【高中物理粤教版（2019）必修第一册同步练习】 第六节共点力的平衡条件及其应用

中小学教育资源及组卷应用平台
【高中物理粤教版（2019）必修第一册同步练习】
第六节共点力的平衡条件及其应用
一、单选题
1．如图所示，人用平行于水平地面向右的力推沙发，但没有推动，下列说法正确的是（　　）
A．沙发受到的摩擦力大于推力
B．地面受到的摩擦力水平向左
C．减小推力，沙发受到的摩擦力随之减小
D．沙发共受到5个力的作用
2．两相同的楔形木块A、B叠放后分别以图1、2两种方式在水平外力F1和竖直外力F2作用下，挨着竖直墙面保持静止状态，则在此两种方式中，木块B受力个数之比为（　　）
A．4∶4 B．4∶3 C．5∶3 D．5∶4
3．如图所示，一个固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑．已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α.则B与斜面之间的动摩擦因数是（　　）
A． tanα B． cotα C．tanα D．cotα
4．如图所示，一位摄影师拍下了苍鹰的俯冲图片，假设苍鹰正沿直线朝斜向右下方匀速运动。用G表示苍鹰所受的重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中苍鹰受力情况的是（　　）
A． B．
C． D．
5． 2023年11月28日，深中通道海底隧道全幅贯通，深中通道的主体工程——西人工岛使用世界最大十二锤联动液压振动锤组将57个巨型钢圆筒精准牢固地打入海底岩层中。如图甲、乙所示，每个圆钢筒的直径为28米、高40米，重达680吨，由若干根特制起吊绳通过液压机械抓手连接钢筒。某次试吊将其吊在空中，每根绳与竖直方向的夹角为，如图丙所示，每根绳所能承受的最大拉力为，则至少需要多少根绳子才能成功起吊（，，）（　　）
A．9根 B．10根 C．11根 D．12根
6．如图所示，四个完全相同的轻弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①轻弹簧的左端固定在墙上。 ②轻弹簧的左端受大小也为F的拉力作用。 ③轻弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上向右匀加速滑动。 ④轻弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上匀速滑动。
以x1、x2、x3、x4依次表示四个弹簧的伸长量，则有（　　）
A．x4＞x3＞x2＞x1 B．x4＞x3＞x1＞x2
C．x4＞x3＞x1=x2 D．x4=x3=x1=x2
二、多选题
7． 如图所示，上端固定在天花板上的直杆与竖直方向的夹角，小球A套在杆上，小球B与A用细线连接，力F沿垂直细线的方向作用在B球上。初始时，两球都处于静止状态且细线与杆垂直。保持F方向始终与细线垂直，改变其大小，使小球B绕A顺时针缓慢转动，A球始终保持静止，两球质量均为m，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）
A．初始位置，拉力F的大小为
B．缓慢移动过程中，F先变大后变小
C．缓慢移动过程中，细线的张力一直变小
D．缓慢移动过程中，A球所受摩擦力先变小后变大
三、填空题
8．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：　 　。
9．一木箱在水平推力作用下，沿水平地面向右做直线运动.木箱的质量m=20kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.20，重力加速度g取10m/s2，则木箱受到的滑动摩擦力大小为 　 　N，方向　 　（填“向左”或“向右”）.
10．如图所示，一只质量为 的小鸟停在圆弧形的树枝上休息，如果小鸟要停在树枝的A、 两点，你认为小鸟停在哪一点更轻松　 　（填“A”或“ ”）；已知弧形树枝A点位置切线的倾角为 ，则小鸟停在该位置时对树枝的作用力大小为　 　（重力加速度为 ）。
11．用两个相同的足够大的水平力将个完全相同长方体木块夹在两个相同的竖直木板之间，所有木块都如图所示保持静止状态，木块从左至右编号依次为、、、、，每个木块的重均为，编号号木块对编号号木块摩擦力的方向为　 　，摩擦力的大小为　 　N。
四、计算题
12． 如图所示，倾角的斜面上有一重为G的物体，在与斜面底边平行的水平推力F作用下沿斜面上的虚线匀速运动，若图中，求物体与斜面间的动摩擦因数。
13．)如图所示，能承受最大拉力为10N的细线OA与竖直方向成45°角，能承受最大拉力为5N的细绳OB水平，细线OC能够承受足够大的拉力，求：
（1）当所悬挂重物的重力为2N时，细线OA、OB的拉力各是多大
（2）为使OA、OB均不被拉断，oC 下端所悬挂重物的最大重力是多少
五、解答题
14．生活中常用另一根绳索拉扯悬吊物体的绳索的方法来改变悬吊物的位置。如图所示，悬吊吊灯的绳索在O点被一水平绳索AO牵引，使绳索BO段和竖直方向成30°角。若吊灯的质量为m，求：
（1）悬绳BO的拉力大小；
（2）水平绳索AO的拉力大小。
15．均匀细长棒AB，其质量为m，A端用细线悬挂起来且悬线竖直，B端无阻碍地斜向浸没在水池中，当它稳定静止时，棒被浸没部分的长度是全长的 ，如图所示，求棒的密度是多少？
16．如图所示，质量为4kg的金属块放在水平地面上，在水平拉力的作用下，从静止开始做匀加速直线运动，已知金属块与地面间的动摩擦因数，力F持续作用时间t=2s后撤去，不计空气阻力，g取10。求：
（1）在F作用下，金属块的加速度大小a；
（2）撤去F瞬间，金属块的速度大小v；
（3）金属块在地面上总共滑行的距离x。
六、综合题
17．如图所示，三根轻质绳子OA、OB与OC将一质量为6kg的重物悬挂空中处于静止状态，其中OB与天花板夹角为37°，OA与天花板夹角为53°。（g取10m/s2，cos53°=0.6，sin53°=0.8）
（1）求绳子OA、OB对应的拉力大小FA、FB；
（2）若保持O、B点位置不变，改变OA绳长度，将A点移动到D点，使得OD=OB，求此时绳子OD对应的拉力大小FD。
18． 如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块，已知所有接触面都是光滑的，重力加速度为g。现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于多少？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】共点力的平衡
2．【答案】C
【知识点】受力分析的应用
3．【答案】A
【知识点】受力分析的应用
4．【答案】B
【知识点】共点力的平衡
5．【答案】C
【知识点】力的合成与分解的运用；共点力的平衡
6．【答案】D
【知识点】受力分析的应用
7．【答案】A,C,D
【知识点】共点力的平衡
8．【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
9．【答案】40；向左
【知识点】受力分析的应用；力的合成与分解的运用
10．【答案】B；mg
【知识点】受力分析的应用
11．【答案】竖直向下；52
【知识点】共点力的平衡
12．【答案】根据平衡条件得
联立解得
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；共点力的平衡
13．【答案】（1）解：选结点 为研究对象，受力分析并合成如图：
当重物为 时； ；
答：细线 、 的拉力各是 和
（2）解：当 下端所悬物重不断增大时，细线 、 所受的拉力同时增大．
假设 不会被拉断，且 上的拉力先达到最大值，即 ，
根据平衡条件有： ，
由于 大于 能承受的最大拉力，所以在物重逐渐增大时，细线 先被拉断．
再假设 线上的拉力刚好达到最大值 即
处于将被拉断的临界状态，根据平衡条件有 ， ．
再选重物为研究对象，根据平衡条件有 ．
以上三式联立解得悬挂最大重力为
答： 下端所悬挂物体的最大重力是
【知识点】共点力的平衡
14．【答案】（1）；（2）
【知识点】共点力的平衡
15．【答案】解：设棒的体积为V．
由题意知，棒受的力有重力、浮力和拉力．
以A端为支点，设重力的力臂为 ，则浮力的力臂为L﹣ × L= L
根据杠杆的平衡条件：
F浮 L=G
即：ρ水g V L=ρ棒gV
代入数据得：1.0g/cm3×g× V×L=ρ棒×g×V ×L
解得：ρ棒=0.84g/cm3
答：棒的密度为0.84g/cm3．
【知识点】力矩平衡
16．【答案】（1）解：对金属块进行受力分析，如图所示
根据牛顿第二定律，水平方向有
根据平衡条件，竖直方向有
又
代入数据解得
（2）解：力F持续作用2s后撤去，金属块的速度为
（3）解：撤去F前金属块的位移为
撤去F后对金属块进行受力分析，如图所示
根据牛顿第二定律，水平方向有
竖直方向有
又
代入数据解得撒去F后金属块的加速度大小为
撤去F后金属块运动位移为
代入数据解得
金属块滑行总位移为
【知识点】受力分析的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
17．【答案】（1）解：对结点O受力如图所示
根据平衡条件，有 ，
（2）解：将A点移动到D点后画出受力如图所示
由对称性知 ，
解得
【知识点】共点力的平衡
18．【答案】解：对木块a受力分析，如图所示
受重力和支持力，由几何关系，得到FN1＝mgcosα
由牛顿第三定律得木块a对楔形木块的压力为FN1′＝mgcosα
同理，木块b对楔形木块的压力为FN2′＝mgcosβ
对楔形木块受力分析，如图所示
根据共点力平衡条件，得到
FN2′cosα—FN1′cosβ＝0
F支—Mg—FN1′sinβ—FN2′sinα＝0
根据题意有α＋β＝90°
解得F支＝Mg＋mg
根据牛顿第三定律，楔形木块对水平桌面的压力等于Mg＋mg
【知识点】受力分析的应用；力的合成与分解的运用；共点力的平衡
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)