【一线教师整理】2021届高三物理一轮复习 课后作业 教师版 第九讲 共点力作用下的平衡

第九讲共点力作用下的平衡课后作业（一）
1.如图所示，在水平力F的作用下，木块A、B保持静止．若木块A与B的接触面是水平的，且F≠0.则关于木块B的受力个数可能是( )
A．3个或4个B．3个或5个
C．4个或5个D．4个或6个
【解析】木块B确定受重力和A对它的压力；将A、B看作整体，因整体保持静止，所以B确定受斜面的支持力；隔离木块A对其受力分析，因A静止，故A确定受B的静摩擦力，从而B也确定受A 的静摩擦力；斜面对木块B的静摩擦力可能有，也可能无．综上所述，正确答案为C.【答案】 C
2.(2011·海南高考)如图所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在
沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力( ) A．等于零 B．不为零，方向向右
C．不为零，方向向左 D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右
【解析】取物块与斜劈整体作为争辩对象，由于物块匀速运动、斜劈静止，故整体所受外力之和必为零．分析整体的受力可知，由于重力、地面的支持力方向都沿竖直方向，若地面的摩擦力不为零时，其合力方向只能沿水平方向，必导致整体的合力不为零与题述冲突，故只有A正确．【答案】 A
3.小张将吊床用绳子拴在两棵树上等高的位置，如图所示．他先坐在吊床上，后躺在吊床上，两次均处于静止状态．则（）
A．吊床对他的作用力，坐着时更大
B．吊床对他的作用力，躺着时更大
C．吊床对他的作用力，坐着与躺着时确定等大
D．吊床两端绳的张力，坐着与躺着时确定等大
C；因坐着和躺着时皆处于静止状态，故吊床对他的作用力大小等于重力，坐着和躺着时确定等大，则选项C 正确，A、B错误．坐着和躺着使吊床两端的绳与竖直方向的夹角不同，所以张力也不同，D错误．
4.如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45°，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为（）
A．G和G B．G和G C．G和G D．G和G
B；对日光灯进行受力分析建立坐标系，将F1和F2进行分解，如图所示，由平衡条件知水平方向：F1sin 45°= F2sin 45°①竖直方向：F1cos 45°+ F2cos 45°= G ② 由①②解得F1 = F2 =，选项B正确．
5.如图所示，一固定斜面上两个质量相同的小物块 A和 B 紧挨着匀速下滑，A 与 B 的接触面光滑．已知 A 与斜面之间的动摩擦因数是 B 与斜面之间动摩擦因数的 2 倍，斜面倾角为α，B 与斜面之间的动摩擦因数是（）
A． B． C．tanα D．cotα
A；对于 A 和 B 物体进行受力分析，设 B 与斜面之间的动摩擦因数为μ，依据平衡条件列出方程2mgsinα= μmg cosα + 2μmg cosα解得μ = (2tanα)/3．
6.如图所示，细绳 AO、BO 等长，A 点固定不动，在手持 B 点沿圆弧向 C 点缓慢运动过程中，绳 BO 的张力将（）
A．不断变大 B．不断变小
C．先变大再变小 D．先变小再变大
D；选 O 点为争辩对象，O 点受三力作用而平衡．此三力构成一个封闭的动态三角形，如图所示．很简洁看出，当F B 与F A垂直时，即α + β = 90°时，F B取最小值.因此，选项D正确．
7.(2022·佛山一中模拟)如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂，B放在粗糙的水平桌面上．滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点，O′是三根细线的结点，细线bO′水平拉着物体B ，cO′沿竖直方向拉着弹簧．弹簧、细线、小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽视，整个装置处于静止状态．若悬挂小滑轮的斜线中的拉力是F＝20 3 N ，∠cO′a＝120°，重力加速度g 取10 m/s 2，则下列说法正确的是(
)
A ．弹簧的弹力为20 N
B．重物A的质量为2 kg
C．桌面对物体B的摩擦力为10 3 N
D．细线OP与竖直方向的夹角为60°
【解析】选取滑轮作为争辩对象，滑轮两侧细线的夹角为60°，设滑轮两侧细线中拉力为F a，则有F a＝m A g，，联立解得重物A的质量为，选项B正确；将O′a中的拉力F a沿水平方向和竖直方向分解，由平衡条件得F a cos 30°＝F b，F a sin 30°＝F c，解得弹簧的弹力为F c＝10 N，选项A错误；细线O′b中拉力F b＝10 3 N，对物体B由平衡条件得桌面对物体B的摩擦力为10 3 N，选项C正确；细线OP的方向在滑轮两侧细线夹角的平分线上，与竖直方向的夹角为30°，选项D错误．【答案】BC
8.(易错题)(18分)如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ，若物体恰好不下滑，则推力F为多少？若物体恰好不上滑，则推力F为多少？(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
【解析】由于μ＜tanθ，则F＝0时，物体不能静止在斜面上，当物体恰好不下滑时，受力如图甲所示：
由平衡条件得：
mgsinθ－F1cosθ－f1＝0 (3分)
N1－mgcosθ－F1sinθ＝0 (3分)
又有：f1＝μN1 (2分)
解得：F1＝
sinθ－μcosθ
μsinθ＋cosθ
mg (2分)
当物体恰好不上滑时，受力如图乙所示：
由平衡条件得：
mgsinθ＋f2－F2cosθ＝0 (3分)
N2－mgcosθ－F2sinθ＝0 (2分)
又有：f2＝μN2 (1分)
解得：F2＝
μcosθ＋sinθ
cosθ－μsinθ
mg (2分)
9.两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后，用一水平方向的力F 作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示．假如不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则：
(1)OB绳对小球的拉力为多大？(2)OA绳对小球的拉力为多大？
(3)作用力F为多大？
解析(1)因OB绳处于竖直方向，所以B球处于平衡状态，AB绳上的拉力为零，OB绳对小球的拉力F OB＝mg.
(2)A球在重力mg、水平拉力F和OA绳的拉力F OA三力作用下平衡，所以OA绳对小球
的拉力F OA＝
mg
cos 60°
＝2mg.
(3)作用力F＝mgtan 60°＝3mg.
答案(1)mg (2)2mg (3)3mg
10.一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B(中心有孔)，A、B间由细绳连接着，它们处于如图11中所示位置时恰好都能保持静止状态．此状况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30°角．已知B球。