人教版(2019)高一物理必修第一册 3.5共点力的平衡 巩固练习(带解析)

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名称 人教版(2019)高一物理必修第一册 3.5共点力的平衡 巩固练习(带解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2020-08-28 20:07:50

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文档简介

共点力的平衡巩固练习
一、单选题(每一小题只有一个正确答案)
如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态,若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则
A.
B对墙的压力增大
B.
A与B之间的作用力增大
C.
地面对A的摩擦力减小
D.
A对地面的压力减小
半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直光滑挡板在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态.如图所示是这个装置的纵截面图.若用外力使MN保持竖直地缓慢向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止.在此过程中,下列说法中正确的是
A.
Q受到MN的弹力逐渐减小
B.
Q受到P的弹力逐渐减小
C.
Q受到MN和P的弹力之和保持不变
D.
P受到地面的支持力和摩擦力均保持不变
如图所示,物体B的上表面水平,当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时,斜面在水平面上保持静止不动,则下列判断正确的是
A.
物体C受水平面的摩擦力方向一定水平向右
B.
水平面对物体C的支持力小于三物体的重力大小之和
C.
物体B、C都只受4个力作用
D.
物体B的上表面一定是粗糙的
如图所示,斜面体A放置在水平面上,物块P被平行于斜面的弹簧拴着放置在斜面上,弹簧的另一端固定在挡板B上,系统静止时,
A.
斜面体A受到水平面对它的摩擦力作用
B.
地面对斜面体A的作用力一定竖直向上
C.
物块P一定受到斜面体A对它的摩擦力作用
D.
斜面体A对物块P的作用力一定竖直向上
如图所示,物体用光滑钩子悬挂在轻绳上,轻绳两端由轻质圆环套在粗糙竖直杆上的E、F两点.E点高于F点.系统处于静止状态.若移动两竖直杆,使两杆之间距离变大,E、F相对于竖直杆的位置不变,系统仍处于平衡状态.则
A.
两圆环受到竖直杆的弹力均不变
B.
轻绳张力变小
C.
两圆环所受摩擦力均变大
D.
两圆环所受摩擦力均不变
如图所示,两梯形木块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作用
B.
木块A可能受三个力作用
C.
木块A一定受四个力作用
D.
木块B受到地面的摩擦力作用方向向右
如图所示,一定质量的物块用两根轻绳悬在空中,其中绳OA固定不动,绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动,则在绳OB由水平转至竖直的过程中,绳OB的张力的大小将
A.
一直变大
B.
一直变小
C.
先变大后变小
D.
先变小后变大
如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点.现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力以及绳对小球的拉力的变化情况是
A.
保持不变,不断增大
B.
不断增大,不断减小
C.
保持不变,先增大后减小
D.
不断增大,先减小后增大
如图所示,物体A、B放在物体C上,水平力F作用于A上,使A、B、C一起向左做匀速运动,则各接触面间的摩擦力的情况是
A.
A对C有向左的摩擦力
B.
C对B有向左的摩擦力
C.
物体C受到一个摩擦力的作用
D.
物体C受到三个摩擦力的作用
如图所示,固定斜面C上有A和B两个物体一起相对静止地沿斜面匀速下滑,请分析A、B两个A、B两个物体受力的个数分别为
A.
2个,4个
B.
3个,4个
C.
3个,5个
D.
4个,5个
二、多选题(每题有多个选项)
如图所示,放在水平地面上的质量为m的物体,与地面间的动摩擦因数为,在劲度系数为k的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动,弹簧没有超出弹性限度,则?
A.
弹簧的伸长量为
B.
弹簧的伸长量为
C.
物体受到的支持力与它对地面的压力是一对平衡力
D.
弹簧对物体的弹力与物体受到的摩擦力是一对平衡力
如图所示,截面为三角形的木块a上放置一铁块b,三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的?竖直面上,现用竖直向上的作用力F,推动木块与铁块一起向上匀速运动,运动过程中铁块与木块始终保持相对静止,则下面说法正确的是
A.
木块a与铁块b间一定存在摩擦力
B.
木块与竖直墙面间一定存在水平弹力
C.
木块与竖直墙面间一定存在摩擦力
D.
竖直向上的作用力F大小一定等于铁块与木块的重力之和
如图所示,用力F把铁块压在竖直墙上,此时重力为G的物体沿墙壁匀速下滑,若物体与墙壁之间的动摩擦因数为,则物体所受摩擦力的大小为
A.
B.
C.
G
D.
如图所示,轻杆BO一端装在铰链上,铰链固定在竖直墙上,另一端装一轻滑轮,重为G的物体用细绳经滑轮系于墙上A点,系统处于平衡状态,若将A点沿竖直墙向上缓慢移动少许,设法使系统重新平衡,则细绳所受拉力和轻杆所受压力大小变化情况是
A.
变小
B.
不变
C.
变小
D.
不变
三、计算题(写清必要的解题步骤)
如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持的夹角。若在B点用细绳悬挂一个定滑轮不计重力,某人用它匀速地提起重物。已知重物的质量,人的质量,连接人的绳子与水平方向的夹角始终保持,g取。试求:
此时地面对人的支持力;????????????????????????????????????
轻杆BC和细绳AB所受的力的大小。结果可以用根号表示
如图所示,A、B、C三个物体如图所示连接,整体处于静止状态,C与地面接触,B的上表面光滑,倾角为,已知,.
求:
受到地面的支持力为多大?
受到地面的摩擦力的大小和方向?
如图所示,AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为8kg的物体,若保持AC绳的方向不变,AC与竖直向上方向的夹角为,BC绳的方向与竖直向上方向的夹角为且可以改变,试求:
当且物体平衡时,BC绳上的拉力大小;
在的范围内,物体平衡时BC绳上拉力的最大值和最小值.
如图所示,细绳OA的O端与重物m相连,A端与轻质圆环重力不计相连,圆环套在水平棒上可以滑动;定滑轮固定在B处,跨过定滑轮的细绳,两端分别与重物m、重物M相连.已知:,两条细绳间的夹角,OA与水平杆的夹角圆环恰好没有滑动,不计滑轮大小,整个系统处于静止状态,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.已知;求:
与重物m相连的左侧细绳张力;
与重物m相连的右侧细绳张力;
轻质圆环与棒间的动摩擦因数。
答案和解析
1.C
解:对小球B受力分析,作出平行四边形如图所示:
A滑动前,B球受墙壁及A的弹力的合力与重力大小相等,方向相反;如图中实线所示;而将A向外平移后,B受弹力的方向将上移,如虚线所示,但B仍受力平衡,由图可知A球对B的弹力及墙壁对球的弹力均减小;故A错误,B错误;
以AB为整体分析,水平方向上受墙壁的弹力和地面的摩擦力而处于平衡状态,弹力减小,故摩擦力减小,故C正确;
竖直方向上受重力及地面的支持力,两物体的重力不变,故A对地面的压力不变,故D错误。
2.C
解:A、B、对圆柱体Q受力分析,受到重力、杆MN的支持力和半球P对Q的支持力,如图:
重力的大小和方向都不变,杆MN的支持力方向不变、大小变,半球P对Q的支持力方向和大小都变,然后根据平衡条件,得到
由于不断增大,故不断增大,也不断增大;
故A错误,B错误;
C、Q受到MN和P的弹力的矢量和与重力平衡,保持不变,故C正确;
D、对PQ整体受力分析,受到总重力、MN杆的支持力,地面的支持力,地面的静摩擦力f,如图
根据共点力平衡条件,有
由于不断增大,故f不断增大;
物体Q一直保持静止,,保持不变。故D错误;
3.C
A.对ABC整体分析可知,整体受重力、支持力作用,水平方向没有外力,故C与地面间没有摩擦力,故A错误;
B.对ABC整体受力分析,受重力、支持力和滑动摩擦力,在竖直方向上,支持力等于三物体的重力之和;故B错误;
C.对整体分析,由于整体保持静止,故整体在水平方向没有摩擦力;则由以上分析可知,C受重力、支持力、B对C的压力;及B对C摩擦力;B受重力、支持力,A的压力及B受C的摩擦力;故BC均受四个力;故C正确;
D.由于BA之间没有相对运动的趋势;故不会有摩擦力;因此AB可以是光滑的也可以是粗糙的;故D错误;
4.B
解:A、B当物体P和斜面体看成一整体时,由平衡条件得:地面对斜面体的作用力一定竖直向上,地面对斜面体没有摩擦力.故A错误,B正确
C、当物块P所受弹簧的拉力等于物块的重力沿斜面向下的分力时,此时刚好不受摩擦力.故C错误.
D、当物块P与斜面体没有摩擦力时,斜面体对物块P的作用力就是支持力,而支持力垂直于斜面向上.故D错误.
5.D
对挂钩受力分析,设物体的质量为m,如图所示,根据平衡条件,又有,
绳子右端的B点在杆上位置不动,将右杆向右移动到虚线位置时,角度变大,故绳子拉力T变大,故A错误、B错误;
绳中的拉力左右相等,两侧绳子与竖直方向的夹角均为,根据三力平衡条件可知,两绳子的拉力T的合力F始终与G等值反向,保持不变,所以每一根绳子沿竖直方向的分力大小始终都是;
两个圆环E和F在竖直方向上受到向上的摩擦力和绳子向下的分力的作用,处于平衡状态,所以摩擦力的大小始终与绳子向下的分力大小相等方向相反,所以环受到的摩擦力的大小始终等于,故C错误,D正确。
6B
A.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,故A错误;
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,故A可能只受三个力,故B正确,C错误;
D.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,故D错误。
故选B。
7.D
解:对O点受力分析,受重力和两个拉力,如图
根据平衡条件,合力为零,将两个拉力合成,与重力平衡,如图;
从图中可以看出,OB绳子的拉力先减小后增加,OA绳子的拉力逐渐减小;
8.D
解:先对小球进行受力分析,重力、支持力、拉力组成一个闭合的矢量三角形,由于重力不变、支持力方向不变,斜面向左移动的过程中,拉力与水平方向的夹角减小,当时,,细绳的拉力最小,由图可知,随的减小,斜面的支持力不断增大,先减小后增大。故D正确。ABC错误。
9.A
A.对A受力分析,受拉力F、重力、支持力和向右的静摩擦力,物体匀速运动,受力平衡,故,故A对C有向左的静摩擦力,故A正确;
B.对B受力分析,由于匀速运动,合力为零,故受重力和支持力,不受摩擦力,故B错误;
对整体受力分析,受拉力F、重力、支持力和向右的滑动摩擦力;再对C受力分析,受重力、A对C压力、B对C压力,地面对C支持力,A对C向左的静摩擦力和地面对C向右的滑动摩擦力,共两个摩擦力,故CD错误。
10.C
以A为研究对象,分析受力情况:重力、B的支持力,因A匀速下滑,则B对A有静摩擦力,故A共受3个力作用,
以B为研究对象,B受到重力、A对B的压力,斜面的支持力和滑动摩擦力,及A对B的静摩擦力,共5个力,故C正确,ABD错误。
故选:C。
11.BD
【解答】AB、物体在水平方向做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:,解得,弹簧的伸长量:,故A错误,B正确.
C、物体受到的支持力与它对地面的压力分别作用在物体和地面,所以这两个力不是一对平衡力,故C错误.
D、弹簧对物体的弹力与物体受到的摩擦力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故D正确.
12.AD
A.b匀速上升,受到的合力为零,对b受力分析可知,受到重力、支持力和静摩擦力,故A正确;
再对a、b整体受力分析,受到重力和推力,二力平衡;整体不受墙壁的弹力和摩擦力,如有,则合力不为零;与墙壁接触但不挤压,不产生摩擦力,故BC错误;
D.对系统整体受力分析,根据竖直方向受力平衡知竖直向上的作用力F大小一定等于铁块与木块的重力之和,故D正确。
13.AC
铁块匀速下滑,受力如图
由平衡得:,
再由得
故AC正确,BD错误
故选:AC。
14.BC
解:G受力平衡,故向上的拉力等于重物的重力,则,保持不变.
根据对称性可知:绳关于BO对称,绳子的拉力大小不变,夹角增大,其合力减小,所以由平衡条件得知变小。

15.解:
对重物,由平衡条件知绳子拉力?N
人的受力情况如图甲所示,由平衡条件得,地面对人的支持力??N
对定滑轮,如图乙所示,??N
方向与竖直方向成
将B点的拉力分解,如图丙所示,则细绳所受力为:?N
轻杆所受力为:?N.
16.解:对A,受到重力、支持力和绳子的拉力,沿斜面的方向:;
对C:
对A、B组成的整体为研究的对象,整体在水平方向受到摩擦力和绳子的拉力的水平方向的分力,即:,向左
先对A进行受力分析,求出绳子上的拉力,然后对C进行受力分析即可求出C受到的支持力;
对A和B组成的整体为研究的对象进行受力分析,即可求出B受到地面的摩擦力的大小和方向.
17.解:时,由几何知识知
根据平衡条件,则;
在的范围内,由图知,时最大,;
时最小,
时,对结点受力分析,根据平衡条件求AC绳、BC绳上的拉力.
根据作图法确定BC绳上拉力达到最大和最小的条件,再由平衡条件求解.
本题关键是通过作图法确定极值条件,也可以记住BC拉力最小的条件:当一个分力方向一定,两个力的合力一定,则当另一个分力与这个分力垂直时有最小值.
18.解:物体M平衡,故:;
对m受力分析,如图所示:
根据平衡条件,水平方向:,
竖直方向:,
联立解得:;
对轻质圆环受力分析,如图所示:
根据平衡条件,水平方向:,
竖直方向:,
其中:,
联立解得:;
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