3.5《共点力的平衡》课时同步练习(含答案)

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名称 3.5《共点力的平衡》课时同步练习(含答案)
格式 doc
文件大小 3.6MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-09-02 14:48:46

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文档简介

高一物理必修一3.5《共点力的平衡》课时同步练习
一、单选题
1.一个课本静止在水平的桌面上,以下关于这个课本所受力的说法中,正确的是(  )
A.课本只受到竖直向下的重力
B.课本受到竖直向下的重力和桌面对它竖直向上的支持力,这两个力大小相等、方向相反
C.课本对桌面的压力是课本受到的力
D.课本受到的重力和它对桌面的压力是一对平衡力
2.房檐下用轻绳挂着3个相同的灯笼,如果它们受到相同的水平风力作用,则在稳定状态下情景可能正确的是(  )
A. B. C. D.
3.如图所示,a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上(球的小孔比杆的直径略大),并且通过一条轻绳跨过定滑轮连接,已知b球质量为m,杆与水平面成角,不计滑轮的一切摩擦,重力加速度为g。当两球静止时,段绳与杆的夹角也为,段绳沿竖直方向,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )
A.a一定受到4个力的作用 B.b可能受到2个力的作用
C.绳子对a的拉力大小不可能等于 D.a的质量一定为
4.如图为一小型起重机,A、B为光滑轻质滑轮,C为电动机。物体P和A、B、C之间用不可伸长的轻质细绳连接,滑轮A的轴固定在水平伸缩杆上并可以水平移动,滑轮B固定在竖直伸缩杆上并可以竖直移动。当物体P静止时(  )
A.滑轮A的轴所受压力可能沿水平方向
B.滑轮A的轴所受压力一定大于物体P的重力
C.当只将滑轮A向右移动时,A的轴所受压力变大
D.当只将滑轮B向上移动时,A的轴所受压力变大
5.如图所示,A、B两轻质弹簧原长分别为和,劲度系数分别为和,竖直地悬挂在天花板上,两弹簧之间连接有一质量为的物体,最下端挂着质量为的另一物体,整个装置处于静止状态。现用一个平板把下面的物体缓慢向上托起,直到弹簧A恢复原长,则此过程中质量为的物体上升的高度为(  )
A. B.C. D.
6.如图所示,物体P、Q用轻绳连接后跨过光滑轻质定滑轮,物体P放在长木板上,物体Q悬挂在定滑轮的另一侧。长木板与水平地面的夹角为θ,仅当的过程中,物体P才能相对长木板静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则(  )
A.物体P、Q的质量相等
B.θ从增大到的过程中,轻绳对滑轮的作用力保持不变
C.当时,P受到的摩擦力为零
D.物体P与长木板之间的动摩擦因数为
7.如图所示,轻绳a的一端与质量为的物块A连接,另一端跨过定滑轮与轻绳b拴接于O点。与水平方向成角的力F作用在O点,质量为的物块B恰好与地面间没有作用力。已知,定滑轮右侧的轻绳a与竖直方向的夹角也为,重力加速度为g。当F从图中所示的方向开始顺时针缓慢转动角()的过程中,结点O、的位置始终保持不变。则下列说法正确的是(  )
A. B.F的最小值为
C.轻绳a对定滑轮的作用力增大 D.B与地面间作用力先减小后增大
8.如图所示为某建筑工地的简易起吊装置的示意图,AC是质量不计的轻杆,A端与竖直墙用光滑铰链连接,一光滑小滑轮固定在A 点正上方,C端吊一重物P,BC绳绕过滑轮与C 端连接。现施加一拉力 F缓慢将重物P 向上拉,在AC杆从图中位置达到接近竖直位置的过程中,下列说法正确的是(  )
A.BC绳中的拉力越来越大 B.BC绳中的拉力先增大后减小
C.AC杆中的支撑力 FN越来越大 D.AC杆中的支撑力 FN大小不变
9.如图所示,轻质细线一端拴接一质量为的小球,另一端悬挂于天花板上的点,在外力、重力和细线拉力的作用下处于平衡状态。初始时水平,且细线与竖直方向的夹角为,与的夹角为。甲同学保持小球位置及角不变,缓慢减小角至竖直向上;乙同学保持水平,逐渐缓慢增大角。则在两种情况下分析正确的是(  )
A.甲同学的外力一直增大 B.甲同学的外力先增大后减小
C.乙同学的外力逐渐增大,绳子拉力逐渐增大
D.乙同学的外力逐渐增大,绳子拉力逐渐减小
10.如图所示,斜面体放置在水平地面上,粗糙的物块放在斜面上。图甲中给物块施加一个沿斜面向上的力,使物块沿斜面向上运动;图乙中给物块施加一水平向右的力,物块静止在斜面上。、变化时,两斜面体始终保持静止。下列判断正确的是(  )
A.减小,斜面对物块的弹力减小 B.增大,地面对斜面体的摩擦力不变
C.增大,斜面对物块的摩擦力一定增大 D.一直增大,物块一定能沿斜面向上滑动
11.如图所示,一个完全光滑、半径为R的半球形碗水平固定放置,球心为O。一根光滑、质量分布不均匀的金属棒静止放在碗中,底端与碗底部A点接触,另一端靠在碗边缘B点。金属棒在碗中部分AB的长度为1.6R,则金属棒的重心到B点距离为(  )
A.0.6R B.0.7R C.0.8R D.0.9R
12.如图甲所示,水平轻杆BC一端用光滑铰链固定在竖直墙上,另一端通过细绳AC固定,,在轻杆的C端用轻绳CD悬挂一个重物P;如图乙所示,水平轻杆HG一端固定在竖直墙上,另一端G处固定一个光滑定滑轮(重力不计),一端固定的轻绳EG跨过定滑轮栓接一个与P质量相等的重物Q,。BC、HG两轻杆受到的弹力大小之比为(  )
A. B. C. D.
13.如图所示,某同学在沙料场中发现沙子堆积时会形成圆锥体,且堆积过程中圆锥体的底角保持不变。他测得某堆沙子的底部圆半径为10m,他查阅资料发现沙子之间的动摩擦因数约为0.8,则这堆沙子的最大高度约为(  )
A.4m B.8m C.12m D.16m
14.如图所示,两根半圆柱体静止于粗糙程度处处相同的水平地面上,紧靠但无相互作用力。现将一根圆柱体轻放在这两根半圆柱体上,三者均静止。已知圆柱体和两半圆柱体的材料、长度、半径、密度均相同,不考虑它们之间的摩擦,则半圆柱体与水平地面间的动摩擦因数至少为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(  )
A. B. C. D.
15.如图所示,将两个相同的物块P、Q置于粗糙斜面上,P、Q中间有一处于压缩状态的轻弹簧,轻弹簧不与P、Q拴接。物块P受到一个沿斜面向下的恒定拉力F,此时P、Q均静止,下列说法正确的是(  )
A.Q一定受到4个力的作用 B.P受到的静摩擦力方向沿斜面向下
C.仅撤去轻弹簧,P可能会沿斜面下滑 D.仅撤去拉力F,P受到的摩擦力一定变小
16.如图所示,光滑轻质晾衣绳的两端分别固定在两根竖直杆的A、B两点,衣服通过衣架的挂钩悬挂在绳上并处于静止状态,且此时衣服更靠近左侧直杆。下列说法正确的是(  )
A.静止时左侧的绳子张力大于右侧绳子张力
B.保持两竖直杆间距离不变,仅将B端移到位置,绳子张力不变
C.保持两竖直杆的距离不变,仅将B端移到位置,绳子张力变小
D.保持两固定点不变,仅将右侧直杆向左移至图中虚线位置,绳子张力变大
17.如图所示,两个可视为质点的小球和,用质量可忽略的刚性细杆相连,放置在一个光滑的半球面内,已知小球和的质量之比为。当两球处于平衡状态时,光滑球面对小球的支持力大小等于,对小球的支持力大小等于。若要求出的比值大小,则(  )
A.需要知道细杆的长度与球面半径的关系 B.需要知道细杆的长度和球面半径的大小
C.不需要其他条件,有 D.不需要其他条件,有
18.如图所示,六根原长均为l的轻质细弹簧两两相连,在同一平面内的六个大小相等,互成60°的恒定拉力作用下,形成一个稳定的正六边形,弹簧在弹性限度内.已知正六边形的外接圆的直径为d,每根弹簧的劲度系数均为k,则每个拉力的大小为
A. B. C. D.
二、解答题
19.如图所示,不计质量的光滑小滑轮用短细绳悬挂于墙上O点,跨过滑轮的轻质长细绳连接物块A、B,A、B恰好能处于静止状态。已知A的质量,B的质量,重力加速度,短细绳与竖直墙面的夹角为30°,图中虚线为短细绳的延长线;、为长细绳分别与虚线的夹角,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)短细绳的拉力;
(2)物块B与地面之间的动摩擦因数。
20.如图所示,质量为m的物块甲通过三段轻绳相连,三段轻绳的结点为O,轻绳水平且B端与水平台面上的物块乙相连,轻绳与竖直方向的夹角为θ,物块甲及物块乙均处于静止状态,物块乙与水平面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求轻绳、的拉力大小;
(2)求物块乙对水平台面的摩擦力;
(3)欲使物块乙在水平台面上不滑动,求物块乙的最小质量。
21.如图,在竖直墙壁的左侧水平地面上,放置一个质量为的正方体ABCD,在墙壁和正方体之间放置质量为m的光滑球,正方体和球均保持静止。球的球心为O,OB与竖直方向的夹角为,正方体与水平地面之间的动摩擦因数为。已知重力加速度,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若,,求正方体对地面的压力大小、以及对地面的摩擦力大小;
(2)若,保持球的半径不变,仅增大球的质量,为了不让正方体出现滑动,求球质量的最大值;
22.如图所示,一质量的小球甲分别与一根轻质弹簧和一根不可伸长的轻绳ABC连接,轻弹簧中轴线沿水平方向,轻绳ABC绕过一光滑定滑轮(大小不计),绳BC与竖直方向的夹角。一光滑小球乙由轻绳ABC拴接置于半径为的半圆柱体表面,半圆柱体截面的圆心O点与定滑轮中心在同一竖直线上,OB的距离为2R,绳AB段沿半圆柱的切线方向。两个小球均可视为质点,整个系统处于同一竖直面内,且始终保持静止。已知弹簧的劲度系数,重力加速度,,,求:
(1)弹簧的伸长量;
(2)小球乙的质量。
23.如图所示,两根直木棍和相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径、质量的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下,已知两木棍间距,与水平面的夹角(,,取)。求:
(1)两根直木棍对水泥圆筒弹力的合力及摩擦力的合力的大小;
(2)每根直木棍与水泥桶间的动摩擦因数;
(3)若每根直木棍与水泥圆筒间的动摩擦因数均为0.375,则要让水泥圆筒能静止在直木棍上,两木棍间距应满足什么条件?(最大静摩擦可认为等于滑动摩擦)
高一物理必修一3.5《共点力的平衡》课时同步练习参考答案
1.B 2. A 3. B 4. C 5. B 6. D 7. B 8. D 9. C 10.B
11.D 12. B 13. B 14. B 15. D 16. B 17. C 18. B
19.(1) (2)
【详解】(1)因A、B恰好处于静止状态,对A由平衡条件可知,长细绳上的拉力为
对长细绳与短细绳的结点分析,由平衡条件可知
由几何关系可知 由以上各式解得知
(2)B恰好静止,所受摩擦力为最大静摩擦力,由题意可知
对B由平衡条件:水平方向竖直方向
由几何关系可知 由以上各式解得
20.(1), (2),方向水平向右 (3)
【详解】(1)对O点受力分析有:,
得,
(2)对物块乙受力分析有
由牛顿第三定律可知物块乙对水平台面的摩擦力大小为方向水平向右。
(3)当物块乙在水平台面上刚要滑动时有
对物块乙由平衡条件有 得
21.(1),(2)
【详解】(1)对球受力分析,如图则
对球、正方体整体受力分析,正方体所受支持力
由牛顿第三定律可知正方体对地面的压力大小
正方体所受地面的摩擦力
由牛顿第三定律可知正方体对地面的摩擦力大小
(2)正方体恰好不滑动时 即 解得
22.(1) (2)
【详解】(1)对小球甲受力分析并正交分解如图1所示
由平衡条件可得, 联立解得,
由胡克定律可知 解得
(2)令,由几何关系可知 得
对小球乙受力分析如图2所示 利用合成法可知
由同一根绳上弹力处处相等可知 解得
23.(1), (2)0.45 (3)
【详解】(1)从右侧视角分析,在沿斜坡方向根据平衡条件可知
垂直于斜坡方向有
(2)由底部沿木棍向上看,受力关系如图所示图中角满足解得
根据平衡条件有 解得
又因为每根木棍的摩擦力 所以动摩擦因数
(3)设圆筒恰好在木棍上静止时,两木棍的弹力夹角的一半为,根据平衡条件;代入数据解得
由 解得
且当角越大时越大,圆筒有更大可能不下滑;再考虑到实际情况,故
试卷第1页,共3页