【高中物理人教版（2019）必修第一册同步练习 】 5共点力的平衡

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【高中物理人教版（2019）必修第一册同步练习 】
5共点力的平衡
一、单选题
1．如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，木块与墙面之间的动摩擦因数为μ，且受到水平力F的作用。下列说法正确的是（　　）
A．若木块沿墙壁向下运动，则墙壁对木块的摩擦力大小为μmg
B．若木块静止，当F增大时，木块受到的摩擦力随之增大
C．若木块沿墙壁向下运动，但水平力F逐渐减小，则木块受到的摩擦力大小也逐渐减小
D．若开始时木块静止，当撤去F后，木块沿墙壁下滑时，木块将会受到向上的滑动摩擦力作用
2． 如图所示，一只大熊猫躺在斜坡上小憩。该大熊猫受到的力的个数为
A．2 B．3 C．4 D．5
3．飞镖运动于十五世纪兴起于英格兰，二十世纪初，成为人们在酒吧进行日常休闲的必备活动。二十世纪三十年代，飞镖运动日趋职业化，出现了职业协会、职业比赛，以及大量的职业高手。如图所示是某人在投飞镖，飞镖在飞行途中受到的力有（　　）
A．推力 B．重力、空气阻力
C．重力、推力 D．重力、推力、空气阻力
4．在户外亲子活动中，小李同学和家人一起搭了天幕，还装饰了气球。有一个静止的氢气球脱手后，加速飘上去并最终停在倾斜的天幕顶下，如图所示，关于该氢气球的受力，下列说法正确的是（　　）
A．氢气球共受到三个力的作用
B．氢气球对天幕的摩擦力沿天幕斜向下
C．氢气球和天幕之间可能不存在摩擦力
D．气球受到天幕的作用力竖直向下
5．如图所示，电灯用两绳悬于两竖直壁之间，OA绳与墙壁垂直，OB绳倾斜固定在另一边墙上，保持O点及OB绳的位置不变，而将OA绳端悬挂点A点向上移动，直至AO垂直OB，则（　　）
A．绳OA所受的拉力一定逐渐增大 B．绳OA所受的拉力一定逐渐减小
C．绳OA所受的拉力先增大后减小 D．绳OA所受的拉力先减小后增大
6．如图所示，直杆弯折成90°固定在竖直面内，OA段竖直，OB段水平，绕过光滑滑轮C的不可伸长的细线两端D、E分别固定在OA、OB上，质量为m的小球吊在滑轮下，静止时，DC段细线与竖直方向的夹角45°，不计滑轮及细线的重力，重力加速度为g，则（　　）
A．细线上的拉力大小为mg
B．仅将D端缓慢沿杆向上移，细线上拉力增大
C．仅将E端缓慢沿杆向左移，细线上拉力减小
D．仅将D端缓慢沿杆向下移，在滑轮到达D端前，DC段细线有可能变水平
二、多选题
7．如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上，则（　　）
A．P向下滑动 B．P静止不动
C．P所受的合外力增大 D．P与斜面间的静摩擦力增大
三、填空题
8．一种测定风作用力的仪器原理如图所示，它的细长金属丝一端固定于悬点，另一端悬挂着一个质量为的金属球，无风时，金属丝自然下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝将偏离竖直方向一定角度，　 　。
9．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.
10．如图，重500N的人站在重为100N的木板P上，人拉动绳子使人和木板一起向左做匀速直线运动。滑轮的摩擦不计，人与木板、木板与地面之间的动摩擦因数均为0.2，则此时人的拉力是　 　N。
11． 如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角。一重为的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的作用力大小为　 　 ，每根斜杆受到地面的摩擦力大小为　 　 。
四、计算题
12．临近春节，一位家政工人用不计重力的拖把杆推动质量为的拖把头在竖直玻璃上擦灰尘。假设拖把头与玻璃之间的动摩擦因数恒定，该工人始终用沿拖把杆方向的力推动拖把使拖把头竖直向上匀速运动，当拖把杆与竖直玻璃夹角为时，工人对拖把的推力大小为。求：
（1）拖把头对玻璃的压力大小；
（2）拖把头与玻璃接触面间的动摩擦因数；
（3）擦玻璃时有这样的现象：灰尘位置太高时，已经用力较大却还是不容易擦干净，请用物理知识简要解释。
13．如图所示，用力F（大小、方向均未知）作用在一质量为m木块上，木块靠着竖直墙壁保持静止不动。已知木块与墙壁间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求：
（1）若F的方向水平向左，木块受到的摩擦力；
（2）若F的方向斜向左上与竖直方向夹角等于，则F的取值范围。
五、解答题
14．如图所示，粗糙的长方体木块A、B叠在一起，B受到一水平向右的力的牵引，A、B一起在水平桌面上做匀速直线运动，请画出B的受力示意图。
15．一个底面粗糙 质量为M的斜面体放在粗糙水平面上，斜面体的斜面光滑 足够长且与水平面成30°角，现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球放在斜面上，重力加速度为g，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°，如图所示。
（1）当斜面体静止时，求小球对斜面的压力；
（2）水平缓慢移动斜面体，在移动过程中，求轻绳拉力的最小值；
（3）试求当轻绳拉力最小时（斜面体保持静止），地面对斜面体的摩擦力大小。
16．如图所示为工地上提升重物的示意图。质量的物体（可视为质点）放在倾角的固定粗糙斜面上，轻质光滑定滑轮（不计定滑轮大小的影响）位于斜面顶端正上方处，用轻绳跨过定滑轮拉物体，使物体沿斜面向上做匀速直线运动。当物体位于斜面底端时，轻绳与斜面的夹角趋近于0°。已知物体与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g取，。在物体沿斜面从底端到顶端运动过程中：
（1）求物体出发时受到摩擦力的大小；
（2）求拉力F与夹角的关系式（式中仅保留F、用符号表示），及F的最小值；
（3）当时拉力大小记为，当物体从外沿斜面向上运动一段位移后，拉力大小再次等于，求该位移的大小。
六、综合题
17． 如图所示，倾角的斜面上固定着一块竖直放置的挡板，挡板和斜面之间放有一个重为G=30N的光滑圆球，圆球与斜面均静止。求：
（1）斜面对球的支持力大小；
（2）挡板对球的弹力大小。
18．在一水平固定放置的木板上有一质量为的木块，在的水平拉力作用下物块沿水平方向匀速直线运动（如图甲所示）。（，，g=10m/s2）
（1）则木块与木板之间的动摩擦因数为多少？
（2）若将木板垫成倾角为斜面（如图乙所示），要使木块仍能沿斜面匀速向上滑行，则施加沿水平向右的拉力F2应多大？
（3）若将木板竖直（如图丙所示），要使木块仍能沿着竖直木板作匀速直线运动，现施加与水平方向成角的斜向上的推力F3，则推力F3应多大？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；静摩擦力；共点力的平衡
2．【答案】B
【知识点】受力分析的应用
3．【答案】B
【知识点】受力分析的应用
4．【答案】D
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
5．【答案】B
【知识点】共点力的平衡
6．【答案】C
【知识点】共点力的平衡
7．【答案】B,D
【知识点】受力分析的应用
8．【答案】mgtanθ
【知识点】共点力的平衡
9．【答案】4；4
【知识点】受力分析的应用
10．【答案】60
【知识点】受力分析的应用
11．【答案】；
【知识点】力的合成与分解的运用；共点力的平衡
12．【答案】（1）根据力的分解可知拖把头对玻璃的压力大小为
（2）对拖把头，在竖直方向根据平衡条件可得
求得
（3）灰尘位置太高时，拖把杆与竖直玻璃夹角较小，推力的水平分力较小，对玻璃的压力较小，拖把头对玻璃的摩擦力就很小，不容易擦干净玻璃。
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；力的合成与分解的运用；共点力的平衡
13．【答案】（1）由平衡条件有
（2）当时，物块恰好不下滑，受到的静摩擦力向上，
由平衡条件有
解得
当时，物块恰好不上滑，受到的静摩擦力向下，
由平衡条件有
解得
故F的取值范围
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；摩擦力的判断与计算；共点力的平衡
14．【答案】
【知识点】受力分析的应用
15．【答案】（1），方向：垂直于斜面向下；（2）；（3），方向水平向左
【知识点】共点力的平衡
16．【答案】（1）；（2），；（3）
【知识点】共点力的平衡
17．【答案】（1）解：如图，球受三个共点力作用处于平衡状态，根据力的平衡
得 N
（2）解：挡板对球的弹力
得 N
【知识点】共点力的平衡
18．【答案】（1）解：根据题意有
（2）解：受力分析有
解得
（3）解：当木块向下做匀速直线运动时，有
解得
当木块向上做匀速直线运动时，有
解得
【知识点】共点力的平衡
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