2020-2021物理教科版14-1 共點(diǎn)力作用下物體的平衡含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年物理教科版必修1課時(shí)作業(yè)：4-1共點(diǎn)力作用下物體的平衡含解析課時(shí)作業(yè)21共點(diǎn)力作用下物體的平衡時(shí)間:45分鐘一、單項(xiàng)選擇題1．若一個(gè)物體處于平衡狀態(tài)，則此物體一定是（D）A．靜止的 B．做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．速度為零 D．各共點(diǎn)力的合力為零解析：物體處于平衡狀態(tài)條件是：合外力為零,處于平衡狀態(tài)的物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)或處于靜止?fàn)顟B(tài)．2。物體受到與水平方向成30°角的拉力F作用向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖所示，則物體受到的拉力F與地面對(duì)物體的摩擦力的合力的方向是(C）A．向上偏左 B．向上偏右C．豎直向上 D．豎直向下解析：取物體為研究對(duì)象分析受力,如圖所示：由平衡可知：在水平方向，F(xiàn)在水平方向分力Fcos30°與Ff是平衡力，所以F與Ff在水平方向合力為零．即兩力合力方向只能豎直向上．3．如圖所示，彈簧的勁度系數(shù)為k,小球重力為G，平衡時(shí)球在A位置．今用力F將小球向下拉長(zhǎng)x至B位置，則此時(shí)彈簧的彈力為（B）A．kx B．kx＋GC．G－kx D．以上都不對(duì)解析：在A處時(shí),由胡克定律F＝kx可知，彈簧伸長(zhǎng)量x1＝eq\f(G，k）。拉至B時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量x2＝x1＋x。由胡克定律可知，這時(shí)彈力F′＝k（x1＋x）＝G＋kx.4．某物體受四個(gè)力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，保持其他三個(gè)力的大小和方向均不變，使另一個(gè)大小為F的力的方向轉(zhuǎn)過90°，則欲使物體仍能保持靜止?fàn)顟B(tài),必須再加上一個(gè)大小為多少的力（B）A．F B。eq\r(2)FC．2F D．解析:物體受四個(gè)力作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),F與其余三個(gè)力的合力(設(shè)為F′)等大、反向，當(dāng)F轉(zhuǎn)過90°時(shí)，F(xiàn)′與F夾角為90°,又F′＝F,兩力的合力F合＝eq\r(2)F，故需加一個(gè)大小為eq\r(2)F的力．5．一個(gè)球掛在三角形木塊的左側(cè)面，如圖所示，球與木塊均能保持靜止,則(C)A．地面對(duì)木塊的摩擦力向左B．地面對(duì)木塊的摩擦力向右C．地面對(duì)木塊無摩擦D．若地面光滑,木塊一定滑動(dòng)解析：把球和三角形木塊作為研究對(duì)象,如果整體受到地面摩擦力,則木塊會(huì)在摩擦力作用下沿水平方向運(yùn)動(dòng)．而木塊能保持靜止，故木塊與地面之間無摩擦力作用,選C。二、多項(xiàng)選擇題6．下列物體處于平衡狀態(tài)的是（AC)A．靜止在粗糙斜面上的物體B．物體在光滑斜面上由靜止釋放后沿斜面自由下滑C．在平直公路上勻速行駛的汽車D．做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在剛開始下落時(shí)解析：靜止在粗糙斜面上的物體，加速度為零,處于平衡狀態(tài),故A正確；物體在光滑斜面上自由下滑,加速度不為零,故B錯(cuò)誤；C顯然正確；D中物體剛開始下落時(shí),a＝g，不是平衡狀態(tài),故選A、C。7。我國(guó)國(guó)家大劇院外部呈橢球型．假設(shè)國(guó)家大劇院的屋頂為半球形，一警衛(wèi)人員為執(zhí)行特殊任務(wù)，必須冒險(xiǎn)在半球形屋頂上向上緩慢爬行（如圖)，他在向上爬的過程中(AD）A．屋頂對(duì)他的支持力變大B．屋頂對(duì)他的支持力變小C．屋頂對(duì)他的摩擦力變大D．屋頂對(duì)他的摩擦力變小解析:由于警衛(wèi)人員在半球形屋頂上向上緩慢爬行，他爬行到任一位置時(shí)都看作處于平衡狀態(tài)．在圖所示位置，對(duì)該警衛(wèi)人員進(jìn)行受力分析，其受力圖如右圖所示．將重力沿半徑方向和球的切線方向分解后列出沿半徑方向和球的切線方向的平衡方程：F＝mgcosθ，F(xiàn)f＝mgsinθ，他在向上爬的過程中，θ變小，cosθ變大，屋頂對(duì)他的支持力變大;sinθ變小,屋頂對(duì)他的摩擦力變?。哉_選項(xiàng)為A、D.8．如圖所示，地面上固定一個(gè)斜面,斜面上疊放著A、B兩個(gè)物塊并均處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)對(duì)物塊A施加一斜向上的力F作用，A、B兩個(gè)物塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．則木塊B的受力個(gè)數(shù)可能是(BC）A．3個(gè)B．4個(gè)C．5個(gè)D．6個(gè)解析：對(duì)A受力分析可得，A受豎直向下的重力、斜向左上方的拉力F、豎直向上的支持力及水平向右的摩擦力．對(duì)B受力分析可得,B受重力、A對(duì)B的壓力、斜面的支持力、A對(duì)B向左的摩擦力,且斜面若對(duì)B沒有摩擦力則B受到4個(gè)力，若斜面對(duì)B有摩擦力則B受5個(gè)力，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤,B、C正確．三、非選擇題9。質(zhì)量分別為m1和m2的兩木塊靜止放在質(zhì)量為M的斜面上，如圖所示,M對(duì)地面的壓力大小是(M＋m1＋m2）g.若m1和m2分別沿斜面勻速下滑，在下滑過程中M對(duì)地面的壓力大小是（M＋m1＋m2)g.解析：不論靜止還是勻速下滑，系統(tǒng)都處于平衡狀態(tài)，故支持力與重力相平衡，均有FN′＝FN＝（M＋m1＋m2)g.10。在固定的斜面上有一質(zhì)量為m＝2kg的物體，如圖所示，當(dāng)用水平力F＝20N推物體時(shí)，物體沿斜面勻速上升，若α＝30°。求物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．(g取10m/s2)答案：見解析解析：由共點(diǎn)力的平衡條件知（如圖）:沿斜面方向：Fcosα＝F′＋mgsinα，①垂直于斜面方向：FN＝mgcosα＋Fsinα,②且F′＝μFN.由①②③得動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0。27。③11.如圖所示，物體A、B的質(zhì)量均為m,物體與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，物體B所接觸的面是豎直的，繩BC豎直,滑輪的摩擦不計(jì)，欲使物體A在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則水平施于物體A的力F應(yīng)為多大？答案：mg＋μmg或mg－μmg解析：此題對(duì)A的運(yùn)動(dòng)情況沒有確切說明,所以有兩種情況：(1）當(dāng)A向左勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)繩子的張力為FT,對(duì)A:F＝μmg＋FT對(duì)B：FT＝mg由以上兩式：F＝μmg＋mg(2)當(dāng)A向右勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)A：F＋μmg＝FT對(duì)B：FT＝mg由以上兩式：F＝mg－μmg12.如圖所示，細(xì)線的一端固定于A點(diǎn)，細(xì)線上掛一質(zhì)量為m的物體，另一端B固定在墻上，當(dāng)AO與豎直方向成θ角，OB沿水平方向時(shí)，則：AO及BO對(duì)O點(diǎn)的拉力分別是多大？答案：F1＝mg/cosθF2＝mgtanθ解析：建立平面直角坐標(biāo)系，設(shè)AO及BO對(duì)O點(diǎn)的拉力分別為F1和F2。由Fx合＝0及Fy合＝0得到：eq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1（F1