人教版高中物理必修一 第3章 第5节 共点力的平衡 能力提升练习(Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修一 第3章 第5节 共点力的平衡 能力提升练习(Word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 198.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-12 11:09:05 | ||
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文档简介
人教版高中物理必修一 第3章 第5节 共点力的平衡 能力
一、单项选择题（共6小题；共24分）
1. 设有三个力同时作用在质点 上，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线，如图所示，这三个力中最小的力的大小为 ，则这三个力的合力 等于
A. B. C. D.
2. 如图所示，用一根不可伸长的轻绳将一个沙袋悬挂在天花板上，开始时绳子处于竖直状态。现在小明同学用一个水平推力缓慢推动沙袋，直至轻绳与竖直线夹角为 角。在此过程中，下列判断正确的是
A. 轻绳对沙袋的拉力大小不变
B. 轻绳对沙袋的拉力大小逐渐变小
C. 小明同学对沙袋的水平推力逐渐变大
D. 小明同学对沙袋的水平推力可能不变
3. 科技改变生活，现有一款放在水平桌面上的手机支架，如图甲所示，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整的硬性物体时，会牢牢吸附物体。手机可以静止吸附在该手机支架上，如图乙所示，若手机的重力为 ，倾角为 ，则
A. 手机受到的支持力大小小于
B. 手机受到的摩擦力大小大于
C. 支架对手机的作用力方向竖直向上
D. 支架对手机的作用力大小为
4. 一串小灯笼（五只）彼此用轻绳连接并悬挂在空中，在稳定水平风力作用下发生倾斜，绳与竖直方向的夹角为 ，如图所示。设每只灯笼的质量均为 。（重力加速度大小为 ）由上往下第一只灯笼与第二只灯笼间绳中的拉力大小为
A. B. C. D.
5. 被誉为“中国天眼”的射电天文望远镜（）如图所示，质量为 的馈源舱用对称的六索六塔装置悬吊在球面镜正上方，相邻塔顶的水平距离 ，每根连接塔顶和馈源舱的绳索长 ，不计绳索重力，则每根绳索承受的拉力大约为
A. B. C. D.
6. 如图，物体 和斜面均静止于地面上， 的上表面水平，现把物体 轻轻地叠放在 上，则
A. 开始向下滑动 B. 斜面对 的作用力不变
C. 、 间没有摩擦力的作用 D. 斜面对地面的摩擦力增大
二、双项选择题（共4小题；共16分）
7. 如图所示，质量为 的物体静止于倾角为 的固定斜面上，现将一垂直于斜面向下的推力 作用在物体上，则下列说法正确的是
A. 物体仍处于静止状态 B. 物体受到的合外力变大
C. 物体受到的摩擦力可能变大 D. 物体受到的支持力一定变大
8. 如图所示，质量为 的小球 、 之间用轻绳相连，小球 通过轻杆固定在左侧竖直墙壁上，轻杆与竖直墙壁夹角为 。现改变作用在小球 上的外力的大小和方向，轻绳与竖直方向的夹角保持 不变，则
A. 轻绳上的拉力一定小于
B. 外力 的最小值为
C. 轻杆对小球 作用力的方向不变
D. 轻杆对小球 的作用力最小值为
9. 如图，一个轻型衣柜放在水平地面上，一条光滑轻绳两端分别固定在两侧顶端 、 上，再挂上带有衣服的衣架。若保持绳长和左端位置点不变，将右端依次改在 点或 点后固定，衣柜一直不动，下列说法正确的是
A. 若改在 点，绳的弹力变小
B. 若改在 点，衣架两侧绳的张力不相等
C. 若改在 点，衣架两侧绳的张力相等且不变
D. 若改在 点，衣柜对地面的压力会增大
10. 如图所示，小球通过轻绳悬于 点处于静止状态，现用一个始终与水平方向成 的拉力 缓慢将小球沿虚丝拉至与悬点等高的位置，则在运动过程中，拉力 ，轻绳的拉力 的变化特点为
A. 一直增大 B. 先减小后增大
C. 一直增大 D. 先减小后增大
三、解答题（共2小题；共26分）
11. 在水平面上用绳子拉一只重 的箱子，绳子与水平方向的夹角为 ，如图所示。当绳子的拉力为 时，箱子处于静止状态， 取 ，，。求：
（1）箱子受到的摩擦力 ；
（2）箱子受到的支持力 。
12. 质量为 的物块悬挂在轻绳 和 的结点上并处于静止状态， 与竖直方向的夹角为 ， 沿水平方向。质量为 的木块与 相连，静止于倾角为 的斜面上，斜面体静止在地面上，如图所示。（取 ，，）求：
（1）轻绳 的张力大小。
（2）斜面体所受木块的摩擦力和弹力的大小。
（3）地面对斜面体的摩擦力。
答案
第一部分
1. A
【解析】由图可知，，。其中 、 成 角，则这两个力的合力等于 ，方向在其角平分线上，即与 同向，故这三个力的合力等于 。
2. C
【解析】对沙袋受力分析并合成矢量三角形如图
随着沙袋逐渐移动，可知小明对沙袋的水平推力 和轻绳对沙袋的拉力 均变大，ABD错误，C正确。
3. C
4. C
【解析】自上往下以第二到第五只灯笼整体为研究对象，受力分析如图所示，则有
，得 。
5. B
6. C
第二部分
7. A， D
【解析】设物体的最大静摩擦力为 。物体原来静止在斜面上，则有 ，当推力 作用在物体上，物体对斜面的压力增大，最大静摩擦力 增大，仍有 。故物体仍处于静止状态，故A正确；
物体仍处于静止状态，合外力保持为零，故B错误；
由平衡条件得知，物体受到的摩擦力都为 ，没有变化。物体受到的支持力增大，故C错误，D正确。
8. B， D
【解析】A.对 进行受力分析如图，当 的方向发生变化时，由图可知，轻绳上的拉力 可能小于 ，也可能大于 ，A错误；B.由 的受力图可知，当拉力 的方向与 绳子垂直时，拉力 最小为：，B正确；C.以 为研究对象，可知 受到重力、绳子 对 的作用力以及杆对 的作用力处于平衡状态，由三个力平衡的特点可知，杆对 的作用力与 的重力、 对 的拉力的合力大小相等，方向相反。 受到的重力大小方向都不变，绳对 的拉力方向不变，大小是变化的，所以 受到的重力与绳对 的拉力的合力大小、方向都是变化的，所以杆对 的作用力大小、方向都是变化的，C错误；D.由 的受力分析可知，当拉力 对 的拉力方向竖直向上时，拉力 与 的重力大小相等，方向相反，绳子 此时的拉力等于 ，此时 只受到重力和杆对 的作用力，此时杆对 的作用力最小，恰好等于 的重力，D正确。
9. A， C
10. A， D
【解析】对小球受力分析，受到重力和两个拉力，三力平衡，采用分解法如图：
由图可以看出当绳子与竖直方向之间的夹角 逐渐增大的过程中，力 一直增大，而绳子的拉力先减小后增大，所以D正确。
第三部分
11. （1）
【解析】，解得：。
（2）
【解析】，解得：。
12. （1）
【解析】如图所示，分析 点受力，由平衡条件可得：
可解得：
（2） ；
【解析】分析木块的受力情况如图所示。由平衡条件可得：
可求得：
根据牛顿第三定律可知，
根据牛顿第三定律可知，
（3） ，方向水平向左
【解析】对斜面体和木块整体进行分析，地面对斜面体的摩擦力大小 ，方向水平向左。
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一、单项选择题（共6小题；共24分）
1. 设有三个力同时作用在质点 上，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线，如图所示，这三个力中最小的力的大小为 ，则这三个力的合力 等于
A. B. C. D.
2. 如图所示，用一根不可伸长的轻绳将一个沙袋悬挂在天花板上，开始时绳子处于竖直状态。现在小明同学用一个水平推力缓慢推动沙袋，直至轻绳与竖直线夹角为 角。在此过程中，下列判断正确的是
A. 轻绳对沙袋的拉力大小不变
B. 轻绳对沙袋的拉力大小逐渐变小
C. 小明同学对沙袋的水平推力逐渐变大
D. 小明同学对沙袋的水平推力可能不变
3. 科技改变生活，现有一款放在水平桌面上的手机支架，如图甲所示，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整的硬性物体时，会牢牢吸附物体。手机可以静止吸附在该手机支架上，如图乙所示，若手机的重力为 ，倾角为 ，则
A. 手机受到的支持力大小小于
B. 手机受到的摩擦力大小大于
C. 支架对手机的作用力方向竖直向上
D. 支架对手机的作用力大小为
4. 一串小灯笼（五只）彼此用轻绳连接并悬挂在空中，在稳定水平风力作用下发生倾斜，绳与竖直方向的夹角为 ，如图所示。设每只灯笼的质量均为 。（重力加速度大小为 ）由上往下第一只灯笼与第二只灯笼间绳中的拉力大小为
A. B. C. D.
5. 被誉为“中国天眼”的射电天文望远镜（）如图所示，质量为 的馈源舱用对称的六索六塔装置悬吊在球面镜正上方，相邻塔顶的水平距离 ，每根连接塔顶和馈源舱的绳索长 ，不计绳索重力，则每根绳索承受的拉力大约为
A. B. C. D.
6. 如图，物体 和斜面均静止于地面上， 的上表面水平，现把物体 轻轻地叠放在 上，则
A. 开始向下滑动 B. 斜面对 的作用力不变
C. 、 间没有摩擦力的作用 D. 斜面对地面的摩擦力增大
二、双项选择题（共4小题；共16分）
7. 如图所示，质量为 的物体静止于倾角为 的固定斜面上，现将一垂直于斜面向下的推力 作用在物体上，则下列说法正确的是
A. 物体仍处于静止状态 B. 物体受到的合外力变大
C. 物体受到的摩擦力可能变大 D. 物体受到的支持力一定变大
8. 如图所示，质量为 的小球 、 之间用轻绳相连，小球 通过轻杆固定在左侧竖直墙壁上，轻杆与竖直墙壁夹角为 。现改变作用在小球 上的外力的大小和方向，轻绳与竖直方向的夹角保持 不变，则
A. 轻绳上的拉力一定小于
B. 外力 的最小值为
C. 轻杆对小球 作用力的方向不变
D. 轻杆对小球 的作用力最小值为
9. 如图，一个轻型衣柜放在水平地面上，一条光滑轻绳两端分别固定在两侧顶端 、 上，再挂上带有衣服的衣架。若保持绳长和左端位置点不变，将右端依次改在 点或 点后固定，衣柜一直不动，下列说法正确的是
A. 若改在 点，绳的弹力变小
B. 若改在 点，衣架两侧绳的张力不相等
C. 若改在 点，衣架两侧绳的张力相等且不变
D. 若改在 点，衣柜对地面的压力会增大
10. 如图所示，小球通过轻绳悬于 点处于静止状态，现用一个始终与水平方向成 的拉力 缓慢将小球沿虚丝拉至与悬点等高的位置，则在运动过程中，拉力 ，轻绳的拉力 的变化特点为
A. 一直增大 B. 先减小后增大
C. 一直增大 D. 先减小后增大
三、解答题（共2小题；共26分）
11. 在水平面上用绳子拉一只重 的箱子，绳子与水平方向的夹角为 ，如图所示。当绳子的拉力为 时，箱子处于静止状态， 取 ，，。求：
（1）箱子受到的摩擦力 ；
（2）箱子受到的支持力 。
12. 质量为 的物块悬挂在轻绳 和 的结点上并处于静止状态， 与竖直方向的夹角为 ， 沿水平方向。质量为 的木块与 相连，静止于倾角为 的斜面上，斜面体静止在地面上，如图所示。（取 ，，）求：
（1）轻绳 的张力大小。
（2）斜面体所受木块的摩擦力和弹力的大小。
（3）地面对斜面体的摩擦力。
答案
第一部分
1. A
【解析】由图可知，，。其中 、 成 角，则这两个力的合力等于 ，方向在其角平分线上，即与 同向，故这三个力的合力等于 。
2. C
【解析】对沙袋受力分析并合成矢量三角形如图
随着沙袋逐渐移动，可知小明对沙袋的水平推力 和轻绳对沙袋的拉力 均变大，ABD错误，C正确。
3. C
4. C
【解析】自上往下以第二到第五只灯笼整体为研究对象，受力分析如图所示，则有
，得 。
5. B
6. C
第二部分
7. A， D
【解析】设物体的最大静摩擦力为 。物体原来静止在斜面上，则有 ，当推力 作用在物体上，物体对斜面的压力增大，最大静摩擦力 增大，仍有 。故物体仍处于静止状态，故A正确；
物体仍处于静止状态，合外力保持为零，故B错误；
由平衡条件得知，物体受到的摩擦力都为 ，没有变化。物体受到的支持力增大，故C错误，D正确。
8. B， D
【解析】A.对 进行受力分析如图，当 的方向发生变化时，由图可知，轻绳上的拉力 可能小于 ，也可能大于 ，A错误；B.由 的受力图可知，当拉力 的方向与 绳子垂直时，拉力 最小为：，B正确；C.以 为研究对象，可知 受到重力、绳子 对 的作用力以及杆对 的作用力处于平衡状态，由三个力平衡的特点可知，杆对 的作用力与 的重力、 对 的拉力的合力大小相等，方向相反。 受到的重力大小方向都不变，绳对 的拉力方向不变，大小是变化的，所以 受到的重力与绳对 的拉力的合力大小、方向都是变化的，所以杆对 的作用力大小、方向都是变化的，C错误；D.由 的受力分析可知，当拉力 对 的拉力方向竖直向上时，拉力 与 的重力大小相等，方向相反，绳子 此时的拉力等于 ，此时 只受到重力和杆对 的作用力，此时杆对 的作用力最小，恰好等于 的重力，D正确。
9. A， C
10. A， D
【解析】对小球受力分析，受到重力和两个拉力，三力平衡，采用分解法如图：
由图可以看出当绳子与竖直方向之间的夹角 逐渐增大的过程中，力 一直增大，而绳子的拉力先减小后增大，所以D正确。
第三部分
11. （1）
【解析】，解得：。
（2）
【解析】，解得：。
12. （1）
【解析】如图所示，分析 点受力，由平衡条件可得：
可解得：
（2） ；
【解析】分析木块的受力情况如图所示。由平衡条件可得：
可求得：
根据牛顿第三定律可知，
根据牛顿第三定律可知，
（3） ，方向水平向左
【解析】对斜面体和木块整体进行分析，地面对斜面体的摩擦力大小 ，方向水平向左。
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