2023年新教材高中物理第3章相互作用-力5共點(diǎn)力的平衡課后提升訓(xùn)練新人教版必修第一冊

第三章5A組·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.如圖，彈性桿的B端固定在墻上，A端固定一個質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)用測力計(jì)沿豎直方向緩慢拉動小球，使桿發(fā)生彎曲，在測力計(jì)的示數(shù)逐漸增大的過程中，AB桿對球的彈力方向()A．向左下方 B．向右下方C．始終水平 D．始終豎直【答案】D【解析】根據(jù)題意，用測力計(jì)沿豎直方向緩慢拉動小球，所以小球始終處于平衡狀態(tài)，即合力為零，對小球受力分析，小球受豎直向下的重力，測力計(jì)豎直向上的拉力，以及桿對小球的彈力，因?yàn)檫@三個力合力為零，所以彈力一定在豎直方向，且豎直向下．D正確．2．如圖甲為一種門后掛鉤的照片，相鄰掛鉤之間的距離為7cm，圖乙中斜挎包的寬度約為21cm，在斜挎包的質(zhì)量一定的條件下，為了使懸掛時背包帶受力最小，下列措施正確的是()A．隨意掛在一個鉤子上B．使背包帶跨過兩個掛鉤C．使背包帶跨過三個掛鉤D．使背包帶跨過四個掛鉤【答案】D【解析】設(shè)懸掛后背包帶與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)平衡條件可得2Fcosθ＝mg；解得背包帶的拉力F＝eq\f(mg,2cosθ)，在斜挎包的質(zhì)量一定的條件下，為了使懸掛時背包帶受力最小，則cosθ最大，由于相鄰掛鉤之間的距離為7cm，圖乙中斜挎包的寬度約為21cm，故使背包帶跨過四個掛鉤時θ≈0，cosθ≈1，此時懸掛時背包帶受力最?。瓺正確．3．如圖所示，重物的質(zhì)量為m，輕細(xì)繩的A與B端是固定的，平衡時AO水平，BO與豎直方向的夾角為θ，繩AO的拉力大小是()A．F＝mgcosθ B．F＝mgtanθC．F＝mgsinθ D．F＝eq\f(mg,sinθ)【答案】B【解析】對重物進(jìn)行受力分析，如圖，將力FA、FB合成，由平衡條件得FBcosθ＝mg，F(xiàn)Bsinθ＝FA，可知AO的拉力FA＝mgtanθ.4．如圖所示，一物塊置于水平地面上，當(dāng)用與水平方向成60°角的力F1拉物塊時，物塊做勻速直線運(yùn)動；當(dāng)改用與水平方向成30°角的力F2推物塊時，物塊仍做勻速直線運(yùn)動．若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為()A．eq\r(3)－1 B．2－eq\r(3)C．eq\f(\r(3),2)－eq\f(1,2) D．1－eq\f(\r(3),2)【答案】B【解析】物塊受重力mg、支持力FN、摩擦力Ff、已知物塊處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件，有F1cos60°＝μ(mg－F1sin60°)，F(xiàn)2cos30°＝μ(mg＋F2sin30°)，聯(lián)立解得μ＝2－eq\r(3).5．如圖所示，用三根等長的輕質(zhì)細(xì)鏈懸拉花盆(花盆與墻壁未接觸)，連接處間距相等，已知花盆的重力為G，每根輕質(zhì)細(xì)鏈和豎直方向都成30°角，則每根輕質(zhì)細(xì)鏈對花盆的拉力大小為()A．eq\f(1,3)GB．eq\f(1,6)GC．eq\f(2\r(3),9)GD．G【答案】C【解析】設(shè)每根輕質(zhì)細(xì)鏈對花盆的拉力大小為F，由平衡條件得3Fcos30°＝G，解得F＝eq\f(2\r(3),9)G.C正確．6．(2021屆惠州名校月考)長隆國際大馬戲團(tuán)的動物特技演員棕熊“瑪爾塔”有一招絕活——“走鋼絲”．當(dāng)瑪爾塔走到靠近中央的位置時，鋼絲與水平方向所成夾角已經(jīng)接近30°，則此時鋼絲上的彈力()A．遠(yuǎn)大于瑪爾塔的重力B．遠(yuǎn)小于瑪爾塔的重力C．接近于瑪爾塔的重力D．無法確定【答案】C【解析】以瑪爾塔為研究對象，分析受力情況，根據(jù)平衡條件，兩繩子合力與重力等大反向，則有2Fsin30°＝mg，解得F＝mg，故C正確．7．如圖所示，一只小鳥沿著較粗且均勻的樹枝從右向左緩慢爬行，在小鳥從A運(yùn)動到B的過程中()A．樹枝對小鳥的作用力先減小后增大B．樹枝對小鳥的摩擦力先減小后增大C．樹枝對小鳥的彈力先減小后增大D．樹枝對小鳥的彈力保持不變【答案】B【解析】樹枝對小鳥的作用力與小鳥的重力等大反向，所以樹枝對小鳥的作用力大小不變，故A錯誤．小鳥所受的摩擦力Ff＝mgsinθ，從A到B的過程中，θ先減小后增大，則摩擦力先減小后增大，故B正確．小鳥所受的彈力FN＝mgcosθ，從A到B的過程中，θ先減小后增大，則彈力先增大后減小，故C、D錯誤．8．下列情境中關(guān)于球所受彈力的描述，正確的是()A．甲圖中，反彈出去的籃球在空中運(yùn)動時，受到沿運(yùn)動方向的彈力作用B．乙圖中，豎直細(xì)線懸掛的小球靜止在光滑斜面上時，受到沿細(xì)線向上的拉力及垂直斜面的支持力C．丙圖中，靜止在墻角的籃球受到豎直向上的支持力D．丁圖中，靜止在桿頂端的鐵球受到沿桿向上的彈力【答案】C【解析】甲圖中，反彈出去的籃球在空中運(yùn)動時，只受到重力作用，不受沿運(yùn)動方向的彈力作用，A錯誤；乙圖中，豎直細(xì)線懸掛的小球靜止在光滑斜面上時，受到沿細(xì)線向上的拉力及豎直向下的重力，不受垂直斜面的支持力，B錯誤；丙圖中，靜止在墻角的籃球，受豎直向下的重力和豎直向上的支持力，C正確；丁圖中，靜止在桿頂端的鐵球受豎直向下的重力和豎直向上的彈力，D錯誤．9．如圖所示，一根豎直放置的輕彈簧原長10cm，在其上端輕輕放上一個小物塊，整個裝置靜止后，輕彈簧長度變?yōu)?cm.已知輕彈簧的勁度系數(shù)為5N/cm，彈簧的形變在彈性限度內(nèi)．則小物塊的重力大小為()A．50N B．35NC．15N D．20N【答案】C10．如圖所示，小球靜止于兩光滑斜面之間．下列關(guān)于小球受力的示意圖，正確的是()【答案】D【解析】根據(jù)彈力方向總是垂直于接觸面，且指向被支持的物體，故小球在重力和兩個斜面的支持力的共同作用時而處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力分析如圖所示，故選D.B組·能力提升11．如圖所示，質(zhì)量為M的正三棱柱橫放在兩根固定的處于同一水平面的平行光滑桿上，下列判斷正確的是()A．每根桿對棱柱的彈力為eq\f(1,2)MgB．兩根桿對棱柱的總的作用力為2MgC．若稍微減小兩桿的水平距離，每根桿對棱柱的彈力的大小都將增大D．若稍微增大兩桿的水平距離，每根桿對棱柱的彈力的大小都不變【答案】D【解析】設(shè)每根桿對棱柱的彈力為N，由平衡條件可得2Ncos60°＝Mg，解得N＝Mg，A錯誤；由平衡條件可知，兩根桿對棱柱的總的作用力等于棱柱的重力Mg，B錯誤；若稍微減小(或增大)兩桿的水平距離，每根桿對棱柱的彈力方向不變，由A的分析可知，每根桿對棱柱的彈力的大小都不變，C錯誤，D正確．12．物體的質(zhì)量為m＝10kg，拉力F1、推力F2與水平方向的夾角均為θ＝37°(如圖所示)，物體與地面間為滑動摩擦力．動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，物體都做勻速運(yùn)動．試分別求出F1、F2的大小并通過計(jì)算說明哪種方式省力．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)【答案】見解析【解析】拉物體時，對物體受力分析，如圖甲所示．F1cosθ＝Ff1， ①F1sinθ＋FN1＝mg， ②Ff1＝μFN1， ③聯(lián)立①②③式，解得F1