2022年高中物理第章研究物体间的相互作用第节共点力的平衡条件学业分层测评粤教版 .pdf

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1、1 共点力的平衡条件 ( 建议用时： 45 分钟) 学业达标 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时，物体就一定处于平衡状态B物体相对另一个物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C随匀速上升的传送带一起向上运动的物体处于平衡状态D竖直弹簧上端固定，下端挂一个重物，平衡后用力F将它拉下一段距离后突然撤去力F，重物仍然处于平衡状态【解析】处于平衡状态的物体，从运动形式上是处于静止或匀速直线运动状态，即加速度等于零；从受力上来看，物体所受合力为零若某一时刻速度为零的物体，加速度不一定为零，则物体不一定处于平衡状态，选项A错误；物体相对于另一物体静止时，该物体不一

2、定处于平衡状态，如当另一物体做变速运动时，该物体也做相同的变速运动，加速度不为零 ，则此物体处于非平衡状态，故选项 B错误；物体随传送带一起匀速运动，加速度为零，物体处于平衡状态，选项 C正确；弹簧上挂的重物，在力F撤去后会在弹簧拉力作用下产生向上的加速度，故不处于平衡状态，则选项D错误由以上分析可知，本题正确选项为C. 【答案】C 2某物体受四个力的作用而处于静止状态，保持其他三个力的大小和方向均不变，使另一个大小为F的力的方向转过90，则欲使物体仍能保持静止状态，必须再加上一个大小为多少的力 ( ) AFB.2FC2FD3F【解析】因其余三个力的合力F与F等大反向， 当F转过 90时，三个

3、力的合力F与F夹角为 90，F与F的合力大小为2F，故欲使物体仍能保持静止状态，必须再加上一个大小为2F的力【答案】B 3如图 3-5-5 所示，两块同样的条形磁铁A与B质量均为m，将它们竖直放在水平桌面上，用弹簧测力计通过一根细线竖直向上拉磁铁A，若弹簧测力计的读数为mg，则B对A的弹力F1以及桌面对B的弹力F2分别为 ( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 2 图 3-5-5AF10，F2mgBF1mg，F2

4、0 CF10，F2mgDF10，F2mg【解析】以A、B整体为研究对象，整体受三个力作用：重力2mg、桌面的弹力F2及弹簧测力计的拉力F，由平衡条件得FF22mg，F22mgFmg. 以A为研究对象，A受四个力的作用：重力mg、弹簧测力计的拉力Fmg、B对A的弹力F1及B对A的吸引力F，由平衡条件得FF1mgF，F1F 0，故选项 C正确【答案】C 4(2014济南检测 ) 如图 3-5-6 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的作用下静止于P点设滑块所受支持力为FN.OP与水平方向的夹角为. 下列关系正确的是( ) 图 3-5-6AFmgtan BFm

5、gtan CFNmgtan DFNmgtan 【解析】滑块受力分析如下图所示由图可知Fmgtan ， A对，B错；FNF合mg/sin ，C、D都错【答案】A 5用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图3-5-7 所示已知ac和bc与竖直名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 3 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 3-5-7A.32mg，12mgB.12mg，32mgC.34mg，

6、12mgD.12mg，34mg【解析】结点c受力如图所示，由平衡条件可得Tacmgcos 30 32mg，Tbcmgsin30 12mg，故 A正确【答案】A 6( 多选 ) 如图 3-5-8 所示，放在水平面上的物体A用轻绳通过光滑定滑轮连接另一物体B，并静止，这时A受到水平面的支持力为FN，摩擦力为f，若把A向右移动一些后，A仍静止，则 ( ) 图 3-5-8AFN将增大Bf将增大C轻绳拉力将减小D物体A所受合力将增大【解析】物体A受力如图，系统处于静止状态，绳子的拉力不变，始终等于B的重力，即FmBg，A所受合力为零，故C、D均错；当A向右移动时， 角减小，FNmAgFsin ，fFco

7、s ，由此可得，FN、f均增大，所以A、B正确【答案】AB 7(2014大连检测 ) 如图 3-5-9 所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为，重力加速度为g. 若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为( ) 【导学号： 02890033】名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 4 图 3-5-9A.mg2sin B.mg2cos C.12mgtan D.12mgcot 【解

8、析】对石块受力分析如图所示，由平衡条件得：2FNsin mg，解得FNmg2sin . 【答案】A 8如图 3-5-10所示，质量为m的物体在与竖直方向成 角的推力F作用下，沿竖直墙壁向上匀速运动若物体与墙面间的动摩擦因数为，试求F的大小图 3-5-10【解析】物体的受力如图所示由共点力的平衡条件，沿水平方向FNFsin 0，沿竖直方向Fcos mgf，又fFN，解得Fmgcos sin . 【答案】mgcos sin 能力提升 9( 多选)(2016 泰安高一检测) 一铁架台放在水平地面上，其上用轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直现将水平F作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁

9、架台始终保持静止则在这一过程中( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 5 图 3-5-11A水平拉力F变大B细线的拉力不变C铁架台对地面的压力变大D铁架台所受地面的摩擦力变大【解析】对小球受力分析，受细线的拉力、重力、F，根据平衡条件，有：Fmgtan ， 逐渐增大则F逐渐增大，故A正确；由上图可知，细线的拉力Tmgcos ， 增大，T增大，故 B错误；以整体为研究对象，根据平衡条件得：fF，则f逐渐增大FN(M

10、m)g，FN保持不变故D正确， C错误【答案】AD 10(多选 ) 如图 3-5-12 所示，人重600 N，木板重 400 N，人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2. 现在人用水平力拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，则( ) 图 3-5-12A人拉绳的力是200 N B人拉绳的力是100 N C人的脚给木板的摩擦力向右D人的脚给木板的摩擦力向左【解析】把人与木板看成一个整体，绳拉人与绳拉木板的力都为T，根据平衡条件有：2TFN(G1G2) ，所以T100 N，即人拉绳的力也是100 N，故 A错误， B正确；以人为研究对象，人处于平衡状态，其中绳对人的拉力向右，因而木板对人的静摩擦力

11、向左，根据力是物体间的相互作用，则人对木板的静摩擦力方向向右，故C正确， D错误【答案】BC 11如图 3-5-13所示，一质量为m的物块在固定斜面上受平行斜面向上的拉力F的作用而匀速向上运动，斜面的倾角为30，物块与斜面间的动摩擦因数32，则拉力F的大小为多少？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 6 图 3-5-13【解析】受力分析如图所示，沿斜面向上为x轴正方向，垂直斜面向上为y轴正方向建立直角坐标系，将重力向x

12、轴及y轴分解，因物体处于平衡状态，由共点力的平衡条件可知：平行于斜面方向：Fmgsin f0；垂直于斜面方向：FNmgcos 0；其中fFN；由以上三式解得：Fmgsin mgcos mg(123232) 54mg. 【答案】54mg12拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具( 如图 3-5-14 所示 ) 设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为，重力加速度为g. 某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为. 若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小图 3-5-14【解析】设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把将推拖把受到的力沿竖直和

13、水平方向分解，如图所示，根据平衡条件有Fcos mgFNFsin f式中FN和f分别为地板对拖把的支持力和摩擦力，又因为fFN联立以上三式得Fmgsin cos . 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 7 【答案】mgsin cos 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -