5.3 力的平衡 课堂限时测评（Word版含解析）

力的平衡
1、关于共点力的合成，下列说法正确的是（ ）
A. 两个分力的合力一定比分力大
B. 两个分力大小一定，夹角越大，合力越小
C. 两个力合成，其中一个力增大，另外一个力不变，合力一定增大
D. 现有三个力，大小分别为3N、6N、8N，这三个力的合力最小值为1N
2、如图所示，物体静止于光滑水平面M上，力F作用于物体O点，现要使物体沿着方向运动（F和都在M水平面内），那么，必须同时再加一个力，这个力最小值是( )
A. B. C. D.
3、用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10 N, 为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g取10)( )
A. B. C. D.
4、如图，通过细绳栓在一重物上的氢气球，在水平向右的风力作用下处于静止状态，细绳与竖直方向的夹角为θ．已知风力大小正比于风速，则当风速改变时，始终保持不变的是（　　 ）
A．细绳与竖直方向的夹角
B．细绳对重物的拉力
C．地面对重物的摩擦力
D．地面对重物的支持力
5、如图所示,质量为m的光滑小球,在细线和墙壁的作用下处于静止状态,重力加速度为g,细线与竖直墙壁的夹角为30°,则细线对小球的拉力大小为( )
A. B. C. D.
6、如图所示,有8个完全相同的长方体木板叠放在一起,每个木板的质量均为100g,某人用双手在这叠木板的两侧各加一水平压力F,使木板静止。若手与木板之间的动摩擦因数为0.5,木板与木板之间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,则水平压力F至少为( )
A.8N B.15N C.16N D.30 N
7、下列几组共点力的合力不可能为0的是（ ）
A.5N、7N、8N B.5N、2N、3N C.1N、5N、10N D.3N、7N、11N
8、如图所示,用轻绳吊一个重为G的小球,欲施一力F使小球在图示位置平衡(θ<30°),下列说法正确的是( )
A.力F最小值为Gsinθ
B.若力F与绳拉力大小相等,力F方向与竖直方向必成θ角
C.若力F与G大小相等,力F方向与竖直方向可能成θ角
D.若力F与G大小相等,力F方向与竖直方向可能成2θ角
9、如图所示,用两根细线把 两小球悬挂在天花板上的同一点,并用第三根细线连接 两小球,然后用某个力作用在小球上,使三根细线均处于直线状态,且细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的( )
A.
B.
C.
D.
10、如图所示,一个质量为m的物体在五个共点力的作用下处于平衡状态。下列说法正确的是( )
A.除F1以外,其余四个力的合力大小与F1相等,方向与F1的方向相反
B.如果撤去力F1,而保持其余四个力不变,此时物体的加速度的大小为F1/m,方向与F1的方向相同
C.如果撤去力F1,而保持其余四个力不变,此时物体的加速度的大小为F1/m,方向与F1的方向相反
D.如果保持其余四个力不变,将的方向逆时针转90°,大小保持不变,此时物体的加速度大小为及,方向与最初的方向成45°角
11、质量为m＝0.8kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态，PA与竖直方向的夹角37°，PB沿水平方向，质量为M＝10kg的木块与PB相连，静止于倾角为37°的斜面上，如图所示．(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6)求：
(1)轻绳PB拉力的大小；
(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小．
1答案及解析：
答案：B
解析：A、两个分力的合力不一定比分力都大，如两力在同一直线上方向相反时，合力一定小于其中一个分力，故A错误；
B、两个分力的合力大小为：F＝，两个分力大小一定，夹角θ越大，合力越小，故B正确；
C、保持两个力之间的夹角θ不变，使其中一个力F增大，合力不一定增大，如当θ为180°时，较小的分力增加，合力减小，故C错误；
D、3N与6N两力的合力大小范围为：3N≤F≤9N，两力的合力大小有可能为8N，当第三个8N的力与这两个力的合力在同一直线上且方向相反时，三个力的合力最小，合力最小值为0，故D错误；
2答案及解析：
答案：B
解析：如图所示，对物体加上一个力,对其进 行受力分析可知的最小值为.
3答案及解析：
答案：A
解析：设细绳与竖直方向的夹角为,对画框进行受力 分析.如图所示，在竖直方向由平衡条件知,由此式知.当细绳张力取最大值.即时，最大，此时两个挂钉的间距最大，最大值为,选项 A 正确.BCD 错误.
4答案及解析：
答案：D
解析：
5答案及解析：
答案：A
解析：画出小球受力示意图如图所示。根据力的平衡条件可得,,解得,选项A正确。
6答案及解析：
答案：B
解析：手对最外侧两木板的静摩擦力大小相等、方向相同。先将所有的木板看成整体,受力分析,竖直方向受重力和静摩擦力,且2μ1F≥8mg,F≥8N,再对除最外侧两木板之外的木板整体受力分析,竖直方向受重力和静摩擦力,有2μ2F≥6mg,得F≥15N,只有选项B正确。
7答案及解析：
答案：CD
解析：
8答案及解析：
答案：ABD
解析：A、小球受到三个力,由于三个力中重力大小方向都一定,绳子拉力方向一定,大小未知,拉力F大小方向都未知,将重力按照另外两个力的反方向分解,如图
由图象可知,当拉力F与绳子垂直时,拉力最小,有最小值mgsinθ,故A正确;
B、若力F与绳拉力大小相等,拉力与力F的合力必然在两个力的角平分线上,同时还要与重力方向相反并在一条直线上,故B正确;
C、D、若力F与G大小相等,则两力的合力必须与绳子在一条直线上,并且在两个力的角平分线上,故力F方向与竖直方向成2θ角,故C错误,D正确;
故选ABD.
9答案及解析：
答案：BC
解析：首先对B球受力分析,合力为零,故B球受重力和OB绳子向上的拉力,由于B球保持静止,受力平衡,故AB绳子的拉力为零;再对A球受力分析,受重力,OA绳子的拉力和一个题中需要求解的力,根据三力平衡条件,可以知道,任意两个力的合力必定与第三个力等值、反向、共线,由于重力和OA绳子的拉力的合力必定在AO方向和竖直方向之间,故只有F2与F3符合,故选项B,C正确.
10答案及解析：
答案：AC
解析：共点力作用下物体平衡的条件是合外力为零。除F1以外,其余四个力可用一个合力来代替,则物体等效为受两个力的作用,则这两个力大小相等,方向相反。所以AC正确,B错误。将F1的方向逆时针转90°时,物体受到的合外力方向与最初F1的方向成135°角,故D错误。
11答案及解析：
答案：(1)6N　(2)64.8N　76.4N
解析：(1)对点P受力分析如图所示
根据共点力作用下物体的平衡条件得：
FB－FAsin37°＝0
FAcos37°－mg＝0
联立解得：FB＝＝N＝6N
故轻绳PB拉力的大小为6N
(2)对木块受力分析如图所示
由共点力作用下物体的平衡条件得：
Mgsin37°＋FBcos37°－Ff＝0
FN＋FBsin37°－Mgcos37°＝0
联立解得：Ff＝Mgsin37°＋FBcos37°＝(10×10×0.6＋6×0.8)N＝64.8N
FN＝Mgcos37°－FBsin37°＝(10×10×0.8－6×0.6)N＝76.4N
故木块所受斜面的摩擦力和弹力大小分别为64.8N和76.4N
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