人教版（2019）必修一备考期末-《相互作用力》~3.5章节巩固专练（word含答案）

《相互作用力》~3.5章节巩固专练
【共力点的平衡】
A组：基础训练
1．(综合)如图所示，放在水平地面上的物块，受到一个与水平方向成α角斜向下方的力F的作用，该物块恰好在水平地面上做匀速直线运动。如果保持该推力F的大小不变，而使力F与水平方向的夹角α变小，那么，地面受到的压力N和物块受到的摩擦力f的变化情况是(　　)
A．N变小，f变大 B．N变大，f变小
C．N变大，f变大 D．N变小，f变小
2．(动态平衡)如图所示，一根轻绳跨过固定斜面顶端的定滑轮后系在一质量较大的球上，球的大小不可忽略。在轻绳的另一端施加一个力F，使球沿斜面由图示位置缓慢上升至斜面顶端，各处的摩擦不计，在这个过程中拉力F(　　)
A．逐渐增大 B．保持不变
C．先增大后减小 D．先减小后增大
3．(动态平衡)如图，小英同学用两根一样长的绳子拴住一只钩码，拉住绳子两头使钩码悬停在空中，保持两手处于同一高度，开始时两绳间的夹角为150°，现将两绳间的夹角慢慢减小到30°，则(　　)
A．两绳拉力逐渐减小
B．两绳拉力逐渐增大
C．两绳拉力先减小后增大
D．两绳拉力的合力逐渐增大
4．(静态平衡)如图所示，用三根轻绳将A、B两小球以及水平天花板上的固定点O两两连接。然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于伸直状态，且点O和B球间的轻绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态。已知三根轻绳的长度之比l1∶l2∶l3＝3∶4∶5，两球质量关系为mA＝2mB＝2m，则下列说法正确的是(　　)
A．点O和B球间轻绳的拉力大小为2mg
B．点O和A球间轻绳的拉力大小为
C．F的大小为
D．A、B两球间轻绳的拉力大小为mg
5．(平衡状态)若一个物体处于平衡状态，则此物体一定是(　　)
A．静止 B．匀速直线运动
C．速度为零 D．各共点力的合力为零
6．(静态平衡)用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图所示。已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac绳和bc绳中的拉力分别为(　　)
A.mg，mg B.mg，mg
C.mg，mg D.mg，mg
7．(静态平衡)如图所示，一件重量为G的衣服悬挂在等腰衣架上。已知衣架顶角θ＝120°，底边水平，不计摩擦，则衣架一侧对衣服的作用力大小为(　　)
A.G B.G
C. D.G
8．(静态平衡)在动画片《熊出没》中，熊二用一根轻绳绕过树枝将光头强悬挂起来，如图所示，此时轻绳与水平地面的夹角θ＝37°。已知光头强的质量为m＝60 kg，熊二的质量为M＝300 kg，不计轻绳与树枝间的摩擦。(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s2)求：
(1)轻绳对熊二的拉力的大小；
(2)地面对熊二的支持力的大小；
(3)熊二对地面的摩擦力的大小和方向。
B组：能力提升
9．(动态平衡)如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为FN1，球对木板的压力大小为FN2。以木板与墙的连接点为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中(　　)
A．FN1始终减小，FN2始终增大
B．FN1始终减小，FN2始终减小
C．FN1先增大后减小，FN2始终减小
D．FN1先增大后减小，FN2先减小后增大
10．(动态平衡)有一个直角支架AOB，AO杆水平放置，表面粗糙，OB杆竖直放置，表面光滑。AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示。现将P环向左移动一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和摩擦力f的变化情况是(　　)
A．FN不变，f变大 B．FN不变，f变小
C．FN变大，f变大 D．FN变大，f变小
11．(平衡条件)如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上。物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比为(　　)
A．cosθ＋μsinθ B．cosθ－μsinθ
C．1＋μtanθ D．1－μtanθ
12. (力的平衡与相似三角形)(多选)如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器底部中心O′处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球A相连，小球静止于P点，OP与水平方向间的夹角为θ＝30°。若换为与质量为2m的小球B相连，小球B将静止于M点(图中未画出)，下列说法正确的是(　　)
A．容器对小球B的作用力大小为2mg
B．弹簧对小球A的作用力大于对小球B的作用力
C．弹簧的原长为R＋
D．O′M的长度为
13．(动态平衡和静态平衡)如图a所示，OA、OB、OC三段轻绳结于O点，轻绳OA与竖直方向的夹角为37°，下方轻绳OC悬挂质量为m1＝0.4 kg的沙桶。轻绳OB水平，B端与放置在水平面上的质量为m2＝1.8 kg的滑块相连，滑块处于静止状态，已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.3，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力按滑动摩擦力计算。
(1)求滑块受到的摩擦力大小；
(2)若缓慢往沙桶中添加细沙，要使滑块静止不动，沙桶和沙的总质量不能超过多少？
(3)若移去滑块，保持O点位置不变，用手牵引OB由水
平位置绕O点向上顺时针缓慢转动90°，如图b所示，求此过程中绳OB上拉力的最大值Tmax和最小值Tmin。
参考答案5：
1.D
2.A
3.A
4.B
5.D
6.A
7.A
8.
答案　(1)600 N　(2)2640 N　(3)480 N　方向水平向左
解析　(1)以光头强为研究对象进行受力分析，得拉力T＝mg＝600 N。
(2)以熊二为研究对象受力分析：
根据竖直方向受力平衡可知
FN＋Tsinθ＝Mg，
代入数据得支持力FN＝2640 N；
(3)根据水平方向受力平衡可知Ff＝Tcosθ，
代入数据得Ff＝480 N。
由牛顿第三定律可知，熊二对地面的摩擦力的大小Ff′＝Ff＝480 N，方向水平向左。
9.B
10.B
11.B
12.ACD
13.
答案　(1)3 N　(2)0.72 kg　(3)4 N　2.4 N
解析　(1)以结点O为研究对象，受力分析如图甲所示，由平衡条件可知OB绳的拉力
TOB＝m1gtan37°＝4×0.75 N＝3 N。
对滑块，根据共点力的平衡条件可得
f＝TOB＝3 N，
所以滑块受到的摩擦力大小为3 N。
(2)滑块受到的最大静摩擦力
fm＝μm2g＝0.3×18 N＝5.4 N，
由fm＝TOB′＝m1′gtan37°，
得m1′＝0.72 kg。
(3)若保持O点位置不变，以O点为研究对象，将OB由水平位置绕O点顺时针缓慢转动90°的过程中，BO和AO的拉力的合力始终与TOC等大、反向、共线，如图乙所示，由平行四边形定则可知：
当BO竖直时，OB上拉力最大，最大值Tmax＝m1g＝4 N。
当BO⊥AO时，OB上拉力最小，最小值
Tmin＝m1gsin37°＝2.4 N。