3.5共点力的平衡 同步练习二—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册检测 ）（word含答案）
文档属性
| 名称 | 3.5共点力的平衡 同步练习二—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册检测 ）（word含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 425.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-06-14 05:38:09 | ||
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文档简介
共点力平衡（三）
1．如图所示，A、B间的最大静摩擦力为3N，B与地面间的最大静摩擦力为6N，同时有方向相反，大小均为F＝1N的个水平力分别作用于A和B上，有下列几种判断：(1)A、B间的摩擦力为0；(2)A、B间的摩擦力为1N；(3)B和地面间的摩擦力为0；(4)B和地面间的摩擦力为2N。（ ）
A．(1)(3) B．(1)(4)
C．(2)(3) D．(2)(4)
2．空调外机放置位置可简化如图，其重心恰在水平支架连接点O正上方，轻杆OA、OB对O点作用力方向与各自杆共线，∠AOB=θ。空调外机自重为G，则OB对O点的作用力FB的大小为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，一直角支架固定不动。在其光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮。用竖直向下的力F缓慢拉绳，使滑块从A点起由静止开始缓慢上升至B、C点。下列说法正确的是（ ）
A．滑块从A点到B点的过程中，力F大小不变
B．滑块从A点到C点的过程中，杆对滑块的弹力不变
C．滑块从A点到C点的过程中，力F逐渐变小
D．滑块从A点到C点的过程中，杆对滑块的弹力变大
4．有一质点，从坐标原点O自时刻开始沿x轴运动，其图象如图所示。现有下列说法，其中正确的是（ ）
A．时质点离O点最远
B．时质点运动方向发生改变
C．时质点离O点最远
D．时质点回到O点
5．（多选）如图所示，质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态。M与m的接触面与竖直方向的夹角为α，若不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．水平面对正方体M的弹力大小大于(M+m)g
B．水平面对正方体M的弹力大小为(M+m)g
C．墙面对正方体M的弹力大小为
D．正方体M对正方体m的弹力大小为mgtanα
6．如图所示，质量M = 2.5kg的木块A套在水平杆上，现用轻绳将木块与小球B相连。在小球上施加一个大小为20N、方向水平向右的外力F，它将拉着小球向右做匀速直线运动。已知运动过程轻绳与水平杆间的夹角θ=37°，且A、B的相对位置保持不变，取g =10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)小球的质量m；
(2)木块A与水平杆间的动摩擦因数μ。
7．高处有一根竖直的、长为2.2m的棍，在距棍的下端5m处有点P，现在使棍自由落下，g取10m/s2，求：
(1)棍子刚刚到达P点时的速度是多大；
(2)棍子全长通过P点需多长时间。
共点力平衡（四）
1．下列所给的图像中不能反映做直线运动的物体回到初始位置的是（ ）
A．B． C． D．
2．如图所示，质量为m的物体放在水平桌面上，在与水平方向成θ角的拉力F作用下匀速往前运动，已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ，则下列判断正确的是（ ）
A．物体受到的摩擦力为F·cosθ
B．物体受到的摩擦力为μmg
C．物体对地面的压力为mg
D．物体受到地面的支持力为mg+F·sinθ
4．（多选）甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在 t=0 到 t=t1 的时间内，它们的 v-t 图像如图所示。在这段时间内（ ）
A．汽车甲的平均速度比乙大
B．汽车乙的平均速度等于
C．甲、乙两汽车的位移相同
D．甲、乙两汽车的加速度都逐渐减小
5．（多选）如图所示，轻弹簧两端分别固定质量为、的小球、，通过两根细线将小球吊在水平天花板上，已知两球均处于静止状态，两细线与水平方向的夹角均为，弹簧轴线沿水平方向，以下说法正确的是
A．球所受细线的拉力大小为
B．、两球所受细线的拉力大小一定相等
C．球所受弹簧的弹力的大小为
D．、两球的质量大小关系一定满足
6．(动态问题分析)用细绳AO、BO悬挂一重物，BO水平，O为半圆形支架的圆心，悬点A和B在支架上．悬点A固定不动，将悬点B从图8所示位置逐渐移到C点的过程中，试分析OA绳和OB绳中的拉力变化情况．
A、OA绳中拉力逐渐减小，OB绳中拉力先减小后增大
B、OA绳中拉力逐渐增大，OB绳中拉力先减小后增大
C、OA绳中拉力逐渐减小，OB绳中拉力先增大后减小
D、OA绳中拉力逐渐增大，OB绳中拉力先增大后减小
7．雨后，屋檐上还在不断滴着水滴，如图所示。小红认真观察后发现，这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落。她测得窗户的高度为h＝1.4m。她通过速度传感器测得水滴下落到窗台时的速度大小为8m/s，g取10m/s2，试计算：
(1)屋檐到窗台的距离H；
(2)水滴经过窗户的时间。
8．如图所示，用绳AC和BC吊起一个物体，绳AC与竖直方向的夹角为，绳BC与竖直方向的夹角为，绳AC能承受的最大拉力为100N，绳BC能承受的最大拉力为150N。g＝10m/s2，求：
(1)当物体的重力为100N时，AC与BC绳拉力各为多大？
(2)欲使两绳都不断，物体的重力不应超过多少？
共点力平衡（三）参考答案
1．C
取A为研究对象，A静止，B对A的摩擦力等于F，大小为1N，所以A、B间的摩擦力为1N，(2)正确，(1)错误；
取整体为研究对象，整体没有运动趋势，B和地面间没有摩擦力，(3)正确，(4)错误；
C正确，ABD错误。
故选C。
2．A
以O点为研究对象，O受力如图所示
O点静止处于平衡状态，由平衡条件得
故A正确，BCD错误。
故选A。
3．D
AC．根据几何关系可知，轻绳与竖直杆的夹角α越来越大，滑块缓慢上升可看作动态平衡，竖直方向
Fcosα=mg
夹角α增大，cosα减小，F增大。AC错误。
BD．水平方向
N=Fsinα=mgtanα
夹角α增大，tanα增大，N增大。选项B错误D正确。
故选D。
4．C
速度的正负表方向，在前1s内物体沿负方向运动，在后1s内沿正方向运动，在t=1s时刻运动方向改变，两段时间内位移大小相等，所以t=1s时离原点最远，t=2s时，回到出发点．故C正确，ABD错误。
故选C。
5．BC
AB．对M和m构成的整体进行受力分析如图
受重力、底面支持力，两侧面的支持力，两物体受力平衡，根据共点力平衡条件，水平面对正方体M的弹力大小为
故A错误，B正确；
CD．对m进行受力分析如图
受重力、墙面支持力，M的支持力，在木块受力平衡的过程中，根据共点力平衡条件，有竖直方向
水平方向
得
，
墙面对正方体M的弹力大小等于，正方体M对正方体m的弹力大小为，故C正确，D错误。
故选BC。
6．(1)1.5kg；(2)0.5
(1)对小球B受力平衡，由平衡条件得
mg=F·tan37°
代入数据解得小球的质量为
m=1.5kg
(2)对AB整体受力分析，由平衡条件得
μ（M+m）g=F
代入数据解得木块A与水平杆间的动摩擦因数μ为
μ=0.5
7．(1)10m/s；(2)0.2s
(1)棍子做自由落体运动
v2=2gh
解得
(2)根据
棍子下端到达P点所经过的位移
h1=5m
代入数据解得下落时间
t1=1s
棍子上端到达P点所经过的位移
h2=7.2m
代入数据解得下落时间
t2=1.2s
棍子通过P点所需的时间为
共点力平衡（四）答案
1．B
A．图像表示物体先向正方向运动2m，后向负方向运动2m，回到了初始位置，A错误；
B．图像表示物体先向正方向加速运动，后向正方向减速运动，始终向正方向运动，没有回到初始位置，B正确；
C．图像表示先向正方向匀速运动2m，后向负方向匀速运动2m，2s末回到了初始位置，C错误；
D．图像表示先向正方向匀减速运动1m，后向负方向匀加速运动1m，2s末回到了初始位置，D错误。
故选B。
2．A
对物体受力分析，如图所示
AB．物体做匀速运动，物体受到的滑动摩擦力为
f=F·cosθ
f=μN=μ(mg-Fsinθ）
故A正确，B错误；
CD．根据竖直方向的平衡有
可得
而物体对地面的压力与地面对物体的支持力是作用力与反作用力，则压力为
故CD错误。故选A。
4．AD
A．平均速度等于位移与时间的比值，位移等于速度图像与坐标轴所围的面积，两车时间相同，甲的位移大，所以甲的平均速度大，A正确；
B．表示做匀减速直线运动的C车的平均速度，乙车的位移小于C车的位移，所以汽车乙的平均速度小于，B错误；
C．甲车速度图像的面积大，位移大，C错误；
D．两车速度图像的斜率都减小，加速度都减小，D正确。
故选AD。
5．ABD
A．球受竖直向下的重力、斜向上的拉力、水平向右的弹力，由共点力平衡条件可得
解得：，A正确；
C．球受竖直向下的重力、斜向上的拉力、水平向右的弹力，由共点力平衡条件可得
解得： ，C错误；
BD．由于球、球所受弹簧弹力相等，因此
即，由于
联立可得：，BD正确； 故选ABD。
6、答案 OA绳中拉力逐渐减小，OB绳中拉力先减小后增大
解析 如图所示，在支架上选取三个点B1、B2、B3，当悬点B分别移动到B1、B2、B3各点时，AO、BO中的拉力分别为FTA1、FTA2、FTA3和FTB1、FTB2、FTB3，从图中可以直观地看出，FTA逐渐变小，且方向不变；而FTB先变小后变大，且方向不断改变；当FTB与FTA垂直时，FTB最小，然后FTB又逐渐增大．
7、(1)3.2m；(2)0.2s
(1)水滴下落至窗台通过的距离为
(2)设水滴下落至窗户上边缘的时间为，则有
水滴下落至窗台的时间为，则有
水滴经过窗户的时间为
联立解得：
8．
(1)AC与BC绳拉力各为50N，；(2)重力不应超过
(1)结点C受力如图所示
绳OC的拉力
C静止处于平衡状态，由平衡条件得
(2)当绳AC能承受的最大拉力为FA=100N，此时重物的重力
此时绳BC承受的拉力为
故此时绳BC会断；
当绳BC能承受的最大拉力为FB=150N，此时重物的重力
绳AC承受的拉力为
故此时绳AC不会断；
所以欲使两绳都不断，物体的重力不应超过100。
1．如图所示，A、B间的最大静摩擦力为3N，B与地面间的最大静摩擦力为6N，同时有方向相反，大小均为F＝1N的个水平力分别作用于A和B上，有下列几种判断：(1)A、B间的摩擦力为0；(2)A、B间的摩擦力为1N；(3)B和地面间的摩擦力为0；(4)B和地面间的摩擦力为2N。（ ）
A．(1)(3) B．(1)(4)
C．(2)(3) D．(2)(4)
2．空调外机放置位置可简化如图，其重心恰在水平支架连接点O正上方，轻杆OA、OB对O点作用力方向与各自杆共线，∠AOB=θ。空调外机自重为G，则OB对O点的作用力FB的大小为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，一直角支架固定不动。在其光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮。用竖直向下的力F缓慢拉绳，使滑块从A点起由静止开始缓慢上升至B、C点。下列说法正确的是（ ）
A．滑块从A点到B点的过程中，力F大小不变
B．滑块从A点到C点的过程中，杆对滑块的弹力不变
C．滑块从A点到C点的过程中，力F逐渐变小
D．滑块从A点到C点的过程中，杆对滑块的弹力变大
4．有一质点，从坐标原点O自时刻开始沿x轴运动，其图象如图所示。现有下列说法，其中正确的是（ ）
A．时质点离O点最远
B．时质点运动方向发生改变
C．时质点离O点最远
D．时质点回到O点
5．（多选）如图所示，质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态。M与m的接触面与竖直方向的夹角为α，若不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．水平面对正方体M的弹力大小大于(M+m)g
B．水平面对正方体M的弹力大小为(M+m)g
C．墙面对正方体M的弹力大小为
D．正方体M对正方体m的弹力大小为mgtanα
6．如图所示，质量M = 2.5kg的木块A套在水平杆上，现用轻绳将木块与小球B相连。在小球上施加一个大小为20N、方向水平向右的外力F，它将拉着小球向右做匀速直线运动。已知运动过程轻绳与水平杆间的夹角θ=37°，且A、B的相对位置保持不变，取g =10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)小球的质量m；
(2)木块A与水平杆间的动摩擦因数μ。
7．高处有一根竖直的、长为2.2m的棍，在距棍的下端5m处有点P，现在使棍自由落下，g取10m/s2，求：
(1)棍子刚刚到达P点时的速度是多大；
(2)棍子全长通过P点需多长时间。
共点力平衡（四）
1．下列所给的图像中不能反映做直线运动的物体回到初始位置的是（ ）
A．B． C． D．
2．如图所示，质量为m的物体放在水平桌面上，在与水平方向成θ角的拉力F作用下匀速往前运动，已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ，则下列判断正确的是（ ）
A．物体受到的摩擦力为F·cosθ
B．物体受到的摩擦力为μmg
C．物体对地面的压力为mg
D．物体受到地面的支持力为mg+F·sinθ
4．（多选）甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在 t=0 到 t=t1 的时间内，它们的 v-t 图像如图所示。在这段时间内（ ）
A．汽车甲的平均速度比乙大
B．汽车乙的平均速度等于
C．甲、乙两汽车的位移相同
D．甲、乙两汽车的加速度都逐渐减小
5．（多选）如图所示，轻弹簧两端分别固定质量为、的小球、，通过两根细线将小球吊在水平天花板上，已知两球均处于静止状态，两细线与水平方向的夹角均为，弹簧轴线沿水平方向，以下说法正确的是
A．球所受细线的拉力大小为
B．、两球所受细线的拉力大小一定相等
C．球所受弹簧的弹力的大小为
D．、两球的质量大小关系一定满足
6．(动态问题分析)用细绳AO、BO悬挂一重物，BO水平，O为半圆形支架的圆心，悬点A和B在支架上．悬点A固定不动，将悬点B从图8所示位置逐渐移到C点的过程中，试分析OA绳和OB绳中的拉力变化情况．
A、OA绳中拉力逐渐减小，OB绳中拉力先减小后增大
B、OA绳中拉力逐渐增大，OB绳中拉力先减小后增大
C、OA绳中拉力逐渐减小，OB绳中拉力先增大后减小
D、OA绳中拉力逐渐增大，OB绳中拉力先增大后减小
7．雨后，屋檐上还在不断滴着水滴，如图所示。小红认真观察后发现，这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落。她测得窗户的高度为h＝1.4m。她通过速度传感器测得水滴下落到窗台时的速度大小为8m/s，g取10m/s2，试计算：
(1)屋檐到窗台的距离H；
(2)水滴经过窗户的时间。
8．如图所示，用绳AC和BC吊起一个物体，绳AC与竖直方向的夹角为，绳BC与竖直方向的夹角为，绳AC能承受的最大拉力为100N，绳BC能承受的最大拉力为150N。g＝10m/s2，求：
(1)当物体的重力为100N时，AC与BC绳拉力各为多大？
(2)欲使两绳都不断，物体的重力不应超过多少？
共点力平衡（三）参考答案
1．C
取A为研究对象，A静止，B对A的摩擦力等于F，大小为1N，所以A、B间的摩擦力为1N，(2)正确，(1)错误；
取整体为研究对象，整体没有运动趋势，B和地面间没有摩擦力，(3)正确，(4)错误；
C正确，ABD错误。
故选C。
2．A
以O点为研究对象，O受力如图所示
O点静止处于平衡状态，由平衡条件得
故A正确，BCD错误。
故选A。
3．D
AC．根据几何关系可知，轻绳与竖直杆的夹角α越来越大，滑块缓慢上升可看作动态平衡，竖直方向
Fcosα=mg
夹角α增大，cosα减小，F增大。AC错误。
BD．水平方向
N=Fsinα=mgtanα
夹角α增大，tanα增大，N增大。选项B错误D正确。
故选D。
4．C
速度的正负表方向，在前1s内物体沿负方向运动，在后1s内沿正方向运动，在t=1s时刻运动方向改变，两段时间内位移大小相等，所以t=1s时离原点最远，t=2s时，回到出发点．故C正确，ABD错误。
故选C。
5．BC
AB．对M和m构成的整体进行受力分析如图
受重力、底面支持力，两侧面的支持力，两物体受力平衡，根据共点力平衡条件，水平面对正方体M的弹力大小为
故A错误，B正确；
CD．对m进行受力分析如图
受重力、墙面支持力，M的支持力，在木块受力平衡的过程中，根据共点力平衡条件，有竖直方向
水平方向
得
，
墙面对正方体M的弹力大小等于，正方体M对正方体m的弹力大小为，故C正确，D错误。
故选BC。
6．(1)1.5kg；(2)0.5
(1)对小球B受力平衡，由平衡条件得
mg=F·tan37°
代入数据解得小球的质量为
m=1.5kg
(2)对AB整体受力分析，由平衡条件得
μ（M+m）g=F
代入数据解得木块A与水平杆间的动摩擦因数μ为
μ=0.5
7．(1)10m/s；(2)0.2s
(1)棍子做自由落体运动
v2=2gh
解得
(2)根据
棍子下端到达P点所经过的位移
h1=5m
代入数据解得下落时间
t1=1s
棍子上端到达P点所经过的位移
h2=7.2m
代入数据解得下落时间
t2=1.2s
棍子通过P点所需的时间为
共点力平衡（四）答案
1．B
A．图像表示物体先向正方向运动2m，后向负方向运动2m，回到了初始位置，A错误；
B．图像表示物体先向正方向加速运动，后向正方向减速运动，始终向正方向运动，没有回到初始位置，B正确；
C．图像表示先向正方向匀速运动2m，后向负方向匀速运动2m，2s末回到了初始位置，C错误；
D．图像表示先向正方向匀减速运动1m，后向负方向匀加速运动1m，2s末回到了初始位置，D错误。
故选B。
2．A
对物体受力分析，如图所示
AB．物体做匀速运动，物体受到的滑动摩擦力为
f=F·cosθ
f=μN=μ(mg-Fsinθ）
故A正确，B错误；
CD．根据竖直方向的平衡有
可得
而物体对地面的压力与地面对物体的支持力是作用力与反作用力，则压力为
故CD错误。故选A。
4．AD
A．平均速度等于位移与时间的比值，位移等于速度图像与坐标轴所围的面积，两车时间相同，甲的位移大，所以甲的平均速度大，A正确；
B．表示做匀减速直线运动的C车的平均速度，乙车的位移小于C车的位移，所以汽车乙的平均速度小于，B错误；
C．甲车速度图像的面积大，位移大，C错误；
D．两车速度图像的斜率都减小，加速度都减小，D正确。
故选AD。
5．ABD
A．球受竖直向下的重力、斜向上的拉力、水平向右的弹力，由共点力平衡条件可得
解得：，A正确；
C．球受竖直向下的重力、斜向上的拉力、水平向右的弹力，由共点力平衡条件可得
解得： ，C错误；
BD．由于球、球所受弹簧弹力相等，因此
即，由于
联立可得：，BD正确； 故选ABD。
6、答案 OA绳中拉力逐渐减小，OB绳中拉力先减小后增大
解析 如图所示，在支架上选取三个点B1、B2、B3，当悬点B分别移动到B1、B2、B3各点时，AO、BO中的拉力分别为FTA1、FTA2、FTA3和FTB1、FTB2、FTB3，从图中可以直观地看出，FTA逐渐变小，且方向不变；而FTB先变小后变大，且方向不断改变；当FTB与FTA垂直时，FTB最小，然后FTB又逐渐增大．
7、(1)3.2m；(2)0.2s
(1)水滴下落至窗台通过的距离为
(2)设水滴下落至窗户上边缘的时间为，则有
水滴下落至窗台的时间为，则有
水滴经过窗户的时间为
联立解得：
8．
(1)AC与BC绳拉力各为50N，；(2)重力不应超过
(1)结点C受力如图所示
绳OC的拉力
C静止处于平衡状态，由平衡条件得
(2)当绳AC能承受的最大拉力为FA=100N，此时重物的重力
此时绳BC承受的拉力为
故此时绳BC会断；
当绳BC能承受的最大拉力为FB=150N，此时重物的重力
绳AC承受的拉力为
故此时绳AC不会断；
所以欲使两绳都不断，物体的重力不应超过100。