人教版（2019）高一物理必修第一册3.5共点力的平衡同步练习（word含答案）

人教版（2019）高中物理必修第一册第三章相互作用——力5共点力的平衡同步练习
第I卷（选择题）
1．如图，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为false和false的小球，当它们处于平衡状态时，质量为false的小球与O点的连线与水平线的夹角为false。两小球的质量比false为（　　）。
A．false B．false C．false D．false
2．如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态。已知木块与木板间的动摩擦因数为false，木板与地面间的动摩擦因数为false，以下几种说法正确的是（　　）
A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是false
B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是false
C．当false时，木板便会开始运动
D．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动
3．如图所示，水平地面上的物体A在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速直线运动，则关于下列物体受力情况的说法中正确的是（　　）
A．物体A可能只受到二个力的作用 B．物体A可能受到三个力的作用
C．物体A一定受到了四个力的作用 D．物体A可能受到了四个力的作用
4．图中所示实验室常用的弹簧测力计如图甲，有挂钩的拉杆与弹簧相连，并固定在外壳一端O上，外壳上固定一个圆环，可以认为弹簧测力计的总质量主要集中在外壳上（外壳重力大小为G），弹簧和拉杆的重力忽略不计。将该弹簧测力计以两种方式固定于地面上，如图乙、丙所示（不考虑摩擦），分别用恒力F0（F0>G）竖直向上拉弹簧测力计，静止时弹簧测力计的读数为（　　）
A．乙图读数为F0-G，丙图读数为F0+G B．乙图读数为F0+G，丙图读数为F0-G
C．乙图读数为F0-G，丙图读数为F0 D．乙图读数为F0，丙图读数为F0-G
5．如图所示，水平桌面上叠放着A、B两物体在力F作用下均处于静止状态。则A物体受力个数为（　　）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
6．如图，一物体通过细绳悬挂于O点，用作用于A点的水平外力F1缓慢拉动细绳，在θ角逐渐增大的过程中，外力F1和细绳OA的拉力F2的变化规律是（　　）
A．F1和F2都变小 B．F1和F2都变大 C．F1变小、F2变大 D．F1变大、F2变小
7．如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C处于静止状态．则（　　）
A．物块B、C间的摩擦力一定不为零
B．斜面体C受到水平面的摩擦力一定为零
C．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等
D．不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左
8．如图，重物P悬在均匀的细线O点保持静止，细线的两端分别固定在水平面的A、B两点，OA A．OA段先断 B．OB段先断 C．OA、OB 同时断 D．无法确定
9．如图所示，质量为m的木块，被垂直于墙面的推力F紧压在倾角为θ的墙面上并保持静止。下列说法中正确的是
A．墙面对木块的压力大小可能为零 B．墙面对木块的摩擦力大小可能为零
C．墙面对木块的摩擦力大小一定不为零 D．墙面对木块的摩擦力可能沿斜面向下
10．如图所示，一小球被竖直放置的光滑挡板挡在光滑半球面上。现水平向右缓慢地移动挡板，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱高球面且球面始终静止)，挡板对小球的支持力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况是（　　）
A．F1增大，F2减小 B．F1增大，F2增大
C．F1减小，F2减小 D．F1减小，F2增大
11．如图所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态．若要使两小球处于静止状态，且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变，则外力F的大小不可能为（ ）
A．0.5mg B．mg C．2mg D．5mg
12．如图所示，把一个光滑圆球放在两块挡板AC和AB之间，AC与AB之间夹角为30°，现将AC板固定而使AB板顺时针缓慢转动90°，则( )
A．球对AB板的压力先减小后增大 B．球对AB板的压力逐渐减小
C．球对AC板的压力逐渐增大 D．球对AC板的压力先减小后增大
第II卷（非选择题）
13．如图所示，在倾角为α = 30°的斜面上放一质量为10 kg的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则小球对斜面的压力为________N，球对挡板的压力为________N。
14．如图所示，一根长2L的钢绳能承受的最大拉力为G．现把一重为G的物体挂在绳中点，然后保持B点不动，A点慢慢水平向左移动．则从开始分开到绳断时物体位移的大小为_______，方向与水平方向成_______的夹角．
15．如图，质量为M的轿厢放置于水平地面，轿厢内有一个质量为m的消防队员沿着竖直放置且固定于轿厢内的粗糙轻杆匀速爬行。已知消防队员匀速向上爬行时，队员受到的摩擦力大小为f1，轿厢对地面的压力大小为N1；消防队员匀速向下爬行时，队员受到的摩擦力大小为f2，轿厢对地面的压力大小为N2，若轿厢足够高，整个运动过程轿厢一直保持静止，则f1________f2，N1_______N2（填“>”、“<”或“=”）
16．图甲所示，粗糙程度相同的水平地面上放一重为5N的物体。用水平拉力F作用于A物体，拉力F的大小与时间t的关系和A物体运动速度V与时间t的关系如图乙所示，由图像可知，物体受到的摩擦力______N，3～6s内物体受到的合力是______N。9s～12s物体做______运动
17．如图所示，三根细轻绳系于O点，其中OA绳另一端固定于A点，OB绳的另一端与放在水平地面上质量m2为10kg的物体乙相连，OC绳的另一端悬挂质量m1为4kg的钩码甲。平衡时轻绳OA与竖直方向的夹角θ=false，OB绳水平。已知重力加速度g=10m/s2，sinfalse=0.6，cosfalse=0.8，tanfalse=0.75。
(1)求轻绳OA受到的拉力TOA，OB受到的拉力TOB大小；
(2)求乙受到的摩擦力f大小；
(3)已知物体乙与水平桌面间的最大静摩擦力fmax为90N，若在钩码下方继续加挂钩码，为使物体在原位置保持静止，求最多能再加挂的钩码质量。
18．将一个重力10N的铅球放在倾角为false的斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态，如图所示。不考虑铅球受到的摩擦力，挡板对铅球的支持力和斜面对铅球的支持力分别是多少？（g=10m/s2）
19．如图所示，用力F将一质量为1kg的物体压在竖直墙壁上，false，方向垂直于墙，若物体匀速下滑，（false），求
(1)物体与墙壁间的动摩擦因数；
(2)若给物体施加的力大小为false，物体静止不动，求它受到的摩擦力。

参考答案
1．A
【详解】
质量为false的小球受到重力和细线的拉力，处于平衡状态，则由二力平衡条件得
false
以质量为false的小球为研究对象，受力分析如图所示，以false的方向为false轴，以垂直于false的方向为false轴建立平面直角坐标系。false与false的夹角为60°， false与false轴成30°角。
false
解得
false
故A正确，BCD错误。
故选A。
2．D
【详解】
A．长木板处于静止状态，可知地面对木板的摩擦力等于物块对木板的摩擦力，大小为false，选项A错误；
B．由于木板相对于地面是否刚要滑动不清楚，地面的静摩擦力不一定达到最大，则木板受到地面的摩擦力的大小不一定是μ2(m+M)g，故B错误；
CD．由题分析可知，木块对木板的摩擦力f1不大于地面对木板的最大静摩擦力，当F改变时，f1不变，则木板不可能运动；故C错误，D正确。
故选D。
3．C
【详解】
物体在水平方向受力平衡，一定有摩擦力，物体一定受到地面的支持力，除此之外还受重力和拉力F，所以物体一定受到四个力的作用。
故选C。
4．C
【详解】
弹簧的拉力即为弹簧测力计的读数，在乙图中F0等于G加上弹簧的拉力，所以乙图读数为F0-G；在丙图中F0等于弹簧的拉力，即丙图读数为F0。
故选C。
5．B
【详解】
整体处于静止状态，则物体A只受重力和B对A的支持力。
故选B。
6．B
【详解】
A点的受力如图
根据共点力平衡得
false，false
θ增大，则F1增大，F2增大
故选B。
7．D
【详解】
A. 若绳子对B的拉力恰好等于B重力沿斜面向下的分力，则不受摩擦力，即摩擦力为零，A错误；
BCD.对BC构成的整体分析可得，整体受到斜向上的拉力，该拉力在竖直方向上有分力，在水平向右方向上有分力，有相对地面向右运动的趋势，所以必须受到地面的给的向左摩擦力，水平面对C的支持力小于B、C的总重力， B、C错误，D正确；
故选D。
8．A
【详解】
根据平行四边形法则，OA和OB拉力的合力与重力等大反向，因为OATOB，则当重物P的质量逐渐增加时，OA的拉力先到达最大值，即OA段先断。
故选A。
9．C
【详解】
对木块受力分析且由平衡条件可知，木块受重力G、推力F、墙面的支持力N、沿墙面向上的静摩擦力f，故C正确，ABD错误。
故选C。
10．B
【详解】
对小球进行受力分析如图所示
由力的平衡条件可知
false
false
小球运动的过程中，θ增大，所以F1和F2都增大，故B正确，ACD错误；
故选B。
11．A
【详解】
根据题意，两个小球质量均为m，重力等于2mg，要使两个小球处于静止状态，且悬线与竖直方向夹角为30°，根据平衡条件，两个小球合外力等于零，只要改变外力F的方向，其大小将会发生变化，则外力F的最小值为
false
而外力F的最大值可以尽量大，故A符合题意，BCD不符合题意，故选A。
12．A
【详解】试题分析：以小球为研究对象，分析受力情况，作出小球三个不同位置的受力图如图，可见，使AB板顺时针缓慢转动90°的过程中，
AB板对球的支持力N1先减小后增大，AC板对球的支持力N2一直减小，由牛顿第三定律得知，球对AB板的压力先减小后增大，球对AC板的压力一直减小．故A正确，BCD均错误．
考点：物体平衡条件的应用 平行四边形定则
13．false false
【详解】
[1][2]以小球为研究对象，其受力情况如图所示，根据平衡条件得
false
false
由牛顿第三定律，得小球对斜面的压力大小
false
小球对挡板的压力
false
14．L 30°
【详解】
[1][2]．受力分析如图：
两个力的合力不变始终为G且夹角在逐渐变大，故两个力逐渐变大，两侧绳子力拉力F达到了最大为G，则由这两侧的力在竖直方向的分量之和等于重力G得：
false
解得
false
所以绳与水平方向的夹角为30°
由几何关系可得：A点向左分开,两手从开始到绳断时,物体的位移大小是(L )．
15．= =
【详解】
[1]消防队员匀速向上爬行时，受到的静摩擦力与重力平衡，则
f1=mg
消防队员匀速向下爬行时，受到的滑到摩擦力与重力平衡，则
f2=mg
则
f1=f2
[2]对消防员和木箱的整体而言，竖直方向两种情况下均为
N1= N2= (M+m)g
16．6 3 匀减速直线
【详解】
[1]由图像可知，在6～9s内物体做匀速运动，则所受的拉力与摩擦力平衡，即物体受到的摩擦力f=6N；
[2]3～6s内物体受到拉力为F=9N，则受到的合力是
F合=F-f=9N-6N=3N
[3]9s～12s物体做匀减速直线运动。
17．(1)TOA=50N，TOB=30N；(2)30N；(3)8kg
【详解】
(1)对结点O受力分析，将甲对结点的拉力分解如图
由几何关系有
false
false
(2)乙物体在水平方向受力平衡，根据平衡条件可得，乙受到的摩擦力
false
(3)考虑物体乙恰好不滑动的临界情况，则根据平衡条件，OB绳的拉力为
false
由于
false
故
false
18．10N，false
【详解】
铅球处于静止状态，受力平衡，对铅球受力分析，如图所示
对受力进行正交分解有
false，false
得
false，false
19．（1）0.2；（2）10N
【详解】
（1）物体匀速下滑时，物体受到重力mg、压力F墙壁的支持力N和滑动摩擦力f，由平衡条件得
false
根据滑动摩擦力公式可知
false
解得false
（2）若物体静止不动，说明问题仍处于平衡状态，受平衡力的作用
方向与重力的方向相反，竖直向上。