4.3 共点力的平衡 —鲁科版（2019）高中物理必修第一册作业

共点力的平衡
同步测试
1．判断题：(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)若一个物体处于平衡状态，则此物体一定处于静止状态．(×)
(2)物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态．(×)
(3)高空中沿直线匀速飞行的飞机处于平衡状态．(√)
(4)百米赛跑时，运动员在起跑的瞬时处于平衡状态．(×)
(5)所受合外力保持恒定的物体处于平衡状态．(×)
2.物体受到共点力的作用，则下列说法中正确的是(　　)
A．速度在某一时刻等于零的物体一定处于平衡状态
B．相对于另一物体保持静止的物体一定处于平衡状态
C．物体所受合力为零就一定处于平衡状态
D．物体做匀加速运动时一定处于平衡状态
3．在下图中，能表示物体处于平衡状态的是(　　)
A　　　　B　　　　C　　　　　D
4．共点的五个力平衡，则下列说法中不正确的是(　　)
A．其中四个力的合力与第五个力等大反向
B．其中三个力的合力与其余的两个力的合力等大反向
C．五个力合力为零
D．撤去其中的三个力，物体一定不平衡
5．如图所示，物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受到的摩擦力f与拉力F的合力方向应该是(　　)
A．水平向右　　　　　　　
B．竖直向上
C．向右偏上
D．向左偏上
6.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点．设小滑块所受支持力为N，则下列判断正确的是(　　)
A．F缓慢增大　　　　　
B．F缓慢减小
C．N不变
D．N缓慢减小
7.如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中(　　)
A．N1始终减小，N2始终增大
B．N1始终减小，N2始终减小
C．N1先增大后减小，N2始终减小
D．N1先增大后减小，N2先减小后增大
8.(多选)如图所示，质量均为m的两木块a与b叠放在水平地面上，a、b分别受到两个水平拉力的作用，两力大小均为F，两木块保持静止状态，则(　　)
A．a、b之间一定存在静摩擦力
B．b与地面之间一定存在静摩擦力
C．b与地面之间一定不存在静摩擦力
D．地面对b的支持力一定大于2mg
9.如图所示,是四个完全相同的木块,与墙面接触。在图甲中,水平力F作用于B上,处于静止状态;图乙中,竖直弹簧作用于D上,处于静止状态。则关于的受力情况,下列说法正确的是(
)
A.图甲中A受五个力作用,图乙中C受三个力作用
B.图乙中墙对C可能有摩擦力
C.图甲中墙对A一定没有摩擦力
D.图乙中D对C一定有向右上方的摩擦力
10．如图所示，电灯的重力为20
N，绳AO与天花板间的夹角为45°，绳BO水平，求绳AO、BO所受的拉力的大小．
11.质量为0.6
kg的物体静止在倾角为30°的斜面上，如图所示．当用一与斜面平行也与水平面平行的力F推物体时，物体恰能在斜面上匀速运动．若已知F＝4
N，求物体的运动方向和物体与斜面之间的动摩擦因数.
参考答案：
1.(1)(×)(2)(×)(3)(√)(4)(×)(5)(×)
2.C　[处于平衡状态的物体，在运动形式上处于静止或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合力为零，C正确；某一时刻速度为零的物体，所受合力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A错误；物体相对于另一物体静止时，该物体不一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物体也做变速运动，则该物体处于非平衡状态，故B错误；物体做匀加速运动，所受合力不为零，故不处于平衡状态，D错误．]
3.[答案]　C
4.D　[共点的五个力平衡，则五个力的合力为零，C正确．任意三个力或四个力的合力与其余的两个力或第五个力一定等大反向，A、B正确．而撤去其中三个力，剩余两个力的合力可能为零，物体可能平衡，D错误．]
5.B　[对物块受力分析如图所示，由于重力G与地面支持力N的合力方向竖直向下，因此F和f的合力方向只有竖直向上时，四力合力才能为零，B正确．]
6.[解析]以小滑块为研究对象，进行受力分析，小滑块受重力mg、支持力N和水平推力F的作用，如图所示．小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点的过程中，θ角逐渐减小．根据力的分解和力的平衡条件可得：Nsin
θ＝mg，Ncos
θ＝F，因为θ角逐渐减小，所以N＝缓慢增大，选项C、D错误；F＝缓慢增大，选项A正确，B错误．[答案]　A
7.
[解析]　对小球进行受力分析，如图所示，小球始终处于平衡状态，N1、N′2的合力必与重力等大反向，N1的方向固定不变，N1、N′2的合力大小和方向不变，N′2的方向始终与板垂直，挡板转动时，N′2就由a向b移动，N′2始终减小，bc边的c点沿N1向小球移动，N1始终减小．由此可知小球对木板的压力N2(N2＝N′2)也始终减小．[答案]　B
8.解析：由于两木块静止，对a进行受力分析可知，a受向右的拉力作用而有向右的运动趋势，故a一定受到b对a的静摩擦力作用，选项A正确；对a、b整体分析可知，整体受水平方向上的拉力的合力为零，故b与地面间没有摩擦力，选项B错误，C正确；对a、b整体分析可知，竖直方向不受外力，故地面对b的支持力一定等于2mg，选项D错误．答案：AC
9.解析：图甲中,组成的整体受重力、支持力、压力和摩擦力而处于静止状态,对A进行受力分析可知,A受重力、墙对A的支持力和摩擦力、B对A的弹力和摩擦力五个力作用,故C错误;对图乙中组成的整体分析,重力与弹力平衡,墙对C没有支持力,也没有摩擦力,故B错误;间一定有压力,因C有相对于D向左下方的运动趋势,故D对C一定有斜向右上方的摩擦力,故D正确;图乙中C只受重力、D的支持力及D对C的摩擦力的作用,C共受三个力作用,故A正确。答案：AD
10.[解析]　解法一　力的合成法
O点受三个力作用处于平衡状态，如图甲所示，可得出FA与FB的合力F合方向竖直向上，大小等于FC.
甲
由三角函数关系可得出
F合＝FAsin
45°＝FC＝G灯
FB＝FAcos
45°
解得FA＝20
N，FB＝20
N
绳AO、BO所受的拉力分别为20
N、20
N.
解法二　正交分解法
如图乙所示，将FA进行正交分解，根据物体的平衡条件知
乙
FAsin
45°＝FCFAcos
45°＝FB
[答案]　20
N　20
N
11.[解析]根据物体的匀速运动状态求出其所受滑动摩擦力的大小和方向后，物体的运动方向和动摩擦因数便可求出．如图所示，物体受到三个与斜面平行的力：推力F、重力沿斜面向下的分力mgsin
30°和滑动摩擦力f.因为物体在斜面上匀速运动，所以f与F和mgsin
30°的合力大小相等、方向相反．由图知f＝＝
N＝5
N，则tan
α＝＝，得α＝37°.由f＝μN，N＝mgcos
30°得动摩擦因数μ＝＝＝，物体运动方向与力F方向的夹角为37°，指向右下方．
[答案]　与F方向的夹角为37°，指向右下方