2022-2023學(xué)年人教版必修第一冊(cè) 3.5 共點(diǎn)力的平衡 作業(yè)

1、課時(shí)跟蹤檢測(cè) （十八） 共點(diǎn)力的平衡eq avs4al(A)組重基礎(chǔ)體現(xiàn)綜合1若某一物體受共點(diǎn)力作用處于平衡狀態(tài)，則該物體()A一定是靜止的B一定做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C所受各共點(diǎn)力的合力可能不為零D所受各共點(diǎn)力的合力為零答案：D2.2019年10月1日，我國(guó)舉行了盛大的慶祝中華人民共和國(guó)成立70周年的閱兵活動(dòng)，在受閱飛機(jī)方隊(duì)中直升機(jī)組成數(shù)字“70”字樣飛過(guò)天安門(mén)上空。如圖所示，為了使領(lǐng)航的直升機(jī)下懸掛的國(guó)旗不致上飄，在國(guó)旗的下端懸掛了重物。假設(shè)國(guó)旗與懸掛物(可看成一個(gè)物體)的質(zhì)量為m，直升機(jī)的質(zhì)量為M，直升機(jī)水平勻速飛行，在飛行過(guò)程中，懸掛國(guó)旗的細(xì)線(xiàn)始終與豎直方向的夾角為。以下說(shuō)法正確的是()A國(guó)旗

2、受到2個(gè)力的作用B細(xì)線(xiàn)的拉力大于mgC空氣對(duì)國(guó)旗的阻力大小為mgcos D空氣給直升機(jī)的力方向豎直向上答案：B3.如圖所示，滑索借助高度差從高處向下滑行，它是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性、刺激性和娛樂(lè)性的游樂(lè)項(xiàng)目。若忽略空氣阻力，在人坐上吊具(包括滑車(chē)和吊帶)后，剛剛開(kāi)始的緩慢下滑階段，下列關(guān)于以人和吊具作為整體的受力圖正確的是()答案：D4.如圖所示在傾角為53的斜面上，用沿斜面向上5 N的力拉著重4 N的木塊向上做勻速運(yùn)動(dòng)，則斜面對(duì)木塊的總作用力的方向是()A垂直斜面向上B水平向左C沿斜面向下 D豎直向上答案：B5如圖所示，在水平天花板上用繩AC、BC和CD吊起一個(gè)物體，使其處于靜止?fàn)顟B(tài)，結(jié)點(diǎn)為C，繩子

3、的長(zhǎng)度分別為AC4 dm，BC3 dm，懸點(diǎn)A、B間距為5 dm。則AC繩、BC繩、CD繩上的拉力大小之比為()A403024B435C345D因CD繩長(zhǎng)未知，故無(wú)法確定答案：C6如圖所示的幾種情況中，不計(jì)繩、彈簧測(cè)力計(jì)、各滑輪的質(zhì)量，不計(jì)一切摩擦，物體質(zhì)量都為m，且均處于靜止?fàn)顟B(tài)，有關(guān)角度圖中已標(biāo)出。彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)FA、FB、FC、FD由大到小的排列順序是()AFBFDFAFC BFDFCFBFACFDFBFAFC DFCFDFBFA解析：選C由平衡條件知FAmgsin 45eq f(r(2),2)mg，F(xiàn)Bmg，F(xiàn)Cmgsin 30eq f(mg,2)，F(xiàn)Deq f(mg,2sin 15

4、)mg，所以選項(xiàng)C正確。7.如圖所示，固定在水平地面上的物體A，左側(cè)是圓弧面，右側(cè)是傾角為的斜面，一根輕繩跨過(guò)物體A頂點(diǎn)上的小滑輪，繩兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的小球B、C，假設(shè)繩與物體A的表面平行，當(dāng)兩球靜止時(shí)，小球B與圓弧圓心之間的連線(xiàn)和水平方向的夾角也為，不計(jì)一切摩擦，則m1、m2之間的關(guān)系是()Am1m2 Bm1m2tan Cm1eq f(m2,tan ) Dm1m2cos 解析：選B兩小球通過(guò)光滑的滑輪相連，所以左右兩側(cè)繩的拉力大小相等，設(shè)繩的拉力大小為FT，兩小球均處于平衡狀態(tài)，分別對(duì)兩小球受力分析，對(duì)B球有FTm1gcos ，對(duì)C球有FTm2gsin ，聯(lián)立兩式可得m1m2ta

5、n ，B正確。8.(多選)如圖所示，固定的半球面右側(cè)是光滑的，左側(cè)是粗糙的，O點(diǎn)為球心，A、B為兩個(gè)完全相同的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，小物塊A靜止在球面的左側(cè)，受到的摩擦力大小為F1，對(duì)球面的壓力大小為N1；小物塊B在水平力F2作用下靜止在球面的右側(cè)，對(duì)球面的壓力大小為N2，已知兩小物塊與球心連線(xiàn)和豎直方向的夾角均為，則()AF1F2cos 1 BF1F2sin 1CN1N2cos21 DN1N2sin21解析：選AC如圖所示，分析受力作出力的合成圖，由圖中幾何關(guān)系有：F1mgsin 、N1mgcos ；F2mgtan 、N2eq f(mg,cos )，又N1N1，N2N2，故F1F2cos 、

6、N1N2cos2 ，A、C正確。9(選自粵教版新教材課后練習(xí))粗細(xì)均勻的電線(xiàn)架在A、B兩根電線(xiàn)桿之間。由于熱脹冷縮，電線(xiàn)在夏、冬兩季呈現(xiàn)如圖所示的兩種形狀。若電線(xiàn)桿始終處于豎直狀態(tài)，試分析夏、冬兩季哪個(gè)季節(jié)電線(xiàn)對(duì)電線(xiàn)桿的拉力較大。解析：以整條電線(xiàn)為研究對(duì)象，受力分析如圖所示，由共點(diǎn)力的平衡條件知，兩電線(xiàn)桿對(duì)電線(xiàn)的拉力的合力與電線(xiàn)的重力大小相等，由幾何關(guān)系得2Fcos G，即Feq f(G,2cos )相對(duì)于冬季，夏季時(shí)兩根電線(xiàn)桿正中部位電線(xiàn)下墜的距離h較大，則與電線(xiàn)桿相連部分電線(xiàn)的切線(xiàn)方向與豎直方向的夾角較小，F(xiàn)較小，可知冬季電線(xiàn)對(duì)電線(xiàn)桿的拉力較大。答案：見(jiàn)解析eq avs4al(B)組重應(yīng)用

7、體現(xiàn)創(chuàng)新10.(多選)如圖所示，在風(fēng)箏比賽現(xiàn)場(chǎng)，某段時(shí)間內(nèi)某小賽手和風(fēng)箏均保持靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)風(fēng)箏平面與水平面的夾角為30，風(fēng)箏的質(zhì)量m1 kg，輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)中的張力FT10 N，該小賽手的質(zhì)量M29 kg，則以下說(shuō)法正確的是(風(fēng)對(duì)風(fēng)箏的作用力可認(rèn)為與風(fēng)箏平面垂直，g取10 m/s2)()A風(fēng)對(duì)風(fēng)箏的作用力為10eq r(3) NB細(xì)線(xiàn)與水平面的夾角為30C人對(duì)地面的摩擦力方向水平向左D人對(duì)地面的壓力大小等于人和風(fēng)箏整體的重力，即300 N解析：選AB對(duì)風(fēng)箏進(jìn)行受力分析如圖所示，將各力沿風(fēng)箏平面方向和垂直于風(fēng)箏平面方向進(jìn)行正交分解，則有FTcos mgcos 60，F(xiàn)Tsin mgsin 60F風(fēng)，

8、解得F風(fēng)10eq r(3) N，60，即細(xì)線(xiàn)與水平面的夾角為30，故A、B正確；以人為研究對(duì)象，因?yàn)榧?xì)線(xiàn)對(duì)人的拉力斜向右上方，所以地面對(duì)人的摩擦力方向水平向左，由牛頓第三定律可知，人對(duì)地面的摩擦力水平向右，故C錯(cuò)誤；對(duì)風(fēng)箏和人整體進(jìn)行受力分析，有FN(Mm)gF風(fēng)sin 60285 N，故D錯(cuò)誤。11.如圖所示，重力為G的圓柱體A被平板B夾在板與墻壁之間，平板B與底座C右端用鉸鏈相連，左端由液壓器D調(diào)節(jié)高度，以改變平板B與水平底座C間的夾角；B、C及D的總重力也為G，底座C與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(0.52D若保持45不變，圓柱體所受的重力增大G，仍要保持底座C靜止，則G的最大值Gmeq f

9、(21,1) G解析：選D對(duì)A進(jìn)行受力分析，如圖甲所示。根據(jù)平衡條件得FNeq f(G,cos )，對(duì)B、C及D整體進(jìn)行受力分析，如圖乙所示，由牛頓第三定律知FNFN，當(dāng)B、C及D整體靜止時(shí)，摩擦力fFNsin Gtan ，F(xiàn)N1FNcos G2G，當(dāng)角增大時(shí)，地面對(duì)C的摩擦力增大，當(dāng)摩擦力超過(guò)最大靜摩擦力后，變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，此時(shí)f滑F(xiàn)N12G，故A、B錯(cuò)誤；要保持底座C靜止不動(dòng)，則ff滑，即Gtan 2G，解得tan 2，故C錯(cuò)誤；若保持45不變，圓柱體所受的重力增大G，保持底座C靜止，底座C受到的靜摩擦力剛好達(dá)到最大靜摩擦力，此時(shí)G有最大值，根據(jù)平衡條件有(GGm)tan 45(2GGm)

10、，解得Gmeq f(21,1) G，故D正確。12如圖所示，質(zhì)量為m1的物體甲通過(guò)三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O，輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質(zhì)量為m2的人相連，輕繩OA與豎直方向的夾角37，物體甲及人均處于靜止?fàn)顟B(tài)(已知sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)。求：(1)輕繩OA、OB中的張力分別是多大？(2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若人的質(zhì)量m260 kg，人與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，欲使人在水平面上不滑動(dòng)，則物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過(guò)多少？解析：(1)以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，受三段輕繩的拉力作用，且豎直繩上的拉力大小等于m1g，如圖所示，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有：FOBFOAsin 0，F(xiàn)OAcos m1g0，聯(lián)立以上兩式解得：FOAeq f(m1g,cos )eq f(5,4)m1g，F(xiàn)OBm1gtan eq f(3,4)m1g。(2)人在水平方向僅受繩OB的拉力FOB和地面的摩擦力Ff作用，根據(jù)平衡條件有：FfFOBF