“四翼”檢測評價（十二） 共點力的平衡

“四翼”檢測評價（十二）共點力的平衡eq\a\vs4\al(A)組—重基礎·體現綜合1．(多選)下列關于共點力的平衡與平衡條件的說法正確的是()A．如果物體的運動速度為0，則物體必處于平衡狀態(tài)B．如果物體的運動速度大小不變，則物體必處于平衡狀態(tài)C．如果物體處于平衡狀態(tài)，則將物體受到的力沿任意方向進行合成，合力都必為0D．如果物體受到三個共點力的作用而處于平衡狀態(tài)，則任意兩個力的合力與第三個力大小相等、方向相反解析：選CD物體的運動速度為0，但所受合力不一定為0，所以不一定處于平衡狀態(tài)，A錯誤；物體的運動速度大小不變，但速度方向可能變化，所以不一定處于平衡狀態(tài)，B錯誤；如果物體處于平衡狀態(tài)，則不管將物體受到的力沿哪個方向進行合成，合力都必為0，C正確；物體受三個共點力作用而處于平衡狀態(tài)，根據平衡條件可知，合力為0，則其中任意兩個力的合力與第三個力大小相等、方向相反，D正確。2.(2022·廣東1月學考)小明要在墻上掛一個相框，相框頂部有兩個對稱的、相距為0.8m的掛鉤，如圖所示，他將一根長為1m的輕繩兩端分別固定在兩個掛鉤上，相框對稱地掛在豎直墻面的釘子上，掛好后輕繩呈繃緊的狀態(tài)，若輕繩能承受的最大拉力為50N，g取10m/s2。則在輕繩能承受的范圍內，相框質量最大為()A．4kg B．5kgC．6kg D．7kg解析：選C如圖甲所示，由幾何關系可得輕繩與豎直方向夾θ角，則tanθ＝eq\f(0.4,0.5)＝eq\f(4,5)，解得θ＝53°，對釘子受力分析，如圖乙所示，由共點力平衡知2Tcos53°＝mg，解得m＝eq\f(2Tcos53°,g)≤eq\f(2×50×0.6,10)kg＝6kg，C正確。3．(2022·陜西西安高一期末)一物體受三個共點力的作用，可能使物體做勻速直線運動的是()A．F1＝1N、F2＝7N、F3＝9NB．F1＝8N、F2＝2N、F3＝11NC．F1＝7N、F2＝1N、F3＝5ND．F1＝10N、F2＝10N、F3＝1N解析：選D1N和7N的合力范圍為6N～8N,9N的力不在其范圍之內，所以合力不可能為0，物體不可能處于平衡狀態(tài)，故A錯誤；8N和2N的合力范圍為6N～10N,11N的力不在其范圍之內，所以合力不可能為0，物體不可能處于平衡狀態(tài)，故B錯誤；7N和1N的合力范圍為6N～8N,5N的力不在其范圍之內，所以合力不可能為0，物體不可能處于平衡狀態(tài)，故C錯誤；10N和10N的合力范圍為0N～20N，1N的力在其范圍之內，所以合力可能為0，物體可能處于平衡狀態(tài)，故D正確。4.如圖所示在傾角為53°的斜面上，用沿斜面向上5N的力拉著重4N的木塊向上做勻速運動，則斜面對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．豎直向上解析：選B由于木塊做勻速運動，合力為0，可知斜面對木塊的作用力與拉力、重力二者的合力等大反向。因拉力在豎直方向上的分力大小為Fsin53°＝4N，恰好與木塊重力平衡，可知斜面對木塊的作用力一定與拉力在水平方向的分力平衡，由于拉力在水平方向的分力向右，故斜面對木塊的作用力方向一定水平向左，B正確。5.如圖所示，一輛汽車熄火后停在斜坡上。關于汽車的受力情況，下列說法正確的是()A．汽車所受的支持力與重力大小相等B．汽車所受的摩擦力大于重力沿斜面的分力C．汽車所受重力和支持力的合力與摩擦力大小相等D．汽車所受的摩擦力等于動摩擦因數與支持力大小的乘積解析：選C小汽車靜止在斜面上，由于重力作用使物體壓緊斜面，斜面對小汽車有支持力。又由于重力的作用，小汽車有下滑的趨勢，受到斜面的靜摩擦力，則小汽車受到重力、斜面的支持力和摩擦力作用，由于小汽車靜止在斜面上，處于平衡狀態(tài)合外力為0，故汽車所受重力和支持力的合力與摩擦力大小相等，故A錯誤，C正確；由于小汽車靜止在斜面上，受到斜面的靜摩擦力，所以汽車所受的摩擦力等于重力沿斜面的分力，故B錯誤；由于小汽車靜止在斜面上，受到斜面的靜摩擦力，故不能用計算滑動摩擦力的公式計算汽車所受的摩擦力，故D錯誤。6．(2023·海南高考)如圖所示，工人利用滑輪組將重物緩慢提起，下列說法正確的是()A．工人受到的重力和支持力是一對平衡力B．工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力C．重物緩慢拉起過程，繩子拉力變小D．重物緩慢拉起過程，繩子拉力不變解析：選B對工人受力分析，受繩的拉力、地面的支持力和重力，三力平衡，工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力，A錯誤，B正確；對動滑輪受力分析如圖所示，則有繩子拉力FT＝eq\f(mg,2cosθ)，重物緩慢拉起過程，θ逐漸增大，則FT逐漸變大，C、D錯誤。7.如圖所示，固定在水平地面上的物體A，左側是圓弧面，右側是傾角為θ的斜面，一根輕繩跨過物體A頂點上的小滑輪，繩兩端分別系有質量為m1、m2的小球B、C，假設繩與物體A的表面平行，當兩球靜止時，小球B與圓弧圓心之間的連線和水平方向的夾角也為θ，不計一切摩擦，則m1、m2之間的關系是()A．m1＝m2 B．m1＝m2tanθC．m1＝eq\f(m2,tanθ) D．m1＝m2cosθ解析：選B 兩小球通過光滑的滑輪相連，所以左右兩側繩的拉力大小相等，設繩的拉力大小為FT，兩小球均處于平衡狀態(tài)，分別對兩小球受力分析，對B球有FT＝m1gcosθ，對C球有FT＝m2gsinθ，聯立兩式可得m1＝m2tanθ，B正確。8．(2021·廣東佛山質檢)如圖所示，在一只帶把手的杯子里加入半杯水，用一根橡皮筋穿過把手水平拉動直至杯子在桌面上勻速運動。實驗過程中兩段橡皮筋關于杯子把手方向對稱。橡皮筋與杯柄之間的摩擦不計，在保持杯子勻速運動過程中，下列說法正確的是()A．兩段橡皮筋之間夾角θ減小時，橡皮筋伸長量減小B．兩段橡皮筋之間夾角θ增大時，橡皮筋伸長量不變C．若在杯子里加滿水，則拉動杯子時橡皮筋的伸長量也一定更大D．杯子從靜止到勻速運動的全過程中，所受摩擦力大小不變解析：選A兩段橡皮筋拉力的合力等于杯子受的摩擦力，則Ff＝2FTcoseq\f(θ,2)，當θ減小時，FT減小，則橡皮筋伸長量減??；θ增大時，橡皮筋伸長量變大，A正確，B錯誤；若在杯子里加滿水，杯子受的摩擦力變大，若兩皮筋之間的夾角減小，則拉動杯子時橡皮筋的拉力不一定變大，則伸長量也不一定更大，C錯誤；杯子從靜止到勻速運動的全過程中，所受摩擦力先是靜摩擦力逐漸變大，當杯子運動后為滑動摩擦力，大小保持不變，D錯誤。9．(選自魯科版新教材課后練習)醫(yī)生在治療腿腳骨折時，常用如圖所示的牽引方法。試算出圖中傷腿所受的拉力(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2)解析：由題意，重物質量m＝5kg。重物靜止，繩的拉力FT＝mg傷腿所受的拉力等于兩根繩拉力FT的合力F(如圖)F＝2FTcos37°＝2×5kg×10m/s2×0.8＝80N。答案：80Neq\a\vs4\al(B)組—重應用·體現創(chuàng)新10.(多選)某小城街道兩旁的仿古路燈如圖所示，燈籠懸掛在燈柱上，若風沿水平方向由右向左吹來，且風力緩慢增大，則()A．燈柱對燈籠的作用力逐漸減小B．燈柱對燈籠的作用力逐漸增大C．燈柱對燈籠的作用力與豎直方向的夾角逐漸增大D．燈柱對燈籠的作用力與豎直方向的夾角逐漸減小解析：選BC對燈籠受力分析可得如圖所示。由勾股定理可得，風力F1越來越大，則燈柱對燈籠的作用力F2逐漸增大，燈柱對燈籠的作用力與豎直方向的夾角逐漸增大，A、D錯誤，B、C正確。11.(2022·吉林高一期末)“民生在勤，勤則不匱”，勞動是幸福的源泉。如圖所示，某同學利用假期做家務時，質量為m的拖把在推力F作用下，在水平地面上做勻速直線運動，推力F與水平方向夾角為θ，已知拖把與地面間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．推力F的水平分力大小為FcosθB．拖把對地面的壓力比自身重力小C．拖把與地面間摩擦力的大小小于μmgD．拖把與地面間摩擦力的大小等于μmg解析：選A對拖把進行受力分析如圖所示，將F進行分解，推力F的水平分力大小為Fcosθ，豎直分力為Fsinθ，且豎直向下，因此拖把對地面的壓力比自身重力大，故A正確，B錯誤；豎直方向FN＝mg＋Fsinθ，拖把與地面間摩擦力的大小等于Ff＝μFN＝μ(Fsinθ＋mg)>μmg，故C、D錯誤。12．(多選)如圖所示，小紅與小明兩位同學通過四根繩子提起總重量為G的水桶向右勻速運動，四根繩子等長且與桶口的直徑相等，它們與豎直方向的夾角也相等。兩手及所拉繩子在平面與桶口所在的平面夾角均為60°。下列判斷正確的是()A．F1＝eq\f(G,4)B．F1＝eq\f(G,3)C．四根繩長均變?yōu)樵瓉矶?，其他條件不變，則繩受到的拉力增大D．四根繩長均變?yōu)樵瓉矶?，其他條件不變，則繩受到的拉力減小解析：選BD設繩子與豎直方向的夾角為θ，桶口的半徑為R，以桶為研究對象由平衡條件得F＝eq\f(G,4cosθ)，根據空間幾何關系可得cosθ＝eq\f(\f(3,2)R,2R)＝eq\f(3,4)，解得F1＝eq\f(G,3)，A錯誤，B正確；僅將四根繩變長，兩手及所拉繩子在平面與桶口所在的平面夾角仍為60°。繩子與豎直方向的夾角變小，繩受到的拉力減小，故C錯誤，D正確。13．(2022·福建漳州高一質檢)同學們在學習的過程中，都有參與過班級衛(wèi)生勞動的經歷。如圖所示，班上同學正在豎直向上勻速擦玻璃。已知抹布的