【步步高】高中物理 4.3 共點力的平衡及其應用（一）每課一練 滬科版必修1.doc

4.3 共點力的平衡及其應用（一） 每課一練（滬科版必修1）題組一對平衡狀態(tài)和共點力平衡條件的理解1關于物體的平衡，下列說法正確的是()a如果物體所受合力等于零，則一定處于靜止狀態(tài)b如果物體所受合力等于零，則一定處于勻速直線運動狀態(tài)c只要物體速度等于零，物體就處于平衡狀態(tài)d如果物體受到共點力作用而處于平衡狀態(tài)，則合力一定為零答案d解析物體所受合力等于零，則物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，因此，a、b均錯；物體速度為零時，合力可能不為零，如豎直上拋物體到達最高點的瞬間，故c錯2一個物體在三個力的作用下處于平衡狀態(tài)，則()a三個力的合力可能不為零b三個力的合力一定為零c三個力一定是共點力d三個力可以不是共點力答案bc3某物體受四個力的作用而處于靜止狀態(tài)，保持其他三個力的大小和方向均不變，使另一個大小為f的力的方向轉過90，則欲使物體仍能保持靜止狀態(tài)，必須再加上一個大小為多少的力()af b.f c2f d3f答案b題組二共點力平衡條件的簡單應用4如圖1所示，一重為10 n的球固定在支桿ab的上端，今用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，已知繩的拉力為7.5 n，則ab桿對球的作用力()圖1a大小為7.5 nb大小為10 nc方向與水平方向成53角斜向右下方d方向與水平方向成53角斜向左上方答案d解析小球受力如圖所示，則f2sin g，f2cos f1，tan ，53，f2 n12.5 n.5如圖2所示，物體m放在水平面上受到兩個水平力的作用，f14 n，f28 n，物體處于靜止狀態(tài)如果將水平力f1增加5 n，則()圖2a物體m仍處于靜止b物體m受到的合力方向向左c物體m受到的合力方向向右d物體m受到的摩擦力等于5 n答案a解析據題意可知，當f14 n，f28 n時，物體處于靜止狀態(tài)，即物體所受最大靜摩擦力的最小值應為f2f1(84) n4 n如果將f1增加5 n，則f1(45) n9 n顯然f1f2(98) n1 n，小于最大靜摩擦力，故物體仍處于靜止狀態(tài)，所受靜摩擦力為1 n，方向與f1的方向相反，物體所受合力為零，故a選項正確6如圖3所示，物體m在斜向右下方的推力f作用下，在水平地面上恰好做勻速運動，則推力f和物體m受到的摩擦力的合力方向()圖3a豎直向下b豎直向上c斜向下偏左d斜向下偏右答案a解析物體m受四個力作用(如圖所示)，支持力n和重力g的合力一定在豎直方向上，由平衡條件知，摩擦力f和推力f的合力與支持力n和重力g的合力必定等大反向，故f與f的合力方向豎直向下題組三利用正交分解法處理共點力的平衡問題7.如圖4所示，一物體放在水平地面上，對物體施加一個傾角為的斜向右上方的力f，當這個力從零開始逐漸增大時，物體受到的摩擦力將()圖4a逐漸增大b逐漸減小c先逐漸增大，后又減小d先逐漸減小，后又增大答案c解析對物體進行受力分析，如圖所示，將f進行正交分解，可得f1fcos ，f2fsin .在f較小時，物體不運動，摩擦力f是靜摩擦力，其大小應為ff1fcos .所以f增大時，f也增大在f較大時，物體發(fā)生了運動，靜摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，其大小應為fn，又由豎直方向受力平衡，有nf2g，所以ngf2gfsin .滑動摩擦力的大小f(gfsin )，所以當f增大時，f減小8.小船用繩索拉向岸邊，如圖5所示，設船在水中運動時水的阻力大小不變，那么在小船勻速靠岸的過程中，下列說法正確的是()圖5a繩子的拉力t不斷增大b繩子的拉力t不變c船的浮力減小d船的浮力增大答案ac解析如圖所示，小船受四個力的作用而勻速前進，水平方向：ftcos ，豎直方向：tsin f浮mg當角增大時，由于f不變，則拉力t增大，浮力f浮減小9.如圖6所示，在傾角為的固定光滑斜面上，質量為m的物體受外力f1和f2的作用，f1方向水平向右，f2的方向豎直向上若物體靜止在斜面上，則下列關系正確的是()圖6af1sin f2cos mgsin ，f2mgbf1cos f2sin mgsin ，f2mgcf1sin f2cos mgsin ，f2mgdf1cos f2sin mgsin ，f2mg答案b解析物體靜止在斜面上應有f2mg，受力如圖所示，x方向：f2sin f1cos mgsin ，故b對，d錯y方向：f2cos nf1sin mgcos ，因n0，則f2cos f1sin mgcos ，故a、c都錯題組四綜合應用10用輕彈簧豎直懸掛質量為m的物體，靜止時彈簧伸長量為l.現用該彈簧沿斜面方向拉住質量為2m的物體，系統(tǒng)靜止時彈簧伸長量也為l.斜面傾角為30，如圖7所示則物體所受摩擦力()圖7a等于零b大小為mg，方向沿斜面向下c大小為mg，方向沿斜面向上d大小為mg，方向沿斜面向上答案a解析設彈簧的勁度系數為k，豎直懸掛時klmg，將物體放在斜面上時，設摩擦力為f，根據物體的平衡條件得klf2mgsin 30mg.由兩式得：f0，選項a正確11如圖8所示，物體的質量m4.4 kg，用與豎直方向成37的斜向右上方的推力把該物體壓在豎直墻壁上，并使它沿墻壁在豎直方向上做勻速直線運動物體與墻壁間的動摩擦因數0.5，取重力加速度g10 n/kg，求推力f的大小(sin 370.6，cos 370.8)圖8答案88 n或40 n解析若物體向上做勻速直線運動，則受力如圖甲所示fcos mgffsin nfn故推力f n88 n若物體向下做勻速直線運動，受力如圖乙所示fcos fmgfsin nfn故推力f n40 n12跨過定滑輪的輕繩兩端，分別系著物體a和物體b，物體a放在傾角為的斜面上(如圖9所示)已知物體a的質量為m，物體a與斜面間的動摩擦因數為(tan )，定滑輪的摩擦不計，要使物體a靜止在斜面上，求物體b的質量的取值范圍圖9答案m(sin cos )mbm(sin cos )解析先選物體b為研究對象，它受到重力mbg和拉力t的作用，根據平衡條件有tmbg再選物體a為研究對象，它受到重力mg、斜面支持力n、輕繩拉力t和靜摩擦力f作用假設物體a處于將要上滑的臨界狀態(tài)，則物體a受的向下的靜摩擦力最大，設最大靜摩擦力為fmax，這時a的受力情況如圖所示，根據平衡條件有nmgcos 0tfmaxmgsin 0由摩擦力公式知fmaxn四式聯立，解得mbm(sin cos