5.3 力的平衡 同步练习（含答案解析） (4)

5.3
力的平衡
同步练习
1.下面有关稳度的说法中错误的是（
）
A.平放的砖的稳度大于竖放的砖的稳度
B.实验室的天平、铁架台都安装在面积较大且较重的底座上，其做法是为了增大稳度
C.装载车船，要把轻货放在下面，重货放在上面，以增大稳度
D.照相机架、高压电线铁塔有相当大的支撑面以增大稳度
2.一个物体处于平衡状态，下列说法错误的是（
）
A.该物体一定静止
B.该物体所受的合力一定为零
C.该物体可能有很大的速度
D.该物体可能受很多力
3.如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，
A、B保持静止.物体B的受力个数为（
）
A.2
B.3
C.4
D.5
4.两刚性球a和b的质量分别为ma和mb、直径分别为da和db(da>db).将a、b球依次放入一竖直、内径为d的平底圆筒内，如图2所示.设a、b两球静止时，圆筒侧面对a、b的压力大小分别为f1和f2,筒底对a的支持力大小为F.已知重力加速度大小为g.若所有接触都是光滑的，则
（
）
A.F=(ma+mb)g
f1≠f2
B.F=(ma+mb)g
f1≠f2
C.magf1≠f2
D.magf1≠f2
5.如图所示，m在三根细绳悬吊下处于平衡状态，现用手持绳OB的B端，使OB缓慢向上转动，且始终保持结点O的位置不动，AO、BO两绳中的拉力F1、F2的变化情况是（
）
A.F1、F2都减小
B.F1减小，F2先减小后增大
C.F1增大，F2先减小后增大
D.F1、F2都增大
6.A、B、C三物体质量分别为M、m、m0，作如图5所示的连接，绳子不可伸长，且绳子和滑轮的摩擦均不计，若B随A一起沿水平桌面向右做匀速运动，则可以断定(
)
A.物体A与桌面之间有摩擦力，大小为m0g
B.物体A与B之间有摩擦力，大小为m0g
C.桌面对A、B对A都有摩擦力，两者方向相同，大小均为m0g
D.桌面对A、B对A都有摩擦力，两者方向相反，大小均为m0g
A.物体A与桌面之间有摩擦力，大小为m0g
B.物体A与B之间有摩擦力，大小为m0g
C.桌面对A、B对A都有摩擦力，两者方向相同，大小均为m0g
D.桌面对A、B对A都有摩擦力，两者方向相反，大小均为m0g
7.一质量为M的探空气球在匀速下降，如图所示，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为（
）
A.2（M-
）
B.M-
C.2M-
D.0
8.如图，放在水平桌面上的木块受到F1=8
N，F2=3
N两水平推力作用而静止，若撤去F1，则物体在水平方向上受到的合力为（
）
A.0
N
B.3
N，向左
C.2
N，向右
D.8
N，向左
9.如图所示，位于斜面上的物体M在沿斜面向上的力F作用下处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力的判断错误的是（
）
A.方向可能沿斜面向上
B.方向可能沿斜面向下
C.大小可能为零
D.大小不可能为F.
10.风筝（如图甲）借助于均匀的风对其作用力和牵线对其拉力作用，才得以在空中处于平衡状态.如图乙所示，风筝平面AB与地面夹角为30°,牵线与风筝面夹角为53°,风筝质量为300
g,求风对风筝的作用力的大小.（风对风筝的作用力与风筝平面相垂直，g=10
m/s2）
11.已知一质量m=1
kg的物体在倾角α=37°的斜面上恰能匀速下滑，当对该物体施加一个沿斜面向上的推力F时，物体恰能匀速上滑.（取g=10
m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8）
（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ是多大？
（2）求推力F的大小.
12.如图所示，物重30
N，用OC绳悬挂在O点，OC绳能承受的最大拉力为20
N，再用一绳系住OC绳的A点，BA绳能承受的最大拉力为30
N.现用水平力拉BA，可以把OA绳拉到与竖直方向成多大角度？
参考答案：
1、【解析】选C.降低重心、增大支持面可以增大稳度，故A、B、D正确；C中的做法只会使重心升高，稳度降低,故C错误.
2、【解析】选A.平衡状态指匀速直线运动或静止状态，故A错误，C正确；处于平衡状态的物体所受合外力为零，故B、D正确.选A.
3、【解析】选C.由于A静止,受力平衡，必然受B施加的弹力作用,B静止，受力也平衡，故B受到的力除F、重力、A对B的弹力外还有摩擦力，故选C.
4、【解析】选A.a、b两球组成的整体处于平衡状态，其受力如图：由共点力的平衡条件
f1=f2,F=(ma+mb)g,故选A.
5、【解析】选B.由于O点始终不动，故物体始终处于平衡状态，OC对O点的拉力不变且OA中拉力的方向不变，由平衡条件的推论可知绳AO的拉力F1与绳OB的拉力F2的合力F′的大小和方向不变.现假设OB转至图中F2′位置，用平行四边形定则可以画出这种情况下的平行四边形，可以看到F2、F2′末端的连线恰好为F1的方向，即F2′矢量的末端一定在BD这条线上，依此可看出，在OB向上转动的过程中，OA中的拉力F1变小，OB中的拉力F2先变小后变大.故B正确.
6、【解析】选A.A、B一起匀速运动，研究A、B整体，桌面对A施有摩擦力等于绳子拉力,等于m0g，故A正确.研究B，A对B无摩擦力，B对A也无摩擦力，故B、C、D错误.
7、【解析】选A.由题意可得，气球匀速升降所受空气阻力等大，设为f，另设减少的质量为m.则匀速下降时：Mg=F+f
①
匀速上升时：（M-m）g+f=F
②
联立①、②解得m=2(M-
),故选项A正确
8、【解析】选A.木块原来处于静止状态，则所受摩擦力为静摩擦力，取向右为正方向,由平衡条件得F1-F3-f=0，得静摩擦力f=5
N，向左.撤去F1后，F2使木块产生向左的运动趋势，由于F2<5
N，故木块仍静止，故此时物体在水平方向上受到的合力为0
N（此时静摩擦力f′=3
N,向右与F2平衡）.故选A.
9、【解析】选D.物体沿斜面方向合力为零，设斜面倾角为θ，当F>Mgsinθ时，摩擦力沿斜面向下；当F=Mgsinθ时，不受摩擦力；当F1/2Mgsinθ，则摩擦力沿斜面向上，大小为F，故D错误.选D
10、【解析】本题是一共点力平衡问题.风筝平衡时共受到三个力作用，即重力mg、风对它的作用力F和牵线对它的拉力T（如图所示），以AB方向为x轴，F方向为y轴建立一个坐标系，将重力和拉力T正交分解，根据平衡条件即能求得F的大小.
在x轴方向：mgsin30°-Tsin37°=0,
得T=mg/1.2=2.5
N,
在y轴方向：F=Tcos37°+mgcos30°=(2+3
/2)N≈4.6
N.
11、【解析】（1）当物体沿斜面匀速下滑时，对物体进行受力分析如图甲所示，
由力的平衡可知：mgsinα=f
其中f=μmgcosα得:μ=0.75
（2）当物体沿斜面匀速上滑时，对物体进行受力分析如图乙所示，由力的平衡可知：
mgsinα+μmgcosα=F解得:F=12
N.
12、【解析】对A点进行受力分析，如图所示，由题意可得：
FOA=
,FAB=Gtanα
设OA先断，则FOA=20
N，
解得α=30°,
此时FAB=Gtanα=10
N<30
N.因此，可以把OA绳拉到与竖直方向成30°角处