2024-2025學年新教材高中物理課時檢測14共點力的平衡條件及其應用含解析粵教版必修第一冊

PAGEPAGE5共點力的平衡條件及其應用1．物體受共點力的作用，下列說法正確的是()A．物體的速度等于零，物體就肯定處于平衡狀態(tài)B．物體相對另一物體保持靜止時，物體肯定處于平衡狀態(tài)C．物體所受合力為零時，就肯定處于平衡狀態(tài)D．物體做勻加速運動時，物體處于平衡狀態(tài)解析：選C處于平衡狀態(tài)的物體，從運動形式上看是處于靜止或勻速直線運動的狀態(tài)，從受力上來看，物體所受合外力為零。速度為零的物體，受力不肯定為零，故不肯定處于平衡狀態(tài)，選項A錯誤；物體相對于另一物體靜止時，該物體相對地面不肯定靜止，如當另一物體做變速運動時，該物體也做變速運動，此物體處于非平衡狀態(tài)，故選項B錯誤；選項C符合平衡條件，為正確選項；物體做勻加速運動，不符合靜止或勻速直線運動狀態(tài)，故不是平衡狀態(tài)，選項D錯誤。2.如圖所示，一只質(zhì)量為m的螢火蟲停在傾角為θ的枝條上，枝條對螢火蟲的作用力大小為()A．mgsinθ B．mgcosθC．mgtanθ D.mg解析：選D螢火蟲是靜止的，所以處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，它受到重力以及枝條的作用力，重力豎直向下，大小為mg，說明枝條對螢火蟲的力與重力的大小相等、方向相反，所以枝條對螢火蟲的作用力大小為mg，方向豎直向上，故D項正確。3．一氫氣球下系一重物G，重物在重力和繩的拉力F的作用下做勻速直線運動，不計空氣阻力和風力的影響，重物勻速運動的方向如圖中箭頭所示的虛線方向，圖中氣球和重物G在運動中所處的位置正確的是()解析：選A重物在重力和繩的拉力作用下做勻速直線運動，那么這兩個力滿意二力平衡，即繩的拉力的方向是豎直向上的，故A正確。4．同一物體在下列幾組共點力作用下可能處于靜止狀態(tài)的是()A．3N,4N,5N B.3N,5N,9NC．4N,6N,11N D.5N,6N,12N解析：選A處于靜止狀態(tài)的物體所受到的合力為零，依據(jù)三個共點力的合力范圍可知，大小為3N,4N,5N的三個力合力范圍是0≤F合≤12N，故A正確；3N,5N，9N的合力范圍是1N≤F合≤17N，故B錯誤；4N，6N，11N的合力范圍是1N≤F合≤21N，故C錯誤；5N，6N，12N的合力范圍是1N≤F合≤23N，故D錯誤。5.一質(zhì)量為m的物塊靜止在傾角為θ的斜面上，現(xiàn)對物塊施加一個垂直于斜面對下的恒力F，如圖所示，物塊仍保持靜止。則物塊()A．受到的支持力不變B．受到的支持力減小C．受到的摩擦力不變D．受到的摩擦力減小解析：選C以物塊為探討對象，在未施加F之前，處于靜止狀態(tài)，依據(jù)共點力平衡條件以及力的正交分解可得物塊受到的支持力FN＝mgcosθ，物塊受到的摩擦力f＝mgsinθ；在施加恒力F之后，物塊仍處于靜止狀態(tài)，依據(jù)共點力平衡條件以及力的正交分解可得物塊受到的支持力FN′＝mgcosθ＋F，受到的摩擦力f′＝mgsinθ，則物塊受到的支持力增大，受到的摩擦力不變，故C正確。6.如圖所示，A、B兩物體均處于靜止狀態(tài)，關于B物體的受力狀況，下列說法正確的是()A．B物體肯定受到四個力B．B物體可能不受地面的支持力作用C．B物體可能不受地面的靜摩擦力作用D．B物體可能受三個力，也可能受四個力解析：選A因為繩作用在B上的力不為零，所以繩對B的拉力在水平方向向左的分力不為零，而B又處于靜止狀態(tài)，依據(jù)共點力的平衡條件，水平面對B肯定有向右的靜摩擦力。由于摩擦力的存在，水平面對B肯定有支持力。綜上所述，B物體肯定會受到四個力的作用(重力、繩子的拉力、水平面的支持力和摩擦力)，故選項A正確。7.如圖所示，人站在自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運動，不計空氣阻力，以下說法正確的是()A．人受到重力和支持力的作用B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用C．人的重力和人對踏板的壓力是一對平衡力D．人對踏板的壓力就是人的重力解析：選A人在做勻速直線運動，由平衡條件可知人所受合力為零，即在水平、豎直方向上所受合力均為零，故在豎直方向上重力與支持力平衡，在水平方向上不受力，故A正確，B錯誤；重力和支持力是一對平衡力，人的重力和人對踏板的壓力不是一對平衡力，故C錯誤；人對踏板的壓力的受力物體是踏板，人的重力的受力物體是人，二者不是同一個力，故D錯誤。8.如圖所示，一質(zhì)量為m的沙袋用不行伸長的輕繩懸掛在支架上，一位同學用垂直于繩的力將沙袋緩慢拉起，使繩與豎直方向的夾角為θ＝30°，且繩繃緊，則該同學對沙袋施加的作用力大小為()A.eq\f(mg,2) B.eq\f(\r(3),2)mgC.eq\f(\r(3),3)mg D..eq\r(3)mg解析：選A如圖所示，對沙袋進行受力分析并建立直角坐標系，由平衡條件，有Fcos30°－Tsin30°＝0，Tcos30°＋Fsin30°－mg＝0，聯(lián)立可解得F＝eq\f(mg,2)，故A正確。9．(多選)A、B、C是三個相同的圓柱體，如圖所示，放在水平面上，它們均處于靜止狀態(tài)，則()A．A、B、C所受的合力肯定相等B．假如圓柱體光滑，它們?nèi)阅鼙３制胶鉅顟B(tài)C．B、C所受合外力大于A所受的合外力D．B、C對A的作用力的合力肯定豎直向上解析：選AD由于A、B、C三個圓柱體都處于靜止狀態(tài)，依據(jù)平衡條件可知，A、B、C三個圓柱體受到的合力均為零，選項A正確，選項C錯誤；假如圓柱體光滑，B、C兩圓柱體分別受到各自豎直向下的重力，地面施加的豎直向上的支持力以及A對其施加的沿兩軸心連線方向的彈力，彈力方向斜向下，其受力如圖所示，那么，B、C兩圓柱體在水平方向上不能保持平衡，選項B錯誤；對于圓柱體A，依據(jù)平衡條件，B、C對A的作用力的合力肯定與其重力平衡，方向豎直向上，選項D正確。10.如圖所示，一款兒童磁力黑板玩具，能把帶有磁性的英文字母吸住，可以便利兒童學習和擺出各種造型，培育孩子的創(chuàng)新實力?，F(xiàn)將該黑板豎直懸掛在墻上，下列關于帶有磁性的英文字母的說法正確的是(不計英文字母之間的相互作用)()A．質(zhì)量不同的字母所受摩擦力不同B．字母對黑板的壓力大小肯定等于重力C．磁性越強的字母所受摩擦力越大D．字母a受到三個力解析：選A在豎直方向上摩擦力等于重力，所以質(zhì)量不同的字母所受摩擦力不同，與字母的磁性強弱無關，故A正確，C錯誤；字母對黑板的壓力垂直于黑板，重力方向豎直向下，所以字母對黑板的壓力大小不肯定等于重力，故B錯誤；字母a受到重力、支持力、摩擦力和磁力四個力，故D錯誤。11.某城市雕塑的一部分如圖所示。將光滑的球放置在豎直的高擋板AB與豎直的矮擋板CD之間，C與AB擋板的距離小于球的直徑。由于長時間作用，CD擋板的C端略向右偏移了少許。則與C端未偏移時相比，下列說法正確的是()A．AB擋板的支持力變小，C端的支持力變小B．AB擋板的支持力變小，C端的支持力變大C．AB擋板的支持力變大，C端的支持力變大D．AB擋板的支持力變大，C端的支持力變小解析：選C以球為探討對象，其受到重力、AB擋板的支持力、C端的支持力，如圖所示。依據(jù)平衡條件可得：FN與mg的合力F′與FC是平衡力，AB擋板的支持力FN＝mgtanθ，C端的支持力FC＝F′＝eq\f(mg,cosθ)；CD擋板的C端略向右偏，θ角增大，則AB擋板的支持力變大，C端的支持力變大，故C正確，A、B、D錯誤。12.吊蘭是常養(yǎng)的植物盆栽之一，如圖所示，懸掛的吊蘭盆栽上四條等長的輕繩與豎直方向的夾角均為30°，花盆總質(zhì)量為2kg，取g＝10m/s2，則每根輕繩的彈力大小為()A．5N B.eq\f(10\r(3),3)NC．10N D.20N解析：選B依據(jù)對稱性可知，每根繩的拉力大小相等，設每根繩的拉力大小為F。在豎直方向，由平衡條件得4Fcos30°＝G，解得F＝eq\f(10\r(3),3)N，故A、C、D錯誤，B正確。13.如圖所示，輕繩懸掛的燈籠在水平風力的作用下靜止于空中，輕繩與豎直方向的夾角為30°，設紅燈籠的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則水平風力大小為()A.eq\f(1,2)mg B.eq\r(3)mgC．2mg D..eq\f(\r(3),3)mg解析：選D燈籠處于靜止狀態(tài)，其受力平衡，對燈籠受力分析，如圖所示，依據(jù)平衡條件得Tcos30°＝mg，Tsin30°＝F，解得F＝eq\f(\r(3),3)mg，故A、B、C錯誤，D正確。14．如圖所示，某人用輕繩牽住一只質(zhì)量m＝0.6kg的氫氣球，因受水平風力的作用，系氫氣球的輕繩與水平方向成37°角。已知空氣對氣球的浮力為15N，人的質(zhì)量M＝50kg，且人受的浮力忽視不計(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)。