高中物理 人教版（2019）必修一 3.5 共点力的平衡 同步测试卷

高中物理 人教版（2019）必修一 3.5 共点力的平衡 同步测试卷
一、单选题
1．（2020高一下·娄底期末）在水平面上有一木块受到两个推力处于静止状态，其中 ， 。若撤去力 ，则（　　）
A．木块受到合力大小为6N，方向向左
B．木块受到合力大小为16N，方向向左
C．木块受到的摩擦力大小为10N，方向向右
D．木块受到的摩擦力大小为6N，方向向右
【答案】D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】开始F1和F2的合力为10N，但物体保持静止，由此可知物体与水平面之间的最大静摩擦力至少有10N，所以撤去F1后，在F2的作用下木块不会发生滑动，所以木块受到的摩擦力仍然是静摩擦。
AB．由上面的分析可知，木块所受合力为零，AB不符合题意。
CD．由上面的分析可知，木块受到水平面的静摩擦力作用，大小为6N，方向水平向右，C不符合题意，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】对物体进行受力分析，水平方向在两个推力和摩擦力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
2．（2020高二下·吉林期末）重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为θ，则（　　）
A．当 时，运动员单手对地面的正压力大小为
B．当 时，运动员单手对地面的正压力大小为
C．当θ不同时，运动员受到的合力不同
D．当θ不同时，运动员单手对地面的正压力不同
【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】ABD．运动员处于静止状态，即平衡状态，每只手都承受自身重力的一半，和角度无关，所以A符合题意，BD不符合题意；
C．当θ不同时，运动员受到的合力总是零，C不符合题意。
故答案为：A。
【分析】对运动员进行受力分析，在重力和两个支持力的作用下，运动员处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
3．（2020高二下·民勤期末）如图所示，两个梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜，A的左侧靠在光滑的竖直墙面上．关于两个木块的受力，下列说法正确的是（　　）
A．A，B之间一定存在摩擦力 B．A可能受三个力作用
C．A一定受四个力作用 D．B受到地面的摩擦力的方向向右
【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】由于AB间接触面情况未知，若AB接触面光滑，则AB间可以没有摩擦力；A不符合题意；对整体受力分析可知，A一定受向右的弹力；另外受重力和支持力；因为AB间可能没有摩擦力；A可能只受三个力；B符合题意；C不符合题意；木块B受重力、压力、A对B的垂直于接触面的推力作用，若推力向右的分力等于F，则B可能不受摩擦力；D不符合题意；
故答案为：B.
【分析】对物体进行受力分析，在外力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，利用此条件求解外力大小，如果力的大小不为零，那么该力就不存在。
4．（2020高一下·株洲期末）如图，一小球通过一根足够长细绳悬挂于O点，现用一光滑的金属钩子勾住并水平向右缓慢拉动绳子，在这个过程中钩子对细绳的作用力（　　）
A．大小和方向都在不断变化 B．大小和方向始终保持不变
C．大小不变，方向不断变化 D．方向不变，大小不断变化
【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】因钩子光滑，则两段绳子拉力大小相等，均等于小球的重力mg，钩子向右移动时，两绳夹角在减小，根据平行四边形定则，合力变大，故根据牛顿第三定律，钩子对细绳的作用力也是逐渐变大，且方向不断变化。
故答案为：A。
【分析】对节点进行受力分析，在重力、拉力和重力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
5．（2020高一下·洛阳期末）如图所示，在固定于天花板的轻弹簧下端挂一个小球，小球的重力为G。现使小球靠在倾角为 的光滑斜面上，但仍然使轻弹簧保持竖直方向，则该斜面对小球弹力的大小为（　　）
A． B． C．G D．0
【答案】D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】对小球受力分析可知因为斜面光滑，所以小球不受摩擦力，受到向下的重力、弹簧的弹力作用，假设小球还受到斜面的支持力则小球受到的合力不能为零，所以斜面对小球无弹力，即斜面对小球弹力的大小为0，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用斜面光滑和小球的静止可以判别斜面对小球没有支持力的作用；所以弹力等于0.
6．（2020高二下·湖州期末）如图所示，倾角为θ的固定斜面上有一个滑块M，平行于斜面的上表面放一个质量为m的物块，M和m一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是（　　）
A．物块m不受摩擦力作用
B．物块M对m的摩擦力方向沿斜面向上
C．物块m对M的摩擦力方向沿斜面向上
D．物块M受6个力作用
【答案】B
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】ABC．由于M和m一起沿斜面匀速下滑，图中物块m为研究的对象，m受到重力、斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力，由牛顿第三定律可知，物块m对M的摩擦力方向沿斜面向下，AC不符合题意，B符合题意；
D．以M为研究对象，受重力、斜面的支持力和滑动摩擦力，m的压力和静摩擦力，共5个力，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体相对于接触面没有发生相对运动，但是具有相对运动趋势，此时物体受到来自地面的静摩擦，与物体的运动趋势相反，静摩擦力的大小不能用公式求解，只能根据物体的运动状态进行受力分析求解。
7．（2020高二下·开鲁期末）如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ．质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．地面对三棱柱的支持力大于（M+m）g
B．三棱柱A共受3个力作用
C．地面对三棱柱A的摩擦力为mgsinθ
D．地面对三棱柱A的摩擦力为mgtanθ
【答案】D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】选取A和B整体为研究对象，它受到重力 ，地面支持力N，墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用（如图所示）而处于平衡状态．根据平衡条件有： ，可得 ，A不符合题意；三棱柱受竖直向下的重力，地面的支持力，水平面给的摩擦力，B给的弹力，B不符合题意；再以B为研究对象，它受到重力mg，三棱柱对它的支持力 ，墙壁对它的弹力F的作用（如图所示），而处于平衡状态，根据平衡条件有 ，解得 ，所以 ，C不符合题意D符合题意．
故答案为：D
【分析】分别对两个小球进行受力分析，在重力、支持力、压力和摩擦力的作用下，两个小球处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
8．（2019高二下·上饶期末）如图所示，三块形状不规则的石块叠放在水平桌面上并保持平衡，a、b之间、b、c之间的接触面均不在水平面上。下列说法正确的是（　　）
A．桌面对石块c的作用力方向斜向右上
B．水平桌面与石块c之间没有静摩擦力
C．石块b只受到三个力的作用
D．石块a的重力与石块b对a的支持力是一对平衡力
【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】A． c水平方向不受摩擦力，则桌面对石块c的作用力一定竖直向上，A不符合题意；
B．以三块作为整体研究，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，B符合题意；
C．b受到重力、c对b的支持力，a对b的压力以及a对b的摩擦力，共4个力作用，C不符合题意；
D．石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是平衡力，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】分别对三个石块进行受力分析，在重力、支持力、摩擦力的作用下，两个物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
9．（2020高二下·池州期末）如图所示，在半径为 的光滑半球形容器内部，静止放着两个半径均为 、质量均为 的相同光滑球体，则两球体之间的作用力大小等于（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】对一个球进行受力分析
重力、大球的支持力、两个小球之间的弹力，由几何关系可知
分解大球对小球的支持力
故答案为：B。
【分析】利用几何关系结合平衡条件可以求出大球对小球的作用力大小。
10．（2020高二下·扬州期末）如图所示，细绳绕过光滑的定滑轮分别与物体A、B相连，A的质量为M，B的质量为m，A、B均处于静止状态。已知A与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则（　　）
A．物体A一定受到四个力的作用
B．物体A可能受到三个力的作用
C．物体A所受绳子拉力与摩擦力的合力可能向左上方
D．物体A所受摩擦力的大小为
【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】AB．由题意对物体A受力分析如下图
即体A受到重力，桌面的支持力，绳子的拉力和摩擦力的作用，B不符合题意，A符合题意；
C．由上图可知，物体A所受绳子拉力与摩擦力的合力方向竖直向上，C不符合题意；
D．由图可知物体A所受摩擦力的大小为 ，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用物体的平衡条件可以判别A受力的个数；及绳子拉力和摩擦力的合力方向及大小。
二、多选题
11．（2020高二下·哈尔滨期末）如图在水平力F的作用下，重为G的物体沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙之间的动摩擦因数为μ，则物体所受摩擦力大小为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A,D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】由题意可知物体沿竖直墙壁下滑，则受到是滑动摩擦力，则有
又由于物体匀速下滑，则有
A、D符合题意，B、C不符合题意；
故答案为：AD。
【分析】对物体进行受力分析，在重力、支持力、摩擦力和推力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
12．（2020高二下·民勤期末）如图所示，水平地面粗糙，A、B两同学站在地上水平推墙．甲图中A向前推B，B向前推墙；乙图中A、B同时向前推墙．每人用力的大小都为F，方向水平．则下列说法中正确的是（　　）
A．甲图方式中墙受到的推力为2F
B．乙图方式中墙受到的推力为2F
C．甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
D．乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
【答案】B,D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】AC.对于甲图，先以墙壁为研究对象，此时墙壁所受到的推力只有B对它的推力F，如图(b)所示．然后再以B为研究对象，B同学的受力情况如图(c)所示，B受到A的推力F和墙壁的反作用力F′1，由于F＝F′1，所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用．再以A为研究对象，A同学的受力情况如图(d)所示，根据牛顿第三定律可知由于A对B的作用力为F，所以B对A的反作用力F′2＝F，根据力的平衡可知A所受地面的摩擦力为F.
A项不合题意，C项不合题意.
BD.对于乙图，墙壁在水平方向所受到人的作用力如图(a)所示(俯视图)，此时墙壁所受到的推力为F合＝2F.根据力的平衡可知A、B两人受到的静摩擦力均为Ff＝F.
B项符合题意，D项符合题意.
故答案为：BD
【分析】力的合成遵循平行四边形定则，已知两个力的大小和方向，利用行四边形定则求解合力即可。
13．（2020高二下·开鲁期末）质量为 的木块，在推力 的作用下沿水平地面做匀速直线运动。已知木块与地面间的动摩擦因数为 ，那么木块受到的滑动摩擦力的值应为（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B,D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】木块做匀速直线运动时受到四个力的作用：重力 、推力 、支持力 和摩擦力 ，规定水平向右为 轴正方向，竖直向上为 轴正方向，建立直角坐标系，受力分析
由于木块做匀速直线运动，所以在 轴上向左的力等于向右的力（水平方向二力平衡），在 轴上，向上的力等于向下的力（竖直方向力平衡），即
又因为
所以有
所以BD符合题意，AC不符合题意。
故答案为：BD。
【分析】对物体进行受力分析，在推力、重力、摩擦力、支持力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
14．（2020高二下·哈尔滨期末）如图所示，小球系在竖直向下的细绳下端，球恰好又与斜面接触并处于静止状态，则关于小球的受力情况以下说法正确的是（　　）
A．小球受到重力、绳对它的拉力和斜面对它的支持力
B．斜面对小球没有支持力
C．绳对小球的拉力就是重力
D．小球受到二个力的作用
【答案】B,D
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】如图所示细绳竖直拉紧，说明细绳对小球的力为竖直方向，假设小球受斜面的弹力，则弹力一定垂直于斜面向上，而重力竖直向下，拉力向上，则三力的合力不可能为零，故小球不可能处于平衡状态，故小球一定不受斜面的弹力，故小球只受重力和绳子对它的拉力；二力平衡，即绳对小球的拉力大小等于小球的重力，但不能说“拉力”就是“重力”；BD符合题意，AC不符合题意；
故答案为：BD。
【分析】对小球进行受力分析，在外力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，利用此条件求解外力大小，如果力的大小不为零，那么该力就不存在。
15．（2020高一下·鸡东月考）如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为 ，在斜杆下端固定有质量为 的小球，小车静止，下列关于斜杆对小球的弹力的判断中，正确的是（　　）
A．大小为 ，方向沿斜杆向上
B．大小为 ，方向垂直斜杆向上
C．大小为 ，方向竖直向上
D．斜杆对小球的弹力与小球的重力是一对平衡力
【答案】C,D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】小球受竖直向下的重力mg与杆对小球的力F作用；当小车静止时，小球也静止，小球处于平衡状态，受平衡力作用，杆的作用力F与重力是一对平衡力，由平衡条件得：F=mg，方向竖直向上。AB不符合题意，CD符合题意。
故答案为：CD。
【分析】本题中轻杆与轻绳的模型不同，绳子对物体只有拉力，一定沿绳子方向，而杆子对物体的弹力不一定沿杆子方向，要根据状态，由牛顿定律分析确定．
16．（2020高二下·宁县期末）如图所示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面是水平的，水平力F作用于木块A，使木块A、B保持静止，且F≠0.则下列描述正确的是（　　）
A．B可能受到3个或4个力作用
B．斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下
C．A对B的摩擦力可能为0
D．A，B整体可能受三个力作用
【答案】B,D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】A．A水平方向要受力平衡，必然受到B的摩擦力，则B一定受到A的压力和摩擦力，还要受到重力，还要受到斜面的弹力，所以B不可能受到三个力，A不符合题意；
B．对A、B整体受力分析，A、B的重力，以及斜面的弹力和力F得合力可能沿斜面向上，所以斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下，B符合题意；
C．由以上分析知B对A一定有摩擦力作用，根据牛顿第三定律，A对B一定有摩擦力作用，不可能为零，C不符合题意；
D．由B项分析可知，A、B整体可能只受三个力作用，即A、B的重力，以及斜面的弹力和力F，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】对物体进行受力分析，在外力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，利用此条件求解外力大小，如果力的大小不为零，那么该力就不存在。
17．（2020高二下·绥化期末）如图，A、B两物体用细绳相连跨过光滑轻小滑轮悬挂起来，B物体放在水平地面上，A、B两物体均静止。现将B稍向左移一点，A、B两物体仍静止，则此时与原来相比（　　）
A．地面对物体B的摩擦力变大 B．地面对物体B的支持力变大
C．绳子拉力变大 D．物体B受到的合力不变
【答案】A,B,D
【知识点】动态平衡分析
【解析】【解答】C．绳子拉力大小仍等于A物体的重力，因此绳子拉力T保持不变，C不符合题意；
A．对B进行受力分析可知，地面对B的摩擦力
物体B向右移动，绳子与水平方向夹角 减小，因此摩擦力变大，A符合题意；
B．地面对B的支持力
由于T不变，而 减小，因此支持力N变大，B符合题意；
D．由于物体B仍处于静止状态，因此所受合力仍为零，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】分别对两个小球进行受力分析，在重力、支持力、拉力和摩擦力的作用下，两个小球处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
三、填空题
18．（2019高一上·安徽期中）如图所示，有一本“光芒四射”的物理课本放在桌子上，请同学们画出课桌所受的压力示意图， 　 　，同时解释一下该力的产生原因：　 　。
【答案】；由于课本发生了弹性形变
【知识点】重力与重心；形变与弹力；受力分析的应用
【解析】【解答】课桌所受的压力竖直向下，作用在课桌上，如图所示：
课桌所受的压力是由于课本发生了弹性形变，想要恢复形变.
【分析】由于物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力，压力、支持力都是弹力。
19．（2019高一上·上海期中）质量m=2kg的木块放在水平木板上，在F1=4N的水平拉力作用下恰好能沿水平面匀速滑行，则接触面间的动摩擦因数μ为　 　.如果水平拉力增大为8N，则该木块受到的滑动摩擦力为　 　N.（g=10N/kg）
【答案】0.2；4
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】由二力平衡可知物体受到的摩擦力
物体与木板间的压力
则由 ，解得 拉力变化时，由于正压力不变，动摩擦因数不变，故摩擦力不变，故摩擦力仍为4N．
【分析】利用二力平衡结合压力的大小可以求出动摩擦因数的大小；当拉力变大时物体相对水平面运动，其摩擦力不变。
20．（2020·徐汇模拟）如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘。两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则：推力F将　 　；两小球间距离将　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】减小；增大
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】解：以A球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示。
设B对A的库仑力F与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为：N1＝mAgtanθ，
将小球B向左推动少许时θ减小，则N1减小。
再以AB整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得：F＝N1
N2＝（mA+mB）g
则F减小，地面对小球B的弹力一定不变。
由上分析得到库仑力F库＝ ，θ减小，cosθ增大，F库减小，根据库仑定律分析得知，两球之间的距离增大
故答案为：减小 ；增大
【分析】分别对两个物体进行受力分析，在重力、支持力和库仑力的作用下，两个物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
21．（2019·武清模拟）如图所示，吊床用绳子拴在两根柱子的等高位置上。某人先坐在吊床上处于静止状态，这时吊床两端系绳中的拉力为F1，吊床对该人的作用力为F2；后躺在吊床上处于静止状态，这时吊床两端系绳中的拉力为 ，吊床对该人的作用力为 ；则F1　 　 ，F2　 　 。（请选填“＞”、“＜”、“＝”）。
【答案】>；=
【知识点】动态平衡分析
【解析】【解答】吊床对人的作用力与重力等值反向，所以躺着和坐在时，吊床对该人的作用力不变，即 。坐在吊床上时，吊床两端绳的拉力与竖直方向上的夹角较大，根据共点力平衡有：
θ越大，则绳子的拉力越大；人躺下后，绳子与竖直方向夹角变小，则绳子的拉力较小。即 。
【分析】解决本题的关键是知道人躺着时绳子与竖直方向的夹角较小；恰当地选择研究对象，进行受力分析，运用共点力平衡进行求解。
22．（2019高三上·上海期中）如图所示，光滑斜面的倾角为θ，有两个相同的小球1和2，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面，则A、B两挡板受到小球的压力大小之比为　 　，斜面受到1、2两个小球的压力大小之比为　 　。
【答案】；
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】如图1所示，球的重力作用效果，是同时挤压斜面和挡板，则重力的两个分力方向分别垂直斜面和挡板。
如图2所示，斜面受到的压力大小为：
故：
即两挡板受到小球的压力大小之比为 ，斜面受到两小球的压力大小之比 。
【分析】分别对两个小球进行受力分析，在重力、支持力的作用下，两个小球处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
23．（2019高一上·揭阳月考）如下图所示用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如图所示．P、Q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是P受　 　个力作用， Q受　 　个力作用.
【答案】4；4
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】[1]由受力平衡可知，P受重力、绳的拉力、Q的支持力和Q的静摩擦力，因此P受4个力；[2]Q受重力、P的压力、P给的摩擦力和墙壁给的支持力，因此Q也受4个力。
【分析】由题中“如下图所示用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点”可知，本题考查受力分析，根据力的平衡可解答本题。
四、计算题
24．（2019高一上·惠来月考）如图所示，A物块质量为1kg，与竖直墙壁间的摩擦系数为0.4，用一个与竖直方向成37°角的力F作用在A物块上，要使A静止在墙上，求F的取值范围。(g取10m/s2，sin ＝0.6，cos ＝0.8)(最大静摩擦等于滑动摩擦力)
【答案】解：当物体刚要下滑时，物体与墙之间的静摩擦力达到最大，此时F最小，设F最小值为 ，受力如图所示：
根据平衡条件得：
又
联立解得：
当物体刚要上滑时，物体与墙之间的静摩擦力达到最大，此时F最大，设F最大值为 ，受力如图所示：
根据平衡条件得：
又
联立得到：
综上所述，要使A静止在墙上，则F的取值范围为：
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】利用平衡方程结合静摩擦力的最大值及方向可以求出F的大小范围。
25．（2020高二下·重庆期末）如图所示，在风筝比赛现场，某段时间内小明同学和风筝均保持静止状态，此时风筝平面与水平面夹角为 ，风筝的质量为 ，轻质细线中的张力为 ，小明同学的质量为 ，风对风筝的作用力认为与风筝表面垂直，g取10m/s2，求：
（1）风对风筝的作用力大小？
（2）小明对地面的压力？
【答案】（1）解：以风筝为研究对象，对风筝受力分析，如图所示。且风筝处于平衡状态，所以可得重力G与拉力F之间夹角为 。且
通过力的合成或分解可得
（2）解：通过对小明同学受力分析，如图所示。由几何关系可知，绳子与水平面夹角为 。则小明同学受到的支持力为
根据牛顿第三定律，得小明对地面的压力为
方向竖直向下。
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】（1）风筝静止在空中，利用受力分析结合力的分解可以求出风对风筝的作用力大小；
（2）利用小明同学的平衡条件可以求出小明同学对地面的压力大小。
26．（2018高一上·成都月考）如图所示，轻绳L1一端系于天花板上，与竖直方向的夹角为θ，水平弹簧L2的一端系于竖直墙上，小球重力为 N，水平弹簧L2的拉力为300N，（g=10m/s2）求：
（1）θ角的大小；
（2）此时绳L1的拉力是多大？
（3）剪断L1绳瞬间小球的加速度多大？
【答案】（1）对小球进行受力分析，且对F1进行正交分解，则有 ， 解得tanθ= 则θ=30°
（2）由于，所以可以解得 N
（3）剪断绳子瞬间，弹簧弹力和重力保持不变，所以瞬间的合力等于F1，则，可以解得 a= m/s2 。
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】（1）利用小球的平衡方程可以求出角度大小；
（2）利用平衡方程可以求出绳子拉力大小；
（3）利用牛顿第二定律可以求出加速度大小。
五、实验探究题
27．（2019高一下·温州期中）
（1）在下列学生实验中，需要用到打点计时器的实验有_____（填字母）
A．“探究求合力的方法”
B．“探究做功与物体速度变化的关系”
C．“研究平抛运动”
D．“探究加速度与力、质量的关系”
（2）在“探究作用力与反作用力的关系”实验中，某同学将两个力传感器按下图方式对拉，其中一只系在墙上，另一只握在手中，在计算机屏上显示如下图所示，横坐标代表的物理量是　 　。
（3）由图可得到的实验结论是_____(填字母)
A．两传感器间的作用力与反作用力大小相等
B．两传感器间的作用力与反作用力方向相反
C．两传感器间的作用力与反作用力同时变化
D．两传感器间的作用力与反作用力作用在同一物体上
【答案】（1）B；D
（2）时间
（3）A；B；C
【知识点】受力分析的应用；用打点计时器测速度
【解析】【解答】（1）A．探究合力的方法，抓住两根弹簧秤拉橡皮筋和一根弹簧秤拉橡皮筋效果相同，探究合力和分力的关系，所以不需要用到打点计时器，A不符合题意；
B．探究做功与物体速度变化的关系，实验中需要测量速度，需要通过纸带测量速度，所以需要打点计时器，B符合题意；
C．利用水平方向上匀速和竖直方向自由落体运动运动可以研究平抛运动，不需要打点计时器，C不符合题意；
D．探究加速度与力、质量的关系，实验中需要测量加速度的大小，需要通过纸带测量加速度，所以需要打点计时器，D符合题意；（2）由题可知：图所表示的是力传感器上的作用力随时间变化的关系，所以横坐标代表的物理量是时间，纵坐标代表的物理量是力；（3）从图上可以看出作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，同时产生，同时变化，同时消失．且作用在不同的物体上，ABC符合题意；D不符合题意
【分析】（1）探究做功与物体速度变化的关系、加速度与力、质量的关系都是利用纸带来计算物体的速度；
（2）图像的横坐标是时间，纵坐标是力的大小；
（3）作用力与反作用力是大小相等、方向相反、作用在不同物体上的两个力。
28．（2018高二上·峨山期末）图中甲为“探究求合力的方法”的实验装置．
（1）下列说法中正确的是________．
A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，拉橡皮条结点到达的位置O不能变化
B．用弹簧测力计拉细绳时，拉力方向必须竖直向下
C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°
（2）某次操作时，一只弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为　 　N.
【答案】（1）A；C
（2）4.00
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】（1）本实验采用的是等效替代法，两个分力的作用效果和一个力的作用效果相同，即两次拉动橡皮条的效果相同，都将O点拉到相同的位置，A符合题意；弹簧测力计拉细线时，方向不一定向下，只有把O点拉到同一位置即可，B不符合题意；弹簧秤在使用过程中，拉力不能超过其量程，C符合题意；在使用两个力拉动时，拉力的大小应方便作图，不需要夹角必须为90°，D不符合题意；（2）分度值为0.1N，所以读数为4.0N
【分析】（1）实验用的是等效原理所以必须作用效果相同，其次测拉力大小弹簧测力计可以任意方向拉动，力肯定不可以超过弹性限度，为了减小误差，两力的角度应该方便作图就可以；
（2）读数应该注意估读。
1 / 1高中物理 人教版（2019）必修一 3.5 共点力的平衡 同步测试卷
一、单选题
1．（2020高一下·娄底期末）在水平面上有一木块受到两个推力处于静止状态，其中 ， 。若撤去力 ，则（　　）
A．木块受到合力大小为6N，方向向左
B．木块受到合力大小为16N，方向向左
C．木块受到的摩擦力大小为10N，方向向右
D．木块受到的摩擦力大小为6N，方向向右
2．（2020高二下·吉林期末）重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为θ，则（　　）
A．当 时，运动员单手对地面的正压力大小为
B．当 时，运动员单手对地面的正压力大小为
C．当θ不同时，运动员受到的合力不同
D．当θ不同时，运动员单手对地面的正压力不同
3．（2020高二下·民勤期末）如图所示，两个梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜，A的左侧靠在光滑的竖直墙面上．关于两个木块的受力，下列说法正确的是（　　）
A．A，B之间一定存在摩擦力 B．A可能受三个力作用
C．A一定受四个力作用 D．B受到地面的摩擦力的方向向右
4．（2020高一下·株洲期末）如图，一小球通过一根足够长细绳悬挂于O点，现用一光滑的金属钩子勾住并水平向右缓慢拉动绳子，在这个过程中钩子对细绳的作用力（　　）
A．大小和方向都在不断变化 B．大小和方向始终保持不变
C．大小不变，方向不断变化 D．方向不变，大小不断变化
5．（2020高一下·洛阳期末）如图所示，在固定于天花板的轻弹簧下端挂一个小球，小球的重力为G。现使小球靠在倾角为 的光滑斜面上，但仍然使轻弹簧保持竖直方向，则该斜面对小球弹力的大小为（　　）
A． B． C．G D．0
6．（2020高二下·湖州期末）如图所示，倾角为θ的固定斜面上有一个滑块M，平行于斜面的上表面放一个质量为m的物块，M和m一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是（　　）
A．物块m不受摩擦力作用
B．物块M对m的摩擦力方向沿斜面向上
C．物块m对M的摩擦力方向沿斜面向上
D．物块M受6个力作用
7．（2020高二下·开鲁期末）如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ．质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．地面对三棱柱的支持力大于（M+m）g
B．三棱柱A共受3个力作用
C．地面对三棱柱A的摩擦力为mgsinθ
D．地面对三棱柱A的摩擦力为mgtanθ
8．（2019高二下·上饶期末）如图所示，三块形状不规则的石块叠放在水平桌面上并保持平衡，a、b之间、b、c之间的接触面均不在水平面上。下列说法正确的是（　　）
A．桌面对石块c的作用力方向斜向右上
B．水平桌面与石块c之间没有静摩擦力
C．石块b只受到三个力的作用
D．石块a的重力与石块b对a的支持力是一对平衡力
9．（2020高二下·池州期末）如图所示，在半径为 的光滑半球形容器内部，静止放着两个半径均为 、质量均为 的相同光滑球体，则两球体之间的作用力大小等于（　　）
A． B． C． D．
10．（2020高二下·扬州期末）如图所示，细绳绕过光滑的定滑轮分别与物体A、B相连，A的质量为M，B的质量为m，A、B均处于静止状态。已知A与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则（　　）
A．物体A一定受到四个力的作用
B．物体A可能受到三个力的作用
C．物体A所受绳子拉力与摩擦力的合力可能向左上方
D．物体A所受摩擦力的大小为
二、多选题
11．（2020高二下·哈尔滨期末）如图在水平力F的作用下，重为G的物体沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙之间的动摩擦因数为μ，则物体所受摩擦力大小为（　　）
A． B． C． D．
12．（2020高二下·民勤期末）如图所示，水平地面粗糙，A、B两同学站在地上水平推墙．甲图中A向前推B，B向前推墙；乙图中A、B同时向前推墙．每人用力的大小都为F，方向水平．则下列说法中正确的是（　　）
A．甲图方式中墙受到的推力为2F
B．乙图方式中墙受到的推力为2F
C．甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
D．乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
13．（2020高二下·开鲁期末）质量为 的木块，在推力 的作用下沿水平地面做匀速直线运动。已知木块与地面间的动摩擦因数为 ，那么木块受到的滑动摩擦力的值应为（　　）
A． B．
C． D．
14．（2020高二下·哈尔滨期末）如图所示，小球系在竖直向下的细绳下端，球恰好又与斜面接触并处于静止状态，则关于小球的受力情况以下说法正确的是（　　）
A．小球受到重力、绳对它的拉力和斜面对它的支持力
B．斜面对小球没有支持力
C．绳对小球的拉力就是重力
D．小球受到二个力的作用
15．（2020高一下·鸡东月考）如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为 ，在斜杆下端固定有质量为 的小球，小车静止，下列关于斜杆对小球的弹力的判断中，正确的是（　　）
A．大小为 ，方向沿斜杆向上
B．大小为 ，方向垂直斜杆向上
C．大小为 ，方向竖直向上
D．斜杆对小球的弹力与小球的重力是一对平衡力
16．（2020高二下·宁县期末）如图所示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面是水平的，水平力F作用于木块A，使木块A、B保持静止，且F≠0.则下列描述正确的是（　　）
A．B可能受到3个或4个力作用
B．斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下
C．A对B的摩擦力可能为0
D．A，B整体可能受三个力作用
17．（2020高二下·绥化期末）如图，A、B两物体用细绳相连跨过光滑轻小滑轮悬挂起来，B物体放在水平地面上，A、B两物体均静止。现将B稍向左移一点，A、B两物体仍静止，则此时与原来相比（　　）
A．地面对物体B的摩擦力变大 B．地面对物体B的支持力变大
C．绳子拉力变大 D．物体B受到的合力不变
三、填空题
18．（2019高一上·安徽期中）如图所示，有一本“光芒四射”的物理课本放在桌子上，请同学们画出课桌所受的压力示意图， 　 　，同时解释一下该力的产生原因：　 　。
19．（2019高一上·上海期中）质量m=2kg的木块放在水平木板上，在F1=4N的水平拉力作用下恰好能沿水平面匀速滑行，则接触面间的动摩擦因数μ为　 　.如果水平拉力增大为8N，则该木块受到的滑动摩擦力为　 　N.（g=10N/kg）
20．（2020·徐汇模拟）如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘。两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则：推力F将　 　；两小球间距离将　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
21．（2019·武清模拟）如图所示，吊床用绳子拴在两根柱子的等高位置上。某人先坐在吊床上处于静止状态，这时吊床两端系绳中的拉力为F1，吊床对该人的作用力为F2；后躺在吊床上处于静止状态，这时吊床两端系绳中的拉力为 ，吊床对该人的作用力为 ；则F1　 　 ，F2　 　 。（请选填“＞”、“＜”、“＝”）。
22．（2019高三上·上海期中）如图所示，光滑斜面的倾角为θ，有两个相同的小球1和2，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面，则A、B两挡板受到小球的压力大小之比为　 　，斜面受到1、2两个小球的压力大小之比为　 　。
23．（2019高一上·揭阳月考）如下图所示用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如图所示．P、Q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是P受　 　个力作用， Q受　 　个力作用.
四、计算题
24．（2019高一上·惠来月考）如图所示，A物块质量为1kg，与竖直墙壁间的摩擦系数为0.4，用一个与竖直方向成37°角的力F作用在A物块上，要使A静止在墙上，求F的取值范围。(g取10m/s2，sin ＝0.6，cos ＝0.8)(最大静摩擦等于滑动摩擦力)
25．（2020高二下·重庆期末）如图所示，在风筝比赛现场，某段时间内小明同学和风筝均保持静止状态，此时风筝平面与水平面夹角为 ，风筝的质量为 ，轻质细线中的张力为 ，小明同学的质量为 ，风对风筝的作用力认为与风筝表面垂直，g取10m/s2，求：
（1）风对风筝的作用力大小？
（2）小明对地面的压力？
26．（2018高一上·成都月考）如图所示，轻绳L1一端系于天花板上，与竖直方向的夹角为θ，水平弹簧L2的一端系于竖直墙上，小球重力为 N，水平弹簧L2的拉力为300N，（g=10m/s2）求：
（1）θ角的大小；
（2）此时绳L1的拉力是多大？
（3）剪断L1绳瞬间小球的加速度多大？
五、实验探究题
27．（2019高一下·温州期中）
（1）在下列学生实验中，需要用到打点计时器的实验有_____（填字母）
A．“探究求合力的方法”
B．“探究做功与物体速度变化的关系”
C．“研究平抛运动”
D．“探究加速度与力、质量的关系”
（2）在“探究作用力与反作用力的关系”实验中，某同学将两个力传感器按下图方式对拉，其中一只系在墙上，另一只握在手中，在计算机屏上显示如下图所示，横坐标代表的物理量是　 　。
（3）由图可得到的实验结论是_____(填字母)
A．两传感器间的作用力与反作用力大小相等
B．两传感器间的作用力与反作用力方向相反
C．两传感器间的作用力与反作用力同时变化
D．两传感器间的作用力与反作用力作用在同一物体上
28．（2018高二上·峨山期末）图中甲为“探究求合力的方法”的实验装置．
（1）下列说法中正确的是________．
A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，拉橡皮条结点到达的位置O不能变化
B．用弹簧测力计拉细绳时，拉力方向必须竖直向下
C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°
（2）某次操作时，一只弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为　 　N.
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】开始F1和F2的合力为10N，但物体保持静止，由此可知物体与水平面之间的最大静摩擦力至少有10N，所以撤去F1后，在F2的作用下木块不会发生滑动，所以木块受到的摩擦力仍然是静摩擦。
AB．由上面的分析可知，木块所受合力为零，AB不符合题意。
CD．由上面的分析可知，木块受到水平面的静摩擦力作用，大小为6N，方向水平向右，C不符合题意，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】对物体进行受力分析，水平方向在两个推力和摩擦力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
2．【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】ABD．运动员处于静止状态，即平衡状态，每只手都承受自身重力的一半，和角度无关，所以A符合题意，BD不符合题意；
C．当θ不同时，运动员受到的合力总是零，C不符合题意。
故答案为：A。
【分析】对运动员进行受力分析，在重力和两个支持力的作用下，运动员处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
3．【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】由于AB间接触面情况未知，若AB接触面光滑，则AB间可以没有摩擦力；A不符合题意；对整体受力分析可知，A一定受向右的弹力；另外受重力和支持力；因为AB间可能没有摩擦力；A可能只受三个力；B符合题意；C不符合题意；木块B受重力、压力、A对B的垂直于接触面的推力作用，若推力向右的分力等于F，则B可能不受摩擦力；D不符合题意；
故答案为：B.
【分析】对物体进行受力分析，在外力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，利用此条件求解外力大小，如果力的大小不为零，那么该力就不存在。
4．【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】因钩子光滑，则两段绳子拉力大小相等，均等于小球的重力mg，钩子向右移动时，两绳夹角在减小，根据平行四边形定则，合力变大，故根据牛顿第三定律，钩子对细绳的作用力也是逐渐变大，且方向不断变化。
故答案为：A。
【分析】对节点进行受力分析，在重力、拉力和重力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
5．【答案】D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】对小球受力分析可知因为斜面光滑，所以小球不受摩擦力，受到向下的重力、弹簧的弹力作用，假设小球还受到斜面的支持力则小球受到的合力不能为零，所以斜面对小球无弹力，即斜面对小球弹力的大小为0，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用斜面光滑和小球的静止可以判别斜面对小球没有支持力的作用；所以弹力等于0.
6．【答案】B
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】ABC．由于M和m一起沿斜面匀速下滑，图中物块m为研究的对象，m受到重力、斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力，由牛顿第三定律可知，物块m对M的摩擦力方向沿斜面向下，AC不符合题意，B符合题意；
D．以M为研究对象，受重力、斜面的支持力和滑动摩擦力，m的压力和静摩擦力，共5个力，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体相对于接触面没有发生相对运动，但是具有相对运动趋势，此时物体受到来自地面的静摩擦，与物体的运动趋势相反，静摩擦力的大小不能用公式求解，只能根据物体的运动状态进行受力分析求解。
7．【答案】D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】选取A和B整体为研究对象，它受到重力 ，地面支持力N，墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用（如图所示）而处于平衡状态．根据平衡条件有： ，可得 ，A不符合题意；三棱柱受竖直向下的重力，地面的支持力，水平面给的摩擦力，B给的弹力，B不符合题意；再以B为研究对象，它受到重力mg，三棱柱对它的支持力 ，墙壁对它的弹力F的作用（如图所示），而处于平衡状态，根据平衡条件有 ，解得 ，所以 ，C不符合题意D符合题意．
故答案为：D
【分析】分别对两个小球进行受力分析，在重力、支持力、压力和摩擦力的作用下，两个小球处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
8．【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】A． c水平方向不受摩擦力，则桌面对石块c的作用力一定竖直向上，A不符合题意；
B．以三块作为整体研究，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，B符合题意；
C．b受到重力、c对b的支持力，a对b的压力以及a对b的摩擦力，共4个力作用，C不符合题意；
D．石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是平衡力，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】分别对三个石块进行受力分析，在重力、支持力、摩擦力的作用下，两个物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
9．【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】对一个球进行受力分析
重力、大球的支持力、两个小球之间的弹力，由几何关系可知
分解大球对小球的支持力
故答案为：B。
【分析】利用几何关系结合平衡条件可以求出大球对小球的作用力大小。
10．【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】AB．由题意对物体A受力分析如下图
即体A受到重力，桌面的支持力，绳子的拉力和摩擦力的作用，B不符合题意，A符合题意；
C．由上图可知，物体A所受绳子拉力与摩擦力的合力方向竖直向上，C不符合题意；
D．由图可知物体A所受摩擦力的大小为 ，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用物体的平衡条件可以判别A受力的个数；及绳子拉力和摩擦力的合力方向及大小。
11．【答案】A,D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】由题意可知物体沿竖直墙壁下滑，则受到是滑动摩擦力，则有
又由于物体匀速下滑，则有
A、D符合题意，B、C不符合题意；
故答案为：AD。
【分析】对物体进行受力分析，在重力、支持力、摩擦力和推力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
12．【答案】B,D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】AC.对于甲图，先以墙壁为研究对象，此时墙壁所受到的推力只有B对它的推力F，如图(b)所示．然后再以B为研究对象，B同学的受力情况如图(c)所示，B受到A的推力F和墙壁的反作用力F′1，由于F＝F′1，所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用．再以A为研究对象，A同学的受力情况如图(d)所示，根据牛顿第三定律可知由于A对B的作用力为F，所以B对A的反作用力F′2＝F，根据力的平衡可知A所受地面的摩擦力为F.
A项不合题意，C项不合题意.
BD.对于乙图，墙壁在水平方向所受到人的作用力如图(a)所示(俯视图)，此时墙壁所受到的推力为F合＝2F.根据力的平衡可知A、B两人受到的静摩擦力均为Ff＝F.
B项符合题意，D项符合题意.
故答案为：BD
【分析】力的合成遵循平行四边形定则，已知两个力的大小和方向，利用行四边形定则求解合力即可。
13．【答案】B,D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】木块做匀速直线运动时受到四个力的作用：重力 、推力 、支持力 和摩擦力 ，规定水平向右为 轴正方向，竖直向上为 轴正方向，建立直角坐标系，受力分析
由于木块做匀速直线运动，所以在 轴上向左的力等于向右的力（水平方向二力平衡），在 轴上，向上的力等于向下的力（竖直方向力平衡），即
又因为
所以有
所以BD符合题意，AC不符合题意。
故答案为：BD。
【分析】对物体进行受力分析，在推力、重力、摩擦力、支持力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
14．【答案】B,D
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】如图所示细绳竖直拉紧，说明细绳对小球的力为竖直方向，假设小球受斜面的弹力，则弹力一定垂直于斜面向上，而重力竖直向下，拉力向上，则三力的合力不可能为零，故小球不可能处于平衡状态，故小球一定不受斜面的弹力，故小球只受重力和绳子对它的拉力；二力平衡，即绳对小球的拉力大小等于小球的重力，但不能说“拉力”就是“重力”；BD符合题意，AC不符合题意；
故答案为：BD。
【分析】对小球进行受力分析，在外力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，利用此条件求解外力大小，如果力的大小不为零，那么该力就不存在。
15．【答案】C,D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】小球受竖直向下的重力mg与杆对小球的力F作用；当小车静止时，小球也静止，小球处于平衡状态，受平衡力作用，杆的作用力F与重力是一对平衡力，由平衡条件得：F=mg，方向竖直向上。AB不符合题意，CD符合题意。
故答案为：CD。
【分析】本题中轻杆与轻绳的模型不同，绳子对物体只有拉力，一定沿绳子方向，而杆子对物体的弹力不一定沿杆子方向，要根据状态，由牛顿定律分析确定．
16．【答案】B,D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】A．A水平方向要受力平衡，必然受到B的摩擦力，则B一定受到A的压力和摩擦力，还要受到重力，还要受到斜面的弹力，所以B不可能受到三个力，A不符合题意；
B．对A、B整体受力分析，A、B的重力，以及斜面的弹力和力F得合力可能沿斜面向上，所以斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下，B符合题意；
C．由以上分析知B对A一定有摩擦力作用，根据牛顿第三定律，A对B一定有摩擦力作用，不可能为零，C不符合题意；
D．由B项分析可知，A、B整体可能只受三个力作用，即A、B的重力，以及斜面的弹力和力F，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】对物体进行受力分析，在外力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，利用此条件求解外力大小，如果力的大小不为零，那么该力就不存在。
17．【答案】A,B,D
【知识点】动态平衡分析
【解析】【解答】C．绳子拉力大小仍等于A物体的重力，因此绳子拉力T保持不变，C不符合题意；
A．对B进行受力分析可知，地面对B的摩擦力
物体B向右移动，绳子与水平方向夹角 减小，因此摩擦力变大，A符合题意；
B．地面对B的支持力
由于T不变，而 减小，因此支持力N变大，B符合题意；
D．由于物体B仍处于静止状态，因此所受合力仍为零，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】分别对两个小球进行受力分析，在重力、支持力、拉力和摩擦力的作用下，两个小球处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
18．【答案】；由于课本发生了弹性形变
【知识点】重力与重心；形变与弹力；受力分析的应用
【解析】【解答】课桌所受的压力竖直向下，作用在课桌上，如图所示：
课桌所受的压力是由于课本发生了弹性形变，想要恢复形变.
【分析】由于物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力，压力、支持力都是弹力。
19．【答案】0.2；4
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】由二力平衡可知物体受到的摩擦力
物体与木板间的压力
则由 ，解得 拉力变化时，由于正压力不变，动摩擦因数不变，故摩擦力不变，故摩擦力仍为4N．
【分析】利用二力平衡结合压力的大小可以求出动摩擦因数的大小；当拉力变大时物体相对水平面运动，其摩擦力不变。
20．【答案】减小；增大
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】解：以A球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示。
设B对A的库仑力F与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为：N1＝mAgtanθ，
将小球B向左推动少许时θ减小，则N1减小。
再以AB整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得：F＝N1
N2＝（mA+mB）g
则F减小，地面对小球B的弹力一定不变。
由上分析得到库仑力F库＝ ，θ减小，cosθ增大，F库减小，根据库仑定律分析得知，两球之间的距离增大
故答案为：减小 ；增大
【分析】分别对两个物体进行受力分析，在重力、支持力和库仑力的作用下，两个物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
21．【答案】>；=
【知识点】动态平衡分析
【解析】【解答】吊床对人的作用力与重力等值反向，所以躺着和坐在时，吊床对该人的作用力不变，即 。坐在吊床上时，吊床两端绳的拉力与竖直方向上的夹角较大，根据共点力平衡有：
θ越大，则绳子的拉力越大；人躺下后，绳子与竖直方向夹角变小，则绳子的拉力较小。即 。
【分析】解决本题的关键是知道人躺着时绳子与竖直方向的夹角较小；恰当地选择研究对象，进行受力分析，运用共点力平衡进行求解。
22．【答案】；
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】如图1所示，球的重力作用效果，是同时挤压斜面和挡板，则重力的两个分力方向分别垂直斜面和挡板。
如图2所示，斜面受到的压力大小为：
故：
即两挡板受到小球的压力大小之比为 ，斜面受到两小球的压力大小之比 。
【分析】分别对两个小球进行受力分析，在重力、支持力的作用下，两个小球处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
23．【答案】4；4
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】[1]由受力平衡可知，P受重力、绳的拉力、Q的支持力和Q的静摩擦力，因此P受4个力；[2]Q受重力、P的压力、P给的摩擦力和墙壁给的支持力，因此Q也受4个力。
【分析】由题中“如下图所示用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点”可知，本题考查受力分析，根据力的平衡可解答本题。
24．【答案】解：当物体刚要下滑时，物体与墙之间的静摩擦力达到最大，此时F最小，设F最小值为 ，受力如图所示：
根据平衡条件得：
又
联立解得：
当物体刚要上滑时，物体与墙之间的静摩擦力达到最大，此时F最大，设F最大值为 ，受力如图所示：
根据平衡条件得：
又
联立得到：
综上所述，要使A静止在墙上，则F的取值范围为：
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】利用平衡方程结合静摩擦力的最大值及方向可以求出F的大小范围。
25．【答案】（1）解：以风筝为研究对象，对风筝受力分析，如图所示。且风筝处于平衡状态，所以可得重力G与拉力F之间夹角为 。且
通过力的合成或分解可得
（2）解：通过对小明同学受力分析，如图所示。由几何关系可知，绳子与水平面夹角为 。则小明同学受到的支持力为
根据牛顿第三定律，得小明对地面的压力为
方向竖直向下。
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】（1）风筝静止在空中，利用受力分析结合力的分解可以求出风对风筝的作用力大小；
（2）利用小明同学的平衡条件可以求出小明同学对地面的压力大小。
26．【答案】（1）对小球进行受力分析，且对F1进行正交分解，则有 ， 解得tanθ= 则θ=30°
（2）由于，所以可以解得 N
（3）剪断绳子瞬间，弹簧弹力和重力保持不变，所以瞬间的合力等于F1，则，可以解得 a= m/s2 。
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】（1）利用小球的平衡方程可以求出角度大小；
（2）利用平衡方程可以求出绳子拉力大小；
（3）利用牛顿第二定律可以求出加速度大小。
27．【答案】（1）B；D
（2）时间
（3）A；B；C
【知识点】受力分析的应用；用打点计时器测速度
【解析】【解答】（1）A．探究合力的方法，抓住两根弹簧秤拉橡皮筋和一根弹簧秤拉橡皮筋效果相同，探究合力和分力的关系，所以不需要用到打点计时器，A不符合题意；
B．探究做功与物体速度变化的关系，实验中需要测量速度，需要通过纸带测量速度，所以需要打点计时器，B符合题意；
C．利用水平方向上匀速和竖直方向自由落体运动运动可以研究平抛运动，不需要打点计时器，C不符合题意；
D．探究加速度与力、质量的关系，实验中需要测量加速度的大小，需要通过纸带测量加速度，所以需要打点计时器，D符合题意；（2）由题可知：图所表示的是力传感器上的作用力随时间变化的关系，所以横坐标代表的物理量是时间，纵坐标代表的物理量是力；（3）从图上可以看出作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，同时产生，同时变化，同时消失．且作用在不同的物体上，ABC符合题意；D不符合题意
【分析】（1）探究做功与物体速度变化的关系、加速度与力、质量的关系都是利用纸带来计算物体的速度；
（2）图像的横坐标是时间，纵坐标是力的大小；
（3）作用力与反作用力是大小相等、方向相反、作用在不同物体上的两个力。
28．【答案】（1）A；C
（2）4.00
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】（1）本实验采用的是等效替代法，两个分力的作用效果和一个力的作用效果相同，即两次拉动橡皮条的效果相同，都将O点拉到相同的位置，A符合题意；弹簧测力计拉细线时，方向不一定向下，只有把O点拉到同一位置即可，B不符合题意；弹簧秤在使用过程中，拉力不能超过其量程，C符合题意；在使用两个力拉动时，拉力的大小应方便作图，不需要夹角必须为90°，D不符合题意；（2）分度值为0.1N，所以读数为4.0N
【分析】（1）实验用的是等效原理所以必须作用效果相同，其次测拉力大小弹簧测力计可以任意方向拉动，力肯定不可以超过弹性限度，为了减小误差，两力的角度应该方便作图就可以；
（2）读数应该注意估读。
1 / 1