【创新设计】2014-2015高中物理 4.1 共点力作用下物体的平衡每课一练 教科版必修1.doc

【创新设计】2014-2015高中物理 4.1 共点力作用下物体的平衡A每课一练 教科版必修1(时间：60分钟)题组一共点力作用下物体的平衡1物体在共点力作用下，下列说法中正确的是()A物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态B物体相对另一物体保持静止时，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，物体处于平衡状态解析处于平衡状态的物体，从运动形式上看是始终处于静止或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合力为零答案C2重60 N的物体放在水平地面上，现用35 N的竖直向上的拉力提物体，则物体所受的合力是()A25 NB95 NC0D因为不知物体所处状态，故无法判断解析物体受到的竖直向上的拉力小于重力，物体还受到支持力作用，在三力作用下处于平衡状态，故合力为0.答案C3物体同时受到同一平面内三个共点力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是()A5 N、7 N、8 N B5 N、2 N、3 NC1 N、5 N、10 N D10 N、10 N、10 N解析三力合成，若前两个力的合力可与第三个力大小相等、方向相反就可以使这三个力合力为零，只要使其第三个力在其他两个力合力范围内，就可能使合力为零，即第三个力F3满足：|F1F2|F3F1F2.分析选项A、B、C、D各组力中前两个力合力范围，只有C中的三个力不满足上述关系，即选项C中的三个力的合力不可能为零答案C4如图416所示，木块在拉力F作用下，沿水平面向右做匀速直线运动，则力F与摩擦力的合力方向一定是()图416A向上偏右B向上偏左C向左D竖直向上解析物体受重力、支持力、拉力F、摩擦力四个力作用而平衡，由共点力的平衡条件可知，拉力F与摩擦力的合力一定与重力和支持力的合力等大反向，即竖直向上，D项对答案D5如图417所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态则该力可能为图中的()图417AF1 BF2 CF3 DF4解析因为BO处于竖直方向，所以B只受重力和竖直绳OB的拉力，绳AB没有力的作用，故而可知A球只受三个力的作用：重力、绳OA的拉力、外力根据平衡条件，A所受合外力为零，即绳OA的拉力与重力的合力一定与第三个力是一对平衡力绳OA拉力大小不确定，所以其与重力的合力可能范围在两力的夹角内，那么外力的范围是该角的对顶角，综上B、C两项正确答案BC题组二利用直角三角形法解平衡问题6用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图418所示已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac绳和bc绳中的拉力分别为()图418A.mg，mgB.mg，mgC.mg，mgD.mg，mg解析以结点c为研究对象，受到三个拉力作用，作出受力分析图，整个装置静止，则重物对c点拉力F等于重物的重力，根据平衡条件得FacFsin 60°mgsin 60°mgFbcFcos 60°mgcos 60°mg答案A7如图419所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角为45°，日光灯保持水平，所受重力为G，下列说法正确的是()图419A两绳对日光灯的合力大小为GB两绳的拉力和重力不是共点力C两绳的拉力大小分别为G和GD两绳的拉力大小分别为G和G解析两绳的拉力的作用线与重力的延长线交于一点，这三个力为共点力，B错误；对日光灯受力分析如图所示，由平衡条件知，两绳拉力F1和F2的合力与重力等大反向由力的矢量三角形知2Fsin 45°G，解得FG，A、C正确，D错误答案AC题组三用正交分解法求解平衡问题8(2013四川宜宾期末)如图4110所示，质量为m的物体在与水平方向成角的拉力作用下做匀速直线运动，物体与水平面间的动摩擦因数为，则物体所受摩擦力的大小为()图4110AFcos BFsinCmg D(mgFsin)解析以质量为m的物体为研究对象，受力分析如图所示根据平衡条件得：水平方向上Fcosf，选项A正确；竖直方向上FsinNmg，又fN(mgFsin) 知D正确答案AD9我国国家大剧院外部呈椭圆型，屋顶可视为半球形一警卫人员为执行安保任务，须在半球形屋顶上向上缓慢爬行，如图4111所示，则他在向上爬的过程中()图4111A屋顶对他的支持力变大B屋顶对他的支持力变小C屋顶对他的摩擦力变大D屋顶对他的摩擦力变小解析警卫人员缓慢爬行时受力平衡，分析受力如图所示，由力的平衡条件得fmgsin ，Nmgcos ，随着向上爬行，角度在不断减小，因此摩擦力f减小，支持力N增大答案AD10(2013四川绵阳月考)如图4112所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，BAC，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面AC的推力物块与墙面间的动摩擦因数为，现物块静止不动，则()图4112A物块可能受到4个力作用B物块受到墙的摩擦力的方向一定向上C物块对墙的压力一定为FcosD物块受到摩擦力的大小等于Fcos解析对物块受力分析可知物体可能受摩擦力也可能不受摩擦力，受摩擦力时可能方向向上，也可能向下由水平方向的平衡知C项正确答案AC11人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升，如图4113所示，下列说法中正确的是()图4113A人所受合力方向同图中速度的方向B人在水平方向受到向右的摩擦力的作用C人只在竖直方向受力且合力为零D人在竖直方向所受合力不为零解析由于人匀速上升，处于平衡状态，所以人所受的合力一定为零，在水平方向不受力的作用否则，与人所处的状态就是矛盾的答案C题组三综合应用12如图4114所示，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m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线和水平线的夹角为60°，求两个球的质量比.图4114解析选取m1为研究对象，受力分析如右图所示根据碗口光滑可知，m1受到的拉力F等于m2的重力m2g，由几何知识可得F和N与竖直方向的夹角30°，利用正交分解法可知Fcos 30°Ncos 30°m1gFsin 30°Nsin 30°由此可以解出.答案13(2013山东文登期末)如图4115所示，表面光滑、重量为G的尖劈插在A、B之间，在尖劈背上加一压力F，求图4115(1)尖劈对A侧的压力大小；(2)尖劈对B侧的压力大小解析将尖劈受到的重力G和外力F按照两个方向进行分解，如图所示(1)尖劈对A侧的压力FAG1F1，其中G1F1，代入可得FA(2)尖劈对B侧的压力FBG2F2其中G2Gcot 代入可得FB(GF)cot F2Fcot 答案(1)(2)(GF)cot 14(2013绵阳南山中学期中)如图4116所示，一质量为6 kg的物块，置于水平地面上物块与地面的动摩擦因数为0.5，然后用两根绳分别系在物块的A点和B点，A绳水平，B绳与水平面成37°，已知sin 37°0.6，cos 37°0.8, g取10 m/s2图4116(1)逐渐增大B绳的拉力，直到物块对地面的压力恰好为零，则此时A绳和B绳的拉力分别是多大？(2)将A绳剪断，为了使物块沿水平面做匀速直线运动，在不改变B绳方向的情况下，B绳的拉力应为多大？解析(1)FAmg/tan 80 NFBmg/sin 100 N(2) 水平方向：f FBcos 竖直方向：FBsin Nmg得Nmg FBsin ，fN得FBcos (mgFBsin ) FB27.3 N答案(1)80 N100 N(2)27.3 N15(2013江苏苏州期末)如图4117所示，物体A置于水平桌面上，物体B的重力为6 N，物体A、B均处于静止状态，绳OA水平，绳OC与水平方向成37°角sin 37°0.6，cos37°0.8，取g10 m/s2.图4117(1)求绳OC中的拉力的大小；(2)求物体A受到的摩擦力的大小；(3)若物体A与水平桌面间的最大静摩擦力为10 N，为使物体A、B保持静止状态，则物体B的重力不能超过多大？解析(1)根据物体平衡条件得，FCsin 37°GB则FC10 N(2)根据物体平衡条件得FCcos 37°FA解得FA8 N物体A在水平方向受到的摩擦力f大小与绳OA拉力大小相等fFA8 N(3)绳OA中的最大拉力FAmFm10 N根据物体平衡条件得tan 37°解得GBmFAmtan 37°7.5 N答案(1)10 N(2)8 N(3)7.5 N7