力相同，故B正确；根据A项的分析可知，b受到的摩擦力可能为零，而a受到的摩擦力一定不为零，故C错误；对a沿斜面方向有，对b沿斜面方向有，正压力相等，所以最大静摩擦力相等，则逐渐增大拉力F时a先达到最大静摩擦力，故a先滑动，故D错误。
12.答案：（1）
（2）
解析：（1）物体A匀速下滑，由平衡条件，有
得
（2）滑轮受力如图所示，物体A所受摩擦力为零时，由平衡条件，有
对A:
对滑轮:
联立解得