2023版新教材高中物理第一部分課時(shí)分層訓(xùn)練第三章相互作用微點(diǎn)12共點(diǎn)力的平衡教科版必修第一冊(cè)

/07/7/微點(diǎn)12共點(diǎn)力的平衡1.如圖所示，一位攝影師拍下了蒼鷹的俯沖照片，假設(shè)蒼鷹正沿著直線朝斜向右下方勻速運(yùn)動(dòng)．用G表示蒼鷹所受的重力，F(xiàn)表示空氣對(duì)它的作用力，下面所示四幅圖中能表示此過(guò)程中蒼鷹受力情況的是()2.如圖所示，某個(gè)物體在F1、F2、F3和F4四個(gè)共點(diǎn)力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若F4的方向沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)120°而保持其大小不變，其余三個(gè)力的大小和方向均保持不變，則此時(shí)物體所受到的合力大小為()A．eq\f(F4,2) B．0C．F4 D．eq\r(3)F43．下列幾組共點(diǎn)力分別作用在一個(gè)物體上，不能使物體達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．1N，2N，3N B．12N，12N，12NC．4N，5N，10N D．4N，8N，12N4.如圖所示，物塊在力F作用下向右沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，則物塊受到的摩擦力f與拉力F的合力方向應(yīng)該是()A．水平向右B．豎直向上C．向右偏上D．向左偏上5．[2022·成都高一期中]如圖所示為某演員展示的體操“一字馬”．已知演員質(zhì)量為40kg，鞋底面與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2.穩(wěn)定靜止時(shí)，演員腿與墻面之間的夾角都為60°，則一只腳受到墻面的摩擦力大小為()A．100NB．100eq\r(3)NC．200ND．150eq\r(3)N6.如圖所示，用一根長(zhǎng)為l的細(xì)繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細(xì)繩與豎直方向成30°角且繃緊，小球A處于靜止，對(duì)小球施加外力的可能值()A．eq\f(1,4)mg B．eq\f(1,6)mgC．eq\f(3,4)mg D．eq\f(1,8)mg7．如圖甲所示，在一根固定不動(dòng)的樹(shù)枝上，小鳥(niǎo)有時(shí)停在A點(diǎn)，有時(shí)停在B點(diǎn)，圖乙為該現(xiàn)象的示意圖，對(duì)于這兩個(gè)點(diǎn)下列分析正確的是()A．小鳥(niǎo)站在A點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力較大B．小鳥(niǎo)站在A點(diǎn)時(shí)受到樹(shù)枝的作用力較大C．小鳥(niǎo)站在B點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力較大D．小鳥(niǎo)站在B點(diǎn)時(shí)受到樹(shù)枝的作用力較大8.[2022·泉州考試]如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在豎直固定的光滑圓環(huán)上，輕繩一端固定在圓環(huán)的最高點(diǎn)A，另一端與小球相連．小球靜止時(shí)位于環(huán)上的B點(diǎn)，此時(shí)輕繩與豎直方向的夾角為60°，則圓環(huán)對(duì)小球的作用力大小為()A．mg B．eq\f(\r(3),2)mgC．eq\r(3)mg D．2mg9.如圖所示，傾角為30°的斜面固定在水平地面上，斜面上放有一重為G的物塊，物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝eq\f(\r(3),3)，水平輕彈簧一端頂住物塊，另一端頂住豎直墻面，物塊剛好沿斜面向上滑動(dòng)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，彈簧的彈力大小是()A．eq\f(1,2)G B．eq\f(\r(3),2)GC．eq\f(\r(3),3)G D．eq\r(3)G10．[2022·廣西梧州聯(lián)考]如圖所示，等腰三角形固定在水平地面上，左側(cè)斜面粗糙，右側(cè)斜面光滑，左側(cè)斜面上的物體A用跨過(guò)滑輪的細(xì)線與另一質(zhì)量可控的物體B相連，連接A、B的細(xì)線皆與斜面平行，不計(jì)細(xì)線與滑輪間的摩擦力，若要使物體A在斜面上保持靜止，物體B的質(zhì)量有一定的范圍，已知其最大值和最小值分別為m1和m2(m2>0).重力加速度為g.由此可求出()A．物體A的質(zhì)量B．斜面的傾角C．物體A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D．物體A與斜面間的最大靜摩擦力11.如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止于P點(diǎn)．設(shè)滑塊所受支持力為FN，OP與水平方向的夾角為θ，重力加速度為g.下列關(guān)系正確的是()A．F＝eq\f(mg,tanθ) B．F＝mgtanθC．N＝eq\f(mg,tanθ) D．N＝mgtanθ12．[2022·天津高一聯(lián)考]在車(chē)站、機(jī)場(chǎng)等地會(huì)看見(jiàn)一些旅客拉著行李箱，建立物理模型如圖甲所示．假設(shè)旅客拉著行李箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力F1與水平方向的夾角為θ，設(shè)行李箱的質(zhì)量為m，行李箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，求：(1)拉力F1的大??；(2)若旅客推著行李箱在水平地面上勻速行走，可以建立如圖乙所示的物理模型，計(jì)算此種情況下推力F2的大小，并說(shuō)明對(duì)同一行李箱在這兩種情況下哪種情況更省力．微點(diǎn)12共點(diǎn)力的平衡[過(guò)基礎(chǔ)]1．答案：B解析：蒼鷹做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，B正確．2．答案：D解析：由共點(diǎn)力的平衡條件可知，F(xiàn)1、F2、F3的合力與F4等大反向，當(dāng)F4的方向沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)120°而保持其大小不變時(shí)，F(xiàn)1、F2、F3的合力的大小仍為F4，但方向與F4成60°角，由平行四邊形定則可得，此時(shí)物體所受的合力大小為eq\r(3)F4.3．答案：C解析：1N和2N的力的最大合力為3N，能與第三個(gè)力達(dá)成平衡，A錯(cuò)；兩個(gè)12N的力的合力在0～24N之間，能與第三個(gè)力達(dá)成平衡，B錯(cuò)；4N和5N的力的最大合力為9N，不能與第三個(gè)力達(dá)成平衡，C對(duì)；4N和8N的力的最大合力為12N，能與第三個(gè)力達(dá)成平衡，D錯(cuò)．4．答案：B解析：對(duì)物塊受力分析如圖所示，由于重力G與地面支持力N的合力方向豎直向下，因此F和f的合力方向只有豎直向上時(shí)，四力合力才能為零，B正確．5．答案：C解析：根據(jù)題意可知演員受到重力、墻給的兩個(gè)支持力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件可得2f＝mg，解得f＝200N．6．答案：C解析：當(dāng)拉力垂直細(xì)繩時(shí)用力最小，則Fmin＝mgsin30°＝eq\f(1,2)mg，則對(duì)小球施加外力的可能值為eq\f(3,4)mg.7．答案：A解析：小鳥(niǎo)站在A點(diǎn)或B點(diǎn)時(shí)所受樹(shù)枝的作用力都和小鳥(niǎo)的重力平衡，所以兩個(gè)位置樹(shù)枝對(duì)小鳥(niǎo)的作用力相等，故B、D錯(cuò)誤；設(shè)小鳥(niǎo)的重力為mg，過(guò)小鳥(niǎo)在樹(shù)枝上位置的切線的傾角為θ，則小鳥(niǎo)所受支持力大小為N＝mgcosθ，所受摩擦力大小為f＝mgsinθ，因?yàn)檫^(guò)A的切線的傾角比過(guò)B的切線的傾角大，所以小鳥(niǎo)站在B點(diǎn)時(shí)受到的支持力較大，站在A點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力較大，故A正確，C錯(cuò)誤．8．答案：A解析：小球受到重力mg、輕繩的拉力T和圓環(huán)對(duì)小球的作用力N的作用，如圖所示，根據(jù)幾何知識(shí)可知這三個(gè)力互成120°角，根據(jù)三力平衡可知這三個(gè)力的大小相等，即T＝N＝mg，選項(xiàng)A正確．9．答案：D解析：對(duì)物塊受力分析如圖所示，則有Fcos30°＝f＋Gsin30°，N＝Gcos30°＋Fsin30°，又f＝μN(yùn)，代入數(shù)據(jù)解得F＝eq\r(3)G，選項(xiàng)D正確．10．答案：A解析：本題考查力的分解與平衡，屬于基礎(chǔ)性題．設(shè)A與斜面間的最大靜摩擦力為fm，則當(dāng)A將要向上滑動(dòng)時(shí)，根據(jù)平衡條件有mAgsinθ＋fm＝m1gsinθ當(dāng)A將要向下滑動(dòng)時(shí)，根據(jù)平衡條件有mAgsinθ－fm＝m2gsinθ，可得mA＝eq\f(m1＋m2,2)故只能求出A的質(zhì)量，不能求出斜面的傾角、物體A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)、物體A與斜面間的最大靜摩擦力．11．答案：A解析：(1)正交分解法對(duì)小滑塊進(jìn)行受力分析，如圖甲所示，將N沿水平方向和豎直方向進(jìn)行分解，根據(jù)平衡條件列方程．水平方向有：Ncosθ＝F，豎直方向有：Nsinθ＝mg，聯(lián)立解得F＝eq\f(mg,tanθ)，N＝eq\f(mg,sinθ).(2)合成法滑塊受力如圖乙，由平衡條件知eq\f(mg,F)＝tanθ，eq\f(mg,N)＝sinθ，所以有F＝eq\f(mg,tanθ)，N＝eq\f(mg,sinθ).12．答案：見(jiàn)解析解析：(1)以行李箱為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件有：F1