2018粤教版高中物理必修1第三章 第五节《共点力的平衡条件》练习题
粤教版高中物理必修一 3.5 共点力的平衡条件 同步测试
粤教版高中物理必修一 3.5共点力的平衡条件同步测试一、单选题（共10题；共20分）1.如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点．现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是（）A. F N保持不变，F T不断增大B. F N不断增大，F T不断减小C. F N保持不变，F T先增大后减小D. F N不断增大，F T先减小后增大2.如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为m的球挂在A点，平衡时细绳与竖直墙的夹角为θ，θ＜45°．墙壁对球的支持力大小为N，细绳对球的拉力大小为T，重力加速度为g．则下列说法正确的是（）A. N＞mg，T＞mgB. N＞mg，T＜mgC. N＜mg，T＞mgD. N＜mg，T＜mg3.质量为m的木块静止在一固定的斜面上，已知动摩擦因素为μ，斜面倾角为θ，木块所受摩擦力为（）A. μmgcosθB. μmgsinθC. mgcosθD. mgsinθ4.用水平力F推静止在斜面上的物块，当力F由零开始逐渐增大而物块仍保持静止状态，则物块( )A. 所受合力逐渐增大；B. 所受斜面摩擦力逐渐增大；C. 所受斜面弹力逐渐增大；D. 所受斜面作用力逐渐变小。
5.如图所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触，则小球受到的（）A. 重力、绳的拉力．B. 重力、绳的拉力、斜面的弹力．C. 重力、斜面的弹力．D. 绳的拉力、斜面的弹力．6.如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G．现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近（C点与A点等高）．则绳中拉力大小变化的情况是（）A. 先变小后变大B. 先变小后不变C. 先变大后不变D. 先变大后变小7.如图所示，一小球静止放在光滑长木板与光滑竖直墙面之间，木板下端与墙有转轴连接．设球对木板的压力为N1，球对墙的压力为N2，小球的重力为G，当木板绕转轴逆时针缓慢转动的过程中（）A. N1始终小于N2B. N1和N2都一直在变大C. 球受到的合力缓慢增大D. 重力G沿垂直于木板方向的分力就是N18.如图所示，用三根轻绳将A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接．然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于直线状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态．已知三根轻绳的长度之比为OA：AB：OB=3：4：5，两球质量关系为m A=2m B=2m，则下列说法正确的是（）A. OB绳的拉力大小为2mgB. OA绳的拉力大小为mgC. F的大小为mgD. AB绳的拉力大小为mg9.在下列共点力中能使物体处于平衡状态的是（）A. 3N、3N、8NB. 2N、5N、7NC. 1N、2N、4ND. 2N、4N、9N10.如图所示，放在斜面上的物块A和斜面体B一起水平向右做匀速运动．物块A受到的重力和斜面对它的支持力的合力方向是（）A. 竖直向上B. 沿斜面向下C. 水平向右D. 沿斜面向上二、多选题（共4题；共12分）11.如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内．为了使脚所受的拉力减小，可采取的方法是（）A. 只增加绳的长度B. 只减小重物的质量C. 只将病人的脚向左移动D. 只将两定滑轮的间距增大12.如图所示，一根不可伸长的细绳两端分别连接在固定框架上的A、B两点，细绳绕过光滑的轻小滑轮，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态．若缓慢移动细绳的端点，则绳中拉力大小的变化情况是（）A. 只将绳的左端移向A′点，拉力变小B. 只将绳的左端移向A′点，拉力不变C. 只将绳的右端移向B′点，拉力变大D. 只将绳的右端移向B′点，拉力不变13.如图示，轻绳两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆PQ上．现用水平力F拉着绳上一点O，使小球B从图中的实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动，则在这一过程中，环对杆的摩擦力f和环对杆的压力N的变化情况是（）A. N不变B. f增大C. N减小D. f不变14.如图所示，物体A、B 经无摩擦的定滑轮用细绳连在一起，A 物体受水平向右的力F 的作用，此时B 匀速下降，A 水平向左运动，可知（）A. 物体A 做匀速运动B. 物体A 做加速运动C. 物体A 所受摩擦力逐渐增大D. 物体A 所受摩擦力逐渐减小三、综合题（共3题；共30分）15.如图，轻绳OA一端系在天花板上，与竖直线夹角37°，轻绳OB水平，一端系在墙上，O点处挂一重为40N的物体．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）（1）求AO、BO的拉力各为多大？（2）若AO、BO、CO所能承受的最大拉力均为100N，则所吊重物重力最大不能超过多大？16.如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O．轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲、乙均处于静止状态重力加速度为g．求（sin37°=0.6，cos37°=0.8）：（1）轻绳OA、OB上的拉力是多大？（2）若物体乙的质量m2=3kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）17.如图，表面光滑的半球体固定在水平面上，O 为球心，一质量为m的小物体在拉力F 的作用下，缓慢地沿球面向上运动一小段距离，在物块运动过程中F 始终沿球面的切线方向，如图所示．求以下问题：（1）当图中θ为30°时，球面对物块的弹力F N和拉力F分别为多大？（2）在运动过程中这两个力的大小如何变化？答案解析部分一、单选题1.【答案】D【解析】【解答】解：先对小球进行受力分析，重力、支持力F N、拉力F T组成一个闭合的矢量三角形，由于重力不变、支持力F N方向不变，且从已知图形知β＞θ，且β逐渐变小，趋向于0；故斜面向左移动的过程中，拉力F T与水平方向的夹角β减小，当β=θ时，F T⊥F N，细绳的拉力F T最小，由图可知，随β的减小，斜面的支持力F N不断增大，F T先减小后增大．故D正确．ABC错误．故选：D．【分析】对小球进行受力分析，重力、支持力、拉力组成一个矢量三角形，由于重力不变、支持力方向不变，又缓慢推动，故受力平衡，只需变动拉力即可，根据它角度的变化，你可以明显地看到各力的变化．2.【答案】C【解析】【解答】解：以球为研究对象，分析其受力情况：重力mg、悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力，根据平衡条件，有：T=N=mgtanθ，由于θ＜45°，所以N＜mg．故ABD不符合题意，C符合题意；故答案为：C．【分析】对球进行受力分析，作出它的妯娌示意图，根据共点力的平衡条件求解悬线对球的拉力和墙壁对球的支持力。
高中物理粤教版必修1《3.6 共点力的平衡条件及其应用》练习题(2)
粤教版必修1《3.6 共点力的平衡条件及其应用》练习题(2)一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）1.如图所示，倾角为45°的光滑斜面固定在水平地面上，小球被一个与斜面平行的细绳拉住静止在斜面上。
下列说法正确的是()A. 绳子对小球的拉力与小球的重力大小相等B. 斜面对小球的支持力与小球的重力大小相等C. 绳子对小球的拉力与斜面对小球的支持力大小相等D. 绳子对小球的拉力与斜面对小球的支持力大小之和等于小球的重力2.一个力分解为两个分力，下列情况中，说法中正确的是()A. 一个2N的力可分解为7N和4N的两个分力B. 一个2N的力可分解为9 N和9 N的两个分力C. 一个6 N的力可分解为4 N和12 N的两个分力D. 一个8 N的力可分解为4 N和3 N的两个分力3.江苏省镇江中学是江苏省足球特色学校，一学生踢球时()A. 脚对球的作用力大于球对脚的作用力B. 脚对球的作用力与球对脚的作用力大小相等C. 脚对球的作用力与球的重力是一对平衡力D. 脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对平衡力4.大小不同的三个力同时作用在一个小球上，以下各组中可使小球平衡的是()A. 2 N，3 N，6 NB. 1 N，4 N，6 NC. 35 N，15 N，25 ND. 5 N，15 N，25 N5.一个质点受到两个互成锐角的恒力F1和F2作用，由静止开始运动，运动中保持二力方向不变．若F1，F2保持不变．则该质点以后()F1突然减小为12A. 可能做匀速直线运动B. 在相等的时间内速度的变化一定相等C. 一定做变加速曲线运动D. 一定做变加速直线运动6.如图所示，三根细线共系于O点，其中OA竖直，OB水平并跨过定滑轮悬挂一个重物，OC的C点固定在地面上，整个装置处于静止状态，若使C点稍向水平右移，同时保持O、B点位置不变，装置仍然保持静止状态，则细线OA的拉力T1和OC的拉力T2与原先相比是()A. T1、T2都减小B. T1、T2都增大C. T1增大，T2减小D. T1减小，T2增大7.如图所示，在水平地面上的凹型底座上，放置一个顶部开有小孔的中空金属球壳，小孔的正上方有个小水管通过小孔往球壳内缓慢的注水，在球壳内的水面逐渐上升至小孔处的过程中，球壳及壳内的水的整体重心将会()A. 先下降后上升B. 先上升后下降C. 逐渐上升D. 逐渐下降8.如图所示，粗糙斜面固定在地面上，斜面上一质量为m的物块受到竖直向下的力F的作用，沿斜面向下以加速度a做匀加速运动，则()A. 若撤去F，则物块可能沿斜面减速下滑B. 若撤去F，则物块可能沿斜面匀速下滑C. 若增大F，则物块加速下滑且加速度将增大D. 若增大F，则物块加速下滑且加速度将不变9.如图甲所示，某人通过动滑轮的质量为m的货物提升到一定高度处，细绳、动滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与竖直向上的拉力F T间的函数关系如图乙所示，斜面足够长，重力加速度为g。
粤教版高中物理必修1第3章研究物体间的相互作用第5节共点力的平衡条件课件+知识探讨+例题解析+练习与
共点力的平衡条件 同步练习(一)1、共点力：几个力如果都作用在物体的 ，或者它们的作用线相交于 ，这几个叫做共点力。
2、平衡条件：物体所受合外力 。
其数学表达式为：F 合= 或 ，其中F x 合为物体在x 轴方向上所受的合外力，F y 合为物体在y 轴方向上所受的合外力。
3、重50N 的物体放在水平地面上，今用30N 的竖直向上的力提物体，则物体所受的合力为（ ）A 、20N ，向下B 、50N ，向上C 、30N ，向下D 、04、下列说法正确的是（ ）A 、沿斜面匀速下滑的物体处于平衡状态B 、绳子一端固定一小球，使小球绕另一端摆动，当它摆至最大高处时，速度为零，处于平衡状态C 、物体沿圆形轨道做速度大小不变的运动时，处于平衡状态D 、在光滑水平地面上运动的物体，处于平衡状态5、一个物体在共点力作用下，如果物体处于 状态时称为平衡状态。
6、一个质量为3kg 的物体，放在倾角α=30O 的固定斜面上，斜面光滑，在如图甲、乙、丙所示三种情况下，处于平衡状态的是（g=10m/s 2）( )A 、仅甲图B 、仅乙图C 、仅丙图D 、甲、乙、丙三图7、一物体受到三个共点力的作用，下面4组能使物体处于平衡状态的是（ ）A 、F 1=7N ，F 2=8N ，F 3=9NB 、F 1=8N ，F 2=2N ，F 3=1NC 、F 1=7N ，F 2=1N ，F 3=5ND 、F 1=10N ，F 2=10N ，F 3=1N8、下列说法中正确的是（ ）A 、共点力一定作用在物体上的同一点B 、物体受力平衡时，一定处于静止状态C 、物体受三个共点力作用而平衡，这三个共点力一定共面D 、物体受三个共点力作用而平衡，这三个共点力的合力一定为零9、重12N 的物体静止在斜面上，所受重利与弹力的合力为6N ，此斜面的倾角为 ；斜面对物体支持力大小为 N 。
10、若三个力的合力为零，其中一个力的大小为5N 方向沿+x 轴方向，则他两个力的合力大小为 N ，方向沿 。
高中物理粤教版必修1《3.6 共点力的平衡条件及其应用》练习题(4)
粤教版必修1《3.6 共点力的平衡条件及其应用》练习题(4)一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1.半径为R的球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，滑轮到球面B的距离为h，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图所示，现缓慢地拉绳，在使小球由A到B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化的情况是()A. N变大，T变小B. N变小，T变大C. N不变，T变大D. N不变，T变小2.运动员用双手握住竖直的竹杆匀速上攀和匀速下滑，它所受的摩擦力分别为F1和F2，那么()A. F1向下，F2向上，且F1=F2B. F l向下，F2向上，且F l>F2 C. F1向上，F2向上，且F1=F2D. F1向上，F2向下，且F1=F23.如图所示，轻支架可绕O点无摩擦自由转动，A端靠在墙上，将一小物体放在支架上让其自由下滑．支架和小物体间光滑，当小物体经过O点正上方时，A端受力N1；仅改变支架和小物体间的粗糙程度，使小物体能匀速下滑，当小物体经过O点正上方时，A端受力N2，则()A. N1=0B. N1<N2C. N1>N2D. N1=N24.一个静止在斜面上的物体，所受各力大小的关系，下列说法错误的是()A. 重力、弹力的合力与摩擦力的大小相等，方向相反B. 重力沿斜面的分力的大小等于摩擦力的大小C. 重力、弹力的合力是摩擦力的平衡力D. 重力垂直斜面的分力就是斜面所受的正压力5.“民生在勤”，劳动是幸福的源泉。
如图，疫情期间某同学做家务时，使用浸湿的拖把清理地板上的油渍。
假设湿拖把的质量为2kg，拖把杆与水平方向成53°角，当对拖把施加一个沿拖把杆向下、大小为10N的力F1时，恰好能推动拖把向前匀速运动并将灰尘清理干净。
如果想要把地板上的油渍清理干净，需将沿拖把杆向下的力增大到F2=25N.设拖把与地板、油渍间的动摩擦因数相等且始终不变(可认为油渍与地板间的附着力等于拖把与地板间的滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6)，那么油渍与地板间的附着力约为()A. 7.7NB. 8.6NC. 13.3ND. 20N6.如图所示，用绳跨过定滑轮牵引小船，设水的阻力不变，则在小船匀速靠岸的过程中()A. 绳子的拉力减小B. 绳子的拉力不变C. 船所受浮力减小D. 船所受浮力不变二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）7.如图是简易测水平风速的装置，轻质塑料球用细线悬于竖直杆顶端O，当水平风吹来时，球在水平风力F的作用下飘起来．F与风速v成正比，当v=3m/s 时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=45°.则()A. 当风速v=3m/s时，F的大小恰好等于球的重力B. 当风速v=6m/s时，θ=90°C. 水平风力F越大，球平衡时，细线所受拉力越小D. 换用半径相等，但质量较大的球，则当θ=45°时，v大于3m/s8.如图所示，一单摆拉至水平位置放手，让它自由摆下，在P点有钉子阻止OP部分的细绳的移动．当单摆运动到此位置时()A. 摆球的线速度突然增大B. 摆球的角速度突然增大C. 摆球的向心加速度突然增大D. 摆线的张力突然增大9.如图，一质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与斜面垂直，则()A. 滑块不可能只受到三个力作用B. 弹簧可能处于伸长状态C. 斜面对滑块的支持力大小可能为零mgD. 斜面对滑块的摩擦力大小一定等于1210.物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行，如图所示．当两者以相同的初速度沿固定斜面C向下做匀速运动时，()A. A受到B的摩擦力沿斜面方向向上B. A受到B的摩擦力沿斜面方向向下C. A受到斜面的摩擦力为零D. A受到斜面的摩擦力沿斜面方向向上三、简答题（本大题共1小题，共3.0分）11.质量为m B=14kg的木板B放在水平地面上，质量为m A=19kg的木箱A放在木板B上。
粤教版高中物理必修1第3章研究物体间的相互作用第5节共点力的平衡条件课件+知识探讨+例题解析+练习与
共点力的平衡条件-知识探讨合作与讨论一个物体受到三个或三个以上共点力的作用而使物体处于平衡状态，现如果将其中任何一个力撤去，则物体还能保持平衡状态吗？如果不能，物体的合力的大小和方向可以知道吗？结合具体的事例进行讨论．我的思路：物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，说明物体所受合力为零，若将其中任何一个力撒去，显然合力不能为零，物体所受合力的大小应等于撤去的这个分力，方向与这个分力相反．比如在平直公路上匀速行驶的汽车，若突然关闭油门，汽车将怎样运动？思路分析本节通过实验探究寻找多个共点力的平衡条件，探究之前可以引导学生参照第三节中寻找等效力的思维方法，探究过程中要注意培养严谨的探究习惯，对实验结果的处理要实事求是，要引导学生寻找误差的根源．对这节的教学除了注意探究问题的过程之外，关于共点力作用下物体的平衡条件，还需要突破下列几个方面的问题：1．物理现象：物体处于静止状态或匀速直线运动状态称为共点力作用下物体的平衡．（1）静止：速度为零，加速度也为零．注意：只是加速度为零，不能说明是静止．（2）匀速直线运动：加速度为零，速度的大小（不等于零）和方向恒定不变的状态．2．平衡状态的判断标志物体处于平衡状态，意味着物体的运动状态不变化——加速度为零．可见平衡状态的唯一标志就是物体的加速度为零而不是速度为零．某一时刻速度等于零，此时有可能有加速度，例如：一物体由静止释放的瞬间．3．共点力的含义所谓共点力并不一定是几个力都作用在同一点上，还应包括几个力的作用线相交于一点的情况．因为作用在物体上的力沿力的作用线平移，其作用效果相同．注意：若三个非平行力作用下处于平衡状态则这三个力必定共面共点（三力汇交原理）．4．平衡条件共点力作用下，物体的平衡条件是合力等于零，即＝0．常见情形：（1）若物体在两个力同时作用下处于平衡状态，则这两个力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上，其合力为零，就是初中学过的二力平衡．（2）若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等、方向相反．（3）物体在几个共点力同时作用下处于平衡状态时，其中任意（n－1）个力的合力必定与第n 个力等大共线反向．5．应用共点力平衡条件解题的一般程序（1）选取研究对象；（2）应用力的合成和分解的方法对某些力进行处理；（3）对研究对象进行受力分析，并画受力图；（4）根据共点力平衡条件列方程；（5）解方程，代入数据，求出结果．相关链接神奇的平衡书桌上放着一个不倒翁，浑圆的身体，一张笑眯眯的脸．书读累了，你去逗一下，把它推倒了，可它马上又笑嘻嘻地站起来，好倔强的脾气．让我们就从这个倔强的不倒翁，开始说说在我们身边的物理知识吧．不倒翁告诉我们一个非常有用的物理知识，就是物体怎样才能平衡．一本书竖在桌子上，轻轻地用手一推，啪的一声便倒在桌子上，而不倒翁推倒了却一下又能站起来．这就是说，平衡里也有不同：一件东西立在那儿，轻轻地推一下，它晃了几晃又重新立稳，这种平衡叫稳定平衡；如果轻轻地一碰就倒，叫做不稳定平衡．不倒翁是稳定平衡，立在桌面上的书本、铅笔等是不稳定平衡．不倒翁不倒的秘密在于它肚子底下的那个大泥坨，使不倒翁和桌子之间有一个很大的支持面，泥坨还使它的重心降得很低，所以特别稳定，倒了还能自己再站起来．站立在桌面上的书则不同，它的支持面非常狭窄，重心又很高，所以一碰就倒，因此，看一个物体稳定不稳定有两个条件：一个条件是支持物面积的大小，还有一个条件是物体重心的高低．走钢丝的杂技节目很惊险，是由于观众总害怕演员摔下来．杂技演员始终处于一个不稳定的情况下，演员必须不断小心地调整自己身体的姿势，保持身体的平衡，顺利地通过钢丝．有一种看上去更加惊险的摩托车走钢丝，摩托车不仅在钢丝上行驶，而且车身的下面还挂着一个沉重的车厢，坐在车厢里的演员还做出多种高难度动作，看上去使人觉得更加惊险．其实这个节目倒十分安全，因为挂在下面的车厢使整体的重心下降到钢丝绳的下面，反而成为一种十分稳定的平衡．这个道理可以用下面的实验来证明：用橡皮泥或抹窗户缝的油灰（腻子）做一个走钢丝的小人，且一根细木棍穿过一小团橡皮泥做身子，木棍算做是腿，刻上一个小槽正好镶在铁丝上，然后把两个长铁钉斜着对称地插在橡皮泥做的身子上．绷紧铁丝，把小人放在上面，由于插了两个大铁钉，小人整体的重心就落在铁丝的下面，不管你如何摇晃抖动铁丝，小人也不会跌落下来．所以悬挂是一种最稳定的平衡．过去汽车大赛的时候，由于赛车车速太快，常常发生车翻人亡的悲惨事故．如今设计出一种新型的“低悬挂”型赛车，车轱辘很高，车厢很低，使汽车整个的重心落在车轴的下面，等于把车身挂在了车轴的下面，所以把这种赛车弄翻很不容易．从电视里，你一定看到过它．你也许没有看到过悬挂在空中的火车，如果有这种火车你敢乘坐吗？目前许多国家正在发展这种火车．它的名字叫单轨列车，它只有一条架在空中的铁轨；车厢挂在下面，实际上它比双轨火车还安全．单轨列车是一个曾经在沙漠工作过的法国工程师拉尔廷纽为了解决沙土经常掩埋沙漠中的铁轨而设计出来的．据说他受到沙漠之舟——骆驼背上分挂在两侧的货物启发，想到可以将车厢横跨在铁轨的两边，使重心低于铁轨，这样列车就不会翻倒，铁轨也不会被沙土掩盖，列车还可以跨过河流、沼泽地区，又不占农田，从空中通过．因此这个设计受到了人们的欢迎．知识总结1．共点力作用下物体的平衡条件是合力等于零，即＝0．常见情形：（1）若物体在两个力同时作用下处于平衡状态则这两个力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上，其合力为零，就是初中学过的二力平衡．（2）若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意两个的合力必定与第三个力大小相等、方向相反．（3）物体在几个共点力同时作用下处于平衡状态时，其中任意（n－1）个力的合力必定与第n 个力等大共线反向．2．求解力的平衡问题常用的几种方法（1）根据力的平衡条件：＝0，若物体只受三个共点力的作用，可以利用力的合成或分解法来求解，因为其中任何两个力的合力与第三个力是一对平衡力．（2）对于物体受四个或四个以上共点力的问题，用正交分解法来求解，将力分解到互相垂直的X和Y方向上去，然后由＝0，＝0来解．熟悉使用正交分解法解题，为下章动力学知识的学习打下一个很好的基础．3．应用共点力平衡条件解题的一般程序（1）选取研究对象；（2）对研究对象进行受力分析，并画受力图；（3）应用力的合成和分解的方法对某些力进行处理；（4）根据共点力平衡条件列方程；（5）解方程，代入数据，求出结果．。
物理（粤教版）必修一试题：第三章第五节共点力的平衡条件（1）
物理（粤教版）必修⼀试题：第三章第五节共点⼒的平衡条件（1）第三章研究物体间的相互作⽤第五节共点⼒的平衡条件A 级抓基础1．下列物体中处于平衡状态的是( )A ．F1赛道上汽车刚起动的⼀瞬间B ．物体做⾃由落体运动刚开始下落的⼀瞬间C ．11届全运会上运动员撑杆跳到最⾼点的⼀瞬间D ．停在斜⾯上的汽车解析：A 、B 、C 中物体的瞬时速度为零，但加速度不是零，不是平衡状态，D 项中物体静⽌，处于平衡状态，故选D.答案：D2.如图所⽰，物体在同⼀平⾯内的四个共点⼒作⽤下处于静⽌状态，若其中F 2、F 3、F 4⼤⼩和⽅向保持不变，将F 1逆时针⽅向转动90°⾓，⽽⼤⼩保持不变，则此物体所受的合⼒⼤⼩为( )A.2F 1B ．2F 2C ．F 1 D.22F 1答案：A3. (多选)⼀铁块m 被竖直悬挂着的磁性⿊板紧紧吸住不动，如图所⽰，下列说法错误的是()A．铁块受到四个⼒作⽤，其中有三个⼒的施⼒物体均是⿊板B．铁块与⿊板间在⽔平⽅向有两对相互作⽤⼒：互相吸引的磁⼒和互相推斥的弹⼒C．铁块受到的磁⼒和弹⼒是⼀对相互作⽤⼒D．铁块受到的磁⼒⼤于弹⼒，⿊板才能吸住铁块不动解析：铁块受四个⼒的作⽤，分别是铁块的重⼒、⿊板的吸引⼒、⿊板的⽀持⼒及⿊板的摩擦⼒，铁块的重⼒与⿊板的摩擦⼒是平衡⼒，⿊板的吸引⼒与⿊板的⽀持⼒是平衡⼒．选CD.答案：CD4.如图所⽰，物体M放在⽔平⾯上受到两个⽔平⼒的作⽤，F1＝4 N，F2＝8 N，物体处于静⽌状态．如果将⽔平⼒F1增加5 N，则()A．物体M仍处于静⽌状态B．物体M受到的合⼒⽅向向左C．物体M受到的合⼒⽅向向右D．物体M受到的摩擦⼒等于5 N解析：据题意可知，当F1＝4 N，F2＝8 N时，物体处于静⽌状态，即物体所受最⼤静摩擦⼒的最⼩值应为F2－F1＝(8－4) N ＝4 N．如果将F1增加5 N，则F1′＝(4＋5) N＝9 N．显然F1′－F2＝(9－8) N＝1 N，⼩于最⼤静摩擦⼒，故物体仍处于静⽌状态，所受静摩擦⼒为1 N，⽅向⽔平向左，物体所受合⼒为零，故A选项正确．答案：A5.如图所⽰，⼀物块沿固定斜⾯匀速下滑，下列说法正确的是()A．物块受重⼒和斜⾯对它的⽀持⼒B．物块受重⼒、斜⾯对它的⽀持⼒和摩擦⼒C．物块受重⼒、斜⾯对它的⽀持⼒、摩擦⼒和下滑⼒D．物块受重⼒、斜⾯对它的⽀持⼒、摩擦⼒、下滑⼒和压⼒答案：B6．如图AB杆通过悬线悬于O点，处于静⽌状态，则杆上B点对地⾯的摩擦⼒⽅向为()A．⽔平向右B．⽆摩擦⼒C．⽔平向左D．⽆法确定解析：杆在⽔平⽅向上是平衡状态，由于绳⼦的拉⼒在⽔平⽅向有向右的分⼒，故地⾯对杆有向左的摩擦⼒，因此B点对地⾯的摩擦⼒⽅向向右．答案：AB级提能⼒7．(多选)如图所⽰，位于斜⾯上的物体M在沿斜⾯向上的⼒作⽤下⽽处于静⽌状态，对M的受⼒情况，下列说法正确的是()A ．可能受三个⼒作⽤B ．可能受四个⼒作⽤C ．⼀定受三个⼒作⽤D ．⼀定受四个⼒作⽤答案：AB8．如图所⽰，某⼯⼈正在修理草坪，推⼒F 与⽔平⽅向成α⾓，割草机沿⽔平⽅向做匀速直线运动，则割草机所受阻⼒的⼤⼩为( )A ．F sin αB ．F cos α C.F sin α D.F cos α解析：割草机沿⽔平⽅向做匀速直线运动，受到重⼒mg 、推⼒F 、地⾯的⽀持⼒F N 和阻⼒F f ，四个⼒的合⼒为零，则有F f ＝F cos α.答案：B9．(多选)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均为45°，⽇光灯保持⽔平，所受重⼒为G ，下列说法正确的是( )A ．两绳对⽇光灯拉⼒的合⼒⼤⼩为GB ．两绳的拉⼒和重⼒不是共点⼒C ．两绳的拉⼒⼤⼩分别为22G 和22GD．两绳的拉⼒⼤⼩分别为12G和12G解析：两绳的拉⼒的作⽤线与重⼒的延长线交于⼀点，这三个⼒为共点⼒，B错误；对⽇光灯受⼒分析如图所⽰，由平衡条件知，两绳拉⼒的合⼒与重⼒等⼤反向，由⼒的⽮量三⾓形知2F sin 45°＝G，解得F＝22G，A、C正确，D错误．答案：AC10.(多选)如图所⽰，铁板AB与⽔平地⾯之间的夹⾓为θ，⼀块磁铁吸附在铁板下⽅．在缓慢抬起铁板的B端使θ⾓增⼤(始终⼩于90°)的过程中，磁铁始终相对于铁板静⽌．下列说法正确的是()A．磁铁所受合外⼒不变B．磁铁始终受到三个⼒的作⽤C．磁铁受到的摩擦⼒逐渐减⼩D．铁板对磁铁的弹⼒逐渐增⼤解析：以磁铁为研究对象进⾏受⼒分析(如图所⽰)，在缓慢抬起铁板B端的过程中磁铁相对铁板静⽌，因此磁铁所受合外⼒始终为零，A正确．磁铁受重⼒、铁板的吸引⼒、铁板的弹⼒和铁板的摩擦⼒四个⼒作⽤，B错误．由受⼒平衡关系可得，沿斜⾯⽅向：mg sin θ＝f，θ增⼤，sin θ增⼤，则f增⼤，即磁铁受到的摩擦⼒逐渐增⼤；垂直斜⾯⽅向：F N＋mg cos θ＝F吸，θ增⼤，cos θ减⼩，则F N 增⼤，即铁板对磁铁的弹⼒逐渐增⼤，C错误，D正确．答案：AD11．三条轻绳结于O 点，通过⼀轻质弹簧测⼒计将⼀重物悬挂起来，如图所⽰．已知系在竖直墙上的绳与墙成37°⾓，弹簧测⼒计⽔平且读数为3 N ，求重物的质量．(g 取10 m/s 2)解析：将竖直绳对O 点的拉⼒F T 沿两绳⽅向进⾏分解，分⼒分别为F T1和F T2，如图所⽰．则F T1＝F T tan 37°，⽽F T ＝mg ，F T1＝3 N.所以重物的质量m ＝F T1g tan 37°＝310×0.75kg ＝0.4 kg. 答案：0.4 kg12.如图所⽰，⼀质量为6 kg 的物块置于⽔平地⾯上．物块与地⾯间的动摩擦因数为0.5，然后⽤两根绳分别系在物块的A 点和B点．A 绳⽔平，B 绳与⽔平⾯的夹⾓为37°，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.(1)逐渐增⼤B 绳的拉⼒，直到物块对地⾯的压⼒恰好为零，则此时A绳和B绳的拉⼒分别是多⼤？(2)将A绳剪断，为了使物块沿⽔平⾯做匀速直线运动，在不改变B绳⽅向的情况下，B绳的拉⼒应为多⼤？解析：(1)对物块受⼒分析，此时物块受重⼒、A绳的拉⼒、B绳的拉⼒，根据共点⼒平衡，得F A＝mgtan θ＝80 N，F B＝mgsin θ＝100 N.(2)对物块受⼒分析，并将B绳的拉⼒F B′正交分解，如图所⽰，由共点⼒平衡，得⽔平⽅向：f＝F B′cos θ，竖直⽅向：F B′sin θ＋F N＝mg，解得F N＝mg－F B′sin θ，⼜f＝µF N，得F B′cos θ＝µ(mg－F B′sin θ)，联⽴解得F B′≈27.3 N.答案：(1)80 N100 N(2)27.3 N。
2017-2018学年高中物理粤教版必修1练习：第三章 第五
[课时跟踪训练]1.如图1所示，一物体静止在斜面上，关于它所受各力的相互关系，下列说法正确的是( )A ．它受到的重力与弹力大小相等图1B ．它受到的静摩擦力的大小等于重力沿斜面向下的分力C ．所受到的弹力与摩擦力的合力大于物体受到的重力D ．它受到的斜面作用力的合力方向垂直于斜面向上解析：对物体受力分析，它受三个力：重力、斜面对它的支持力和静摩擦力，且三力平衡，则弹力与摩擦力的合力和物体受到的重力是一对平衡力，等大反向，A 、C 错。
斜面对物体的作用力的合力即弹力与摩擦力的合力，方向竖直向上，D 错。
把重力沿垂直于斜面方向和平行于斜面方向分解，则各个方向受力均平衡，所以静摩擦力与重力沿斜面向下的分力等大反向，B 对。
答案：B2.人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升，如图2所示，下列说法正确的是( )A ．人所受合力方向同图中速度的方向B ．人在水平方向受到向右的摩擦力的作用 图2C ．人只在竖直方向受力且合力为零D ．人在竖直方向所受合力不为零解析：由于人匀速上升，处于平衡状态，所以人所受的合力一定为零，在水平方向不受力的作用。
否则，与人所处的状态就是矛盾的。
答案：C3.(双选)如图3所示，重力为G 的物体受到与水平面成α角斜向上的恒力F 的作用，物体沿水平地面做匀速直线运动，则( )A ．地面对物体的支持力大小等于物体所受重力G 的大小 图3B ．地面对物体的支持力大小等于G －F sin αC ．物体与地面间的动摩擦因数为F cos α/GD ．物体所受的滑动摩擦力大小为F cos α 解析：由正交分解法：竖直方向合力为零：有F N ＝G －F sin α① 由f ＝μF N 解μ＝f F N②由水平方向合力为零，f ＝F cos α③ 解：μ＝F cos αG －F sin α故B 、D 正确。
答案：BD4．如图4所示，质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。
已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为( )A.32mg 和12mg B.12mg 和32mg图4C. 12mg 和12μmgD.32mg 和32μmg 解析：三棱柱受重力、斜面的支持力、摩擦力三力平衡，故F N ＝mg cos θ＝32mg ，f ＝mg sin θ＝12mg ，A 选项正确。
2018版物理粤教版必修一文档：第三章 研究物体间的相
第五节共点力的平衡条件[学习目标]1.理解共点力作用下物体的平衡状态.2.知道共点力的平衡条件.3.掌握共点力作用下物体的平衡问题的处理方法．一、共点力的平衡条件1．平衡状态：物体处于静止或保持匀速直线运动的状态．2．共点力的平衡：物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态．3．平衡条件：(1)定义：为了使物体保持平衡状态，作用在物体上的力所必须满足的条件．(2)共点力作用下的平衡条件：所受合外力为零．4．二力平衡的条件：两个力大小相等、方向相反．[即学即用]判断下列说法的正误．(1)当物体的速度为零时，物体一定处于平衡状态．(×)(2)沿光滑斜面下滑的物体处于平衡状态．(×)(3)物体所受合力为零时，就一定处于平衡状态．(√)一、共点力的平衡[导学探究](1)物体在两个力作用下处于平衡状态，这两个力有什么关系？(2)物体在三个共点力作用下处于平衡状态，这三个力有什么关系？答案(1)两个力等大反向．(2)三个力作用下处于平衡状态，其中两个力的合力与第三个力等大反向．[知识深化]共点力的平衡1．平衡条件：合外力等于0，即F合＝0.2．推论(1)二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向．(2)三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力等大、反向．(3)多力平衡：若物体在n个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意n－1个力的合力必定与第n个力等大、反向．例1如图1，用相同的弹簧秤将同一个重物m分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来，弹簧秤的读数分别是F 1、F 2、F 3、F 3、F 4，设θ＝30°，则有()图1A ．F 4最大B ．F 3＝F 2C ．F 2最大D ．F 1比其他各弹簧秤读数都小 答案 C解析 对m 分别进行受力分析，如图，根据三力平衡条件，三力中任意两个力的合力与第三个力等大反向，结合几何关系 F 1＝mg tan 30°＝33mg F 2＝mg cos 30°＝233mgF 3＝12mg cos 30°＝33mgF 4＝mg因此F 2最大，故选C.针对训练1 如图2所示，物体M 在斜向右下方的推力F 作用下，在水平地面上恰好做匀速运动，则推力F和物体M 受到的摩擦力的合力方向( )图2A ．竖直向下B ．竖直向上C ．斜向下偏左D ．斜向下偏右答案 A解析 物体M 受四个力作用(如图所示)，支持力F N 和重力G 的合力一定在竖直方向上，由平衡条件知，摩擦力f 和推力F 的合力与支持力F N 和重力G 的合力必定等大反向，故f 与F 的合力方向竖直向下． 二、利用正交分解法求解共点力的平衡问题[知识深化] 正交分解法求解共点力的平衡问题的步骤1．建立坐标轴：以研究对象为坐标原点，直角坐标系x 轴和y 轴的选择应使尽量多的力落在坐标轴上．2．正交分解各力：将每一个不在坐轴上的力分解到x 轴和y 轴上，并求出各分力的大小．3．将平衡条件F 合＝0写成⎩⎪⎨⎪⎧F x 合＝0F y 合＝0利用⎩⎪⎨⎪⎧F x 合＝0F y 合＝0列方程．4．解方程．例2 如图3所示，质量为m 的物体在恒力F 的作用下，沿水平天花板向右做匀速直线运动．力F 与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g .则物体与天花板间的动摩擦因数μ＝________.图3答案F cos θF sin θ－mg解析 对物体受力分析，将推力F 正交分解，如图所示，根据共点力平衡条件得： 水平方向：F cos θ－f ＝0 竖直方向：F sin θ－F N －mg ＝0 由f ＝μF N ， 可得 μ＝F cos θF sin θ－mg.正交分解时坐标系选取的原则和方法1．原则：应使尽量多的力在坐标轴上，从而少分解力．2．方法(1)研究水平面上的物体：通常沿水平方向和竖直方向建立坐标轴．(2)研究斜面上的物体：通常沿斜面方向和垂直斜面方向建立坐标轴．(3)研究物体在杆或绳的作用下转动：通常沿杆(绳)的方向和垂直杆(绳)的方向建立坐标轴．针对训练2如图4所示，放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用而使物体始终保持静止．当力F逐渐减小，则物体受到的斜面的摩擦力()图4A．保持不变B．逐渐减小C．逐渐增大D．以上三种均有可能答案 A解析对物体受力分析，物体受重力、支持力、静摩擦力和拉力，如图所示：因为物体始终静止，处于平衡状态，合力一直为零，根据平衡条件，有：平行斜面方向：f＝G sin θ，G和θ保持不变，故摩擦力f保持不变．1．(共点力的平衡的理解)(多选)下列物体中处于平衡状态的是()A．静止在粗糙斜面上的物体B．沿光滑斜面下滑的物体C．在平直路面上匀速行驶的汽车D．做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间答案AC解析在共点力的作用下，物体如果处于平衡状态，则从运动状态来说，物体保持静止或者匀速直线运动状态，加速度为零；物体在某一时刻的速度为零，并不等同于这个物体保持静止，如果具有加速度，则在下一瞬间就不是静止了，由于B、D选项情景中的物体都具有加速度，故不是平衡状态；A、C选项情景中的物体加速度为零，故为平衡状态．2．(简单的共点力的平衡问题)(多选)如图5甲、乙、丙所示，三个物块质量相同且均处于静止状态．若弹簧秤、绳和滑轮的重力均不计，绳与滑轮、物块与半球面间的摩擦均不计，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3，则()图5A．F1>F2B．F1>F3C．F1＝F3D．F2>F3答案AC解析甲图中物块静止，弹簧秤的拉力F1＝mg；乙图中以物块为研究对象，物块受力情况如图甲所示．由平衡条件得：F2＝G sin 60°＝3 2mg≈0.866mg丙图中以动滑轮为研究对象，滑轮受力情况如图乙所示．由几何知识得F3＝mg.故F3＝F1>F2，故选A、C.3．(力的正交分解法)(多选)如图6所示，放在水平面上的物体A用轻绳通过光滑定滑轮连接另一物体B并静止，这时A受到水平面的支持力为F N，摩擦力为f，若把A水平向右移动一些后，A仍静止，则()图6A．F N将增大B．f将增大C．轻绳拉力将减小D．物体A所受合力将增大答案AB解析物体A受力情况如图所示，A、B系统处于静止状态，绳子的拉力不变，始终等于B 的重力，即F＝m B g，A所受合力为零，故C、D均错；当A水平向右移动时，θ角减小，F N ＝m A g－F sin θ，f＝F cos θ，由此可得，F N、f均增大，所以A、B正确．4．(正交分解处理平衡问题)如图7所示，一个质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC＝α，AB边靠在竖直墙上，F是垂直于斜面BC的推力，现物块静止不动，重力加速度为g，求物块受到的摩擦力和弹力的大小．图7答案F sin α＋mg F cos α解析对物块进行受力分析，并将物块所受各力正交分解，水平方向建立x轴，竖直方向建立y轴，如图所示．由平衡条件，得f＝F sin α＋mg，F N＝F cos α.课时作业一、选择题(1～6为单选题，7～10为多选题)1．关于物体的平衡，下列说法正确的是()A．如果物体所受合力等于零，则物体一定处于静止状态B．如果物体所受合力等于零，则物体一定处于匀速直线运动状态C．只要物体速度等于零，物体就处于平衡状态D．如果物体受到共点力作用而处于平衡状态，则物体所受合外力一定为零答案 D解析物体所受合力等于零，则物体处于静止状态或匀速直线运动状态，因此A、B均错；物体速度为零时，合力可能不为零，如竖直上抛物体到达最高点的瞬间，物体的速度为零，故C错．2. 一个重为20 N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F＝5 N的力竖直向上拉该物体时，如图1所示，物体受到的合力为()图1A．15 N B．25 NC．20 N D．0答案 D解析由于物体的重力大于拉力，则地面对物体有支持力，且物体仍然静止．因为物体静止，所以拉力、支持力与重力的合力为零，故选项D正确．3．如图2所示，物体M放在水平面上受到两个水平力的作用，F1＝4 N，F2＝8 N，物体处于静止状态．如果将水平力F1增加5 N，则()图2A．物体M仍处于静止状态B．物体M受到的合力方向向左C．物体M受到的合力方向向右D．物体M受到的摩擦力等于5 N答案 A解析据题意可知，当F1＝4 N，F2＝8 N时，物体处于静止状态，即物体所受最大静摩擦力的最小值应为F2－F1＝(8－4) N＝4 N．如果将F1增加5 N，则F1′＝(4＋5) N＝9 N．显然F1′－F2＝(9－8) N＝1 N，小于最大静摩擦力，故物体仍处于静止状态，所受静摩擦力为1 N，方向水平向左，物体所受合力为零，故A选项正确．4．如图3所示，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力的作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均不变，则此时物体所受到的合力大小为()图3A.F 42B.3F 42C ．F 4 D.3F 4答案 C解析 由共点力的平衡条件可知，F 1、F 2、F 3的合力应与F 4等大反向，当F 4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变时，F 1、F 2、F 3的合力的大小仍为F 4，但方向与F 4成120°角，由平行四边形定则可得，此时物体所受的合力大小为F 4，所以本题正确的选项应为C. 5．物体静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物体施加大小相等的力F ，A 中F 垂直于斜面向上，B 中F 垂直于斜面向下，C 中F 竖直向上，D 中F 竖直向下，施力后物体仍然静止，则物体所受的静摩擦力增大的是( )答案 D解析 A 项中物体受重力、支持力及摩擦力平衡，当加上F 后，物体仍处于平衡状态，则在沿斜面方向上物体平衡状态不变，而重力沿斜面向下的分力不变，故摩擦力不变；故A 错误；对B 项中物体受力分析可知，F 只改变垂直于斜面的压力，不会影响沿斜面方向上的力，故摩擦力不变，故B 错误；C 项中施加竖直向上的F 后，F 有沿斜面向上的分力，物体有向下的运动趋势，此时向下的重力的分力与向上的F 的分力及摩擦力平衡，故摩擦力将变小，故C 错误；D 项中施加竖直向下的力F 后，F 产生沿斜面向下的分力，则沿斜面向下的力为重力的分力和F 的分力，故增大了摩擦力，故D 正确．6．如图4所示，一物体放在水平地面上，对物体施加一个倾角为θ的斜向右上的力F ，当这个力从零开始逐渐增大时，物体受到的摩擦力将( )图4A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．先逐渐增大，后减小D ．先逐渐减小，后增大答案 C解析对物体进行受力分析，如图所示，将F进行正交分解，可得F1＝F cos θ，F2＝F sin θ.在F较小时，物体不运动，摩擦力f是静摩擦力，其大小为f＝F1＝F cos θ.所以F增大时，f 也增大．在F较大时物体发生了运动，静摩擦力变为滑动摩擦力，其大小为f′＝μF N，又由竖直方向受力平衡，有F N＋F2＝G，所以F N＝G－F2＝G－F sin θ.滑动摩擦力的大小f′＝μ(G －F sin θ)，所以当F增大时，f′减小．7．小船被绳索拉向岸边，如图5所示，船在水中运动时设水的阻力大小不变，那么在小船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是()图5A．绳子的拉力F T不断增大B．绳子的拉力F T不变C．船受的浮力减小D．船受的浮力增大答案AC解析小船的受力情况如图所示．根据平衡条件得F＋F T sin θ＝GF T cos θ＝f则拉力F T＝fcos θ.小船向岸边运动时，角θ增大，F T增大，A对，B错；浮力F＝G－F T sin θ，因为F T增大，sin θ增大，所以浮力F减小，C对，D错．8．如图6所示，位于斜面上的物体M在沿斜面向上的力F作用下而处于静止状态，对M的受力情况，下列说法正确的是()图6A．可能受三个力作用B．可能受四个力作用C．一定受三个力作用D．一定受四个力作用答案AB解析对M进行受力分析，M受重力、斜面的支持力、推M的力F，M与斜面接触面处是否有摩擦力，是沿斜面向上还是沿斜面向下由F与mg sin α大小关系决定，所以A、B正确，C、D错误．9．如图7所示，质量为m的物体受到推力F作用且沿水平方向做匀速直线运动，已知推力F与水平面的夹角为θ，物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力大小为()图7A．F cos θB．μmgC．μF D．μ(mg＋F sin θ)答案AD解析对物体受力分析如图所示，由于物体做匀速直线运动，所以物体所受的合力为零，在水平方向有摩擦力f＝F cos θ，选项A正确；再由f＝μF N，F N＝mg＋F sin θ可得，摩擦力f ＝μ(mg＋F sin θ)，选项D正确，B、C错误．10. 如图8所示，铁板AB与水平地面之间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方．在缓慢抬起铁板的B端使θ角增大(始终小于90°)的过程中，磁铁始终相对于铁板静止．下列说法正确的是()图8A．磁铁所受合外力不变B．磁铁始终受到三个力的作用C．磁铁受到的摩擦力逐渐减小D．铁板对磁铁的弹力逐渐增大答案AD解析以磁铁为研究对象进行受力分析如图所示，在缓慢抬起铁板的B端的过程中磁铁相对于铁板静止，因此磁铁所受合外力始终为零，A正确；磁铁受重力、铁板的吸引力、铁板的弹力和铁板的摩擦力四个力作用，B错误；由受力平衡关系可得，沿斜面方向：mg sin θ＝f，θ增大，sin θ增大，则f增大，即磁铁受到的摩擦力逐渐增大，垂直斜面方向：F N＋mg cos θ＝F吸，θ增大，cos θ减小，则F N增大，即铁板对磁铁的弹力逐渐增大，C错误，D正确．二、非选择题11．如图9所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0 kg的物体．物体与细绳的一端相连，细绳的另一端通过摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连．物体静止在斜面上，弹簧测力计的示数为6 N．取g＝10 m/s2，求物体受到的摩擦力和支持力．图9答案摩擦力大小为1 N，方向沿斜面向下支持力大小为5 3 N，方向垂直于斜面向上解析物体受力情况如图所示．重力沿斜面方向向下的分量G x＝mg sin 30°＝5.0 N小于弹簧测力计的拉力F T，故摩擦力方向沿斜面向下．根据共点力平衡：F T＝mg sin 30°＋f，F N＝mg cos 30°解得f＝1 N，方向沿斜面向下，F N＝5 3 N，方向垂直于斜面向上12. 如图10所示，一质量为6 kg的物块置于水平地面上．物块与地面间的动摩擦因数为0.5，然后用两根绳分别系在物块的A点和B点．A绳水平，B绳与水平面的夹角为37°，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.图10(1)逐渐增大B绳的拉力，直到物块对地面的压力恰好为零，则此时A绳和B绳的拉力分别是多大？(2)将A绳剪断，为了使物块沿水平面做匀速直线运动，在不改变B绳方向的情况下，B绳的拉力应为多大？答案(1)80 N100 N(2)27.3 N解析(1)对物块受力分析，此时物块受重力、A绳的拉力、B绳的拉力，根据共点力平衡得：F A＝mgtan θ＝80 NF B＝mgsin θ＝100 N.(2)对物块受力分析，并将B绳的拉力F B′正交分解，如图所示，由共点力平衡得：水平方向：f＝F B′cos θ竖直方向：F B′sin θ＋F N＝mg得F N＝mg－F B′sin θ又f＝μF N得F B′cos θ＝μ(mg－F B′sin θ)解得F B′≈27.3 N.。
2018版物理粤教版新课堂同步必修一文档：第3章 第5节
学业分层测评(十五)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．物体在共点力作用下，下列说法中正确的是()A．物体的速度在某一时刻等于零时，物体就一定处于平衡状态B．物体相对另一个物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C．随匀速上升的传送带一起向上运动的物体处于平衡状态D．竖直弹簧上端固定，下端挂一个重物，平衡后用力F将它拉下一段距离后突然撤去力F，重物仍然处于平衡状态【解析】处于平衡状态的物体，从运动形式上是处于静止或匀速直线运动状态，即加速度等于零；从受力上来看，物体所受合力为零．若某一时刻速度为零的物体，加速度不一定为零，则物体不一定处于平衡状态，选项A错误；物体相对于另一物体静止时，该物体不一定处于平衡状态，如当另一物体做变速运动时，该物体也做相同的变速运动，加速度不为零，则此物体处于非平衡状态，故选项B错误；物体随传送带一起匀速运动，加速度为零，物体处于平衡状态，选项C正确；弹簧上挂的重物，在力F撤去后会在弹簧拉力作用下产生向上的加速度，故不处于平衡状态，则选项D错误．由以上分析可知，本题正确选项为C.【答案】 C2．某物体受四个力的作用而处于静止状态，保持其他三个力的大小和方向均不变，使另一个大小为F的力的方向转过90°，则欲使物体仍能保持静止状态，必须再加上一个大小为多少的力()A．F B.2FC．2F D．3F【解析】因其余三个力的合力F′与F等大反向，当F转过90°时，三个力的合力F′与F夹角为90°，F′与F的合力大小为2F，故欲使物体仍能保持静止状态，必须再加上一个大小为2F的力．【答案】 B3．如图3-5-5所示，两块同样的条形磁铁A与B质量均为m，将它们竖直放在水平桌面上，用弹簧测力计通过一根细线竖直向上拉磁铁A ，若弹簧测力计的读数为mg ，则B 对A 的弹力F 1以及桌面对B 的弹力F 2分别为( )图3-5-5A ．F 1＝0，F 2＝mgB ．F 1＝mg ，F 2＝0C ．F 1＞0，F 2＝mgD ．F 1＞0，F 2＜mg【解析】 以A 、B 整体为研究对象，整体受三个力作用：重力2mg 、桌面的弹力F 2及弹簧测力计的拉力F ，由平衡条件得F ＋F 2＝2mg ，F 2＝2mg －F ＝mg .以A 为研究对象，A 受四个力的作用：重力mg 、弹簧测力计的拉力F ＝mg 、B 对A 的弹力F 1及B 对A 的吸引力F ′，由平衡条件得F ＋F 1＝mg ＋F ′，F 1＝F ′＞0，故选项C 正确．【答案】 C4．如图3-5-6所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心．一质量为m 的小滑块，在水平力F 的作用下静止于P 点．设滑块所受支持力为F N .OP 与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是( )图3-5-6A ．F ＝mgtan θ B ．F ＝mg tan θ C ．F N ＝mgtan θD ．F N ＝mg tan θ【解析】 滑块受力分析如下图所示．由图可知F ＝mgtan θ，A 正确，B 错误；F N ＝F 合＝mgsin θ ，C 、D 错误．【答案】 A5.用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中，如图3-5-7所示．已知ac 和bc 与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac 绳和bc 绳中的拉力分别为( )图3-5-7A.32mg ，12mg B.12mg ，32mg C.34mg ，12mgD.12mg ，34mg【解析】 结点c 受力如图所示，由平衡条件可得T ac ＝mg cos 30°＝32mg ，T bc ＝mg sin 30°＝12mg ，故A 正确． 【答案】 A6．(多选)如图3-5-8所示，放在水平面上的物体A 用轻绳通过光滑定滑轮连接另一物体B ，并静止，这时A 受到水平面的支持力为F N ，摩擦力为f ，若把A 向右移动一些后，A 仍静止，则( )图3-5-8A ．F N 将增大B ．f 将增大C．轻绳拉力将减小D．物体A所受合力将增大【解析】物体A受力如图，系统处于静止状态，绳子的拉力不变，始终等于B的重力，即F＝m B g，A所受合力为零，故C、D错误；当A向右移动时，θ角减小，F N＝m A g－F sin θ，f＝F cos θ，由此可得，F N、f均增大，所以A、B 正确．【答案】AB7．如图3-5-9所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g.若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为()【导学号：60042033】图3-5-9A.mg2sin α B.mg2cos αC.12mg tan α D.12mg cot α【解析】对石块受力分析如图所示，由平衡条件得：2F N sin α＝mg，解得F N＝mg2sin α.【答案】 A8．如图3-5-10所示，质量为m的物体在与竖直方向成θ角的推力F作用下，沿竖直墙壁向上匀速运动．若物体与墙面间的动摩擦因数为μ，试求F的大小．图3-5-10【解析】 物体的受力如图所示．由共点力的平衡条件，沿水平方向F N －F sin θ＝0，沿竖直方向F cos θ＝mg ＋f ，又f ＝μF N ，解得F ＝mgcos θ－μsin θ.【答案】mgcos θ－μsin θ[能力提升]9．(多选)如图3-5-11所示，一铁架台放在水平地面上，其上用轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直．现将水平F 作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止．则在这一过程中( )图3-5-11A ．水平拉力F 变大B ．细线的拉力不变C ．铁架台对地面的压力变大D ．铁架台所受地面的摩擦力变大【解析】 对小球受力分析，受细线的拉力、重力、F ，根据平衡条件，有：F ＝mg tan θ，θ逐渐增大则F 逐渐增大，故A 正确；由上图可知，细线的拉力T ＝mgcos θ，θ增大，T 增大，故B 错误；以整体为研究对象，根据平衡条件得：f ＝F ，则f 逐渐增大．F N ＝(M ＋m )g ，F N 保持不变．故D 正确，C 错误．【答案】 AD10．(多选)如图3-5-12所示，人重为600 N ，木板重为400 N ，人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2.现在人用水平力拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，则( )图3-5-12A ．人拉绳的力是200 NB ．人拉绳的力是100 NC ．人的脚给木板的摩擦力向右D ．人的脚给木板的摩擦力向左【解析】 把人与木板看成一个整体，绳拉人与绳拉木板的力都为T ，根据平衡条件有：2T ＝μF N ＝μ(G 1＋G 2)，所以T ＝100 N ，即人拉绳的力也是100 N ，故A 错误，B 正确；以人为研究对象，人处于平衡状态，其中绳对人的拉力向右，因而木板对人的静摩擦力向左，根据力是物体间的相互作用，则人对木板的静摩擦力方向向右，故C 正确，D 错误．【答案】 BC11．如图3-5-13所示，一质量为m 的物块在固定斜面上受平行斜面向上的拉力F 的作用而匀速向上运动，斜面的倾角为30°，物块与斜面间的动摩擦因图3-5-13数μ＝32，则拉力F的大小为多少？【解析】受力分析如图所示，沿斜面向上为x轴正方向，垂直斜面向上为y轴正方向建立直角坐标系，将重力向x轴及y轴分解，因物体处于平衡状态，由共点力的平衡条件可知：平行于斜面方向：F－mg sin α－f＝0；垂直于斜面方向：F N－mg cos α＝0；其中f＝μF N；由以上三式解得：F＝mg sin α＋μmg cos α＝mg(12＋32×32)＝54mg.【答案】54mg12．拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图3-5-14所示)．设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ.若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小．图3-5-14【解析】设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把．将推拖把受到的力沿竖直和水平方向分解，如图所示，根据平衡条件有F cos θ＋mg＝F NF sin θ＝f式中F N和f分别为地板对拖把的支持力和摩擦力，又因为f＝μF N联立以上三式得F＝μmgsin θ－μcos θ.【答案】μmgsin θ－μcos θ。
高中物理第三章研究物体间的相互作用3.5共点力的平衡条件课时训练含解析粤教版必修1
共点力的平衡条件基础夯实1.物体在共点力作用下,下列说法中正确的是()A.物体的速度在某一时刻等于零时,物体就一定处于平衡状态B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态C.物体所受合外力为零时,就一定处于平衡状态D.物体做匀加速运动时,物体处于平衡状态,从受力上看,物体所受合外力为零.某一时刻速度为零的物体,所受合外力不一定为零,故不一定处于平衡状态,选项A错误;物体相对另一物体静止时,该物体不一定静止,如当另一物体做变速运动时,该物体也做变速运动,此时物体处于非平衡状态,故选项B错误;选项C符合平衡条件,为正确选项;物体做匀加速运动,速度大小变化,物体不处于平衡状态,故选项D错误.2.如图所示,两块同样的条形磁铁A与B质量均为m,将它们竖直放在水平地面上,用弹簧测力计通过一根细线竖直向上拉磁铁A,若弹簧测力计的读数为mg,则B对A的弹力F1以及桌面对B的弹力F2分别为()A.F1=0,F2=mgB.F1=mg,F2=0C.F1>0,F2=mgD.F1>0,F2<mgA、B整体为研究对象,整体受三个力作用:重力2mg、桌面的弹力F2及弹簧测力计的拉力,由平衡条件得F+F2=2mg,F2=2mg-F=mg.以A为研究对象,A受四个力的作用:重力mg、弹簧测力计的拉力F=mg、B对A的弹力F1及B对A的吸引力F',由平衡条件得F+F1=mg+F',F1=F'>0,故选项C正确.3.如图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为F A、F B,灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是()A.F A一定小于GB.F A与F B大小相等C.F A与F B是一对平衡力取结点O为研究对象,受力分析如图所示,受F A、F B和结点下方细绳的拉力F C的作用,因灯笼静止,故拉力F C=G,结点O处于静止状态,三力平衡,合力为零,拉力F A、F B的合力F合必与F C 等值反向共线,因A、B点等高,AO、BO长度相等,故F A、F B与竖直方向的夹角均为θ,由几何关系可知,必有F A=F B,当θ=60°时,F A=F B=G,当θ>60°时,F A=F B>G,当θ<60°时,F A=F B<G,只有选项B正确.4.如图,某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若将F4=5 N的力沿逆时针方向转动90°,其余三个力的大小和方向不变,则此时物体所受合力的大小为()(导学号51090135)A.0B.10 NC.5 ND. N,F1、F2和F3的合力与F4等大反向,设为F,则F4=5 N转过90°后与F成90°角,故合力F合=F4=5 N.5.如图所示,一物体在粗糙斜面上受到沿斜面向上的力F作用,处于静止状态.下列判断正确的是()A.物体一定受到四个力的作用B.摩擦力方向一定沿斜面向下C.摩擦力的大小可能等于零增大,摩擦力也一定增大,若mg sin θ=F,摩擦力为零,物体受到重力、支持力以及F三个力的作用,选项A错误,选项C正确;若mg sin θ>F,摩擦力方向向上,此时F增大,摩擦力先减小后增大,选项B、D错误.6.(2015山东理综)如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间。
粤教版高中物理必修一第三章第五节共点力的平衡条件同步练测(广东教育版).docx
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）第五节 共点力的平衡条件建议用时 实际用时满分 实际得分45分钟100分一、选择题（本题共9小题，每小题5分，共45分.其中，第2、3、4、6、7、8、9为单选题，第1、5题为双选题.双选题中全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）1.下列各运动状态中物体处于平衡状态的是（ ） A.静止在粗糙面上的物体 B.沿光滑斜面下滑的物体 C.在平直路面匀速行驶的汽车D.初速度为零的做匀加速直线运动的物体2.一物体受到三个共点力的作用，下列能使物体处于平衡状态的是（ ）A.F 1＝7 N ，F 2＝8 N ，F 3＝9 NB.F 1＝8 N ，F 2＝2 N ，F 3＝1 NC.F 1＝7 N ，F 2＝1 N ，F 3＝5 ND.F 1＝10 N ，F 2＝8 N ，F 3＝1 N3.一个物体受到三个力的作用，三力构成的矢量图如图1所示，则能够使物体处于平衡状态的情形是（ ）4. 运动员用双手握住竖直的滑杆匀速上攀和匀速下 滑时，运动员所受到的摩擦力分别是和，那么（ ） A.向下，向上，且 B.向上，向下，且 C.向上，向上，且 D.向上，向下，且5.如图2所示，放置在水平地面上的直角劈质量为M ，直角劈上有一个质量为m 的物体，若m 在其上匀速下滑，M 仍保持静止，则（ ） A.直角劈对地面的压力等于 B.直角劈对地面的压力大于 C.地面对直角劈没有摩擦力D.地面对直角劈有向左的摩擦力6.如图3所示，两块同样的条形磁铁A 与B 质量均为m ，将它们竖直放在水平地面上，用弹簧测力计通过一根细线竖直向上拉磁铁A ，若弹簧测力计的读数为mg ，则B 对A 的弹力F 1以及桌面对B 的弹力F 2分别为（ ） A.， B.， C.， D.，图3图27.如图4所示，一根长为L 的易断的细绳，其两端固定在天花板上的A 、B 两点，若在细绳上的C 处系一重物，已知AC ＞BC ，则下面的说法中正确的是（ ） A.增加物体的质量，BC 绳先断B.增加物体的质量，AC 绳先断C.增加物体的质量，两根绳同时断D.以上说法都不正确 8.如图5所示，重物G 用轻绳悬于O 点，被轻绳OA、OB 拉住，现保持O 点及OA 绳位置不变，缓缓将OB 绳由水平方向向上转动，在转动过程中OA 、OB 绳中的张力变化情况是（ ）A.OA 绳张力一直变大，OB 绳张力一直变小B.OA 绳张力一直变大，OB 绳张力先变小后变大C.OA 绳张力一直变小，OB 绳张力一直变大D.OA 绳张力一直变小，OB 绳张力先变小后变大9.如图6所示，一质量为M 的楔形块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a 、b 是两个位于斜面上质量均为m 的木块.已知所有接触面都是光滑的.发现a 、b 沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对桌面的压力等于（ ） A. B. C.D.二、填空题（本题共1小题，共6分，请将正确的答案填到指定位置）10.如图7所示，两物体A 、B 质量分别为2 kg 、1 kg ，用跨过定滑轮的轻绳相连.A 静止于水平地面上，不计摩擦，绳对A 的拉力大小为_________N ，地面对A 作用力的大小为____________N.（g 取） 三、计算题（本题共4小题，共49分.要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11.（11分）如图8所示，有一个半径为的圆柱绕竖直轴OO ′以的角速度匀速转动，今用力F 将质量为的物体A 压在圆柱侧面，使其以的速度匀速下降，若物体A 与圆柱的动摩擦因数，求力F 的大小.（已知物体A 在水平方向受光滑挡板的作用，不能随轴一起转动.g 取）12.（11分）如图9所示，细绳AO 和BO 悬挂一重的物体，已知，，求绳AO 、BO 所受的拉力分别为多大？13.（11分）如图10所示，质量为M 的直角三棱柱A 放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ.质量为m 的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B 都处于静止状态，求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？ACB图4图1图7θA B图10A ＯBG图5abαβM图6图8图914.（16分）当物体从高空下落时，所受阻力会随物体的速度增大而增大，因此下落一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的收尾速度.研究发现，在相同环境条件下，球形物体的收尾速度仅与球的半径和质量有关.下表是某次研究的实验数据：小球编号 A B C D E小球的半径r/10－3 m0.50.5 1.52 2.5小球的质量m/10－6 kg254540100 小球的收尾速度v/（m·s－1）1640402032 （1）根据表中的数据，求出B球与C球在达到收尾速度时所受阻力之比. （2）根据表中的数据，归纳出球形物体所受阻力f与球的速度大小v及球的半径r的关系（写出有关表达式，并求出比例系数）.第五节共点力的平衡条件参考答案1.AC 解析：平衡状态是指物体所受合力为零的状态，即静止和匀速直线运动状态.2.A 解析：三个共点力使物体处于平衡状态，则这三个共点力的合力为零，其中一个力必定在另外两个力的合力范围内.选项A中，，的合力范围为≤≤，在此范围内.通过类似的分析判断可知，其余各项均不符合这一条件.故选A.3.A4.C 解析：由于都是匀速运动，所受合力都为零，所以摩擦力、大小都与重力相等，方向与重力相反.5.AC解析：利用整体法对直角劈和物体整体受力分析，受重力和地面的支持力，由于物体匀速运动，直角劈静止，两者都处于平衡状态，所以，且地面对直角劈无摩擦.6.C解析：以A、B整体为研究对象，A、B整体受到重力2mg、桌面的弹力F2和弹簧测力计的拉力F三个力的作用，由平衡条件得，.以A为研究对象，A受到重力mg、弹簧测力计的拉力、B对A的弹力F1和B对A的吸引力F′四个力的作用，由平衡条件得，，故选项C正确.7.A解析：绳中的张力与绳的长度没有任何关系，根据、的合力必与重力G等大且反向，如图11甲所示，可知三力构成一个箭头首尾相接的矢量三角形，如图乙所示，且力的大小与长度成正比，可知.选项A正确.ACB甲G T BT AT AT BG甲T AT BGT AT BG甲甲图11 图128.D 解析：根据OB 绳的初始位置可作出初始状态力的矢量三角形，如图12甲所示，三个力中，重力的大小和方向均不变，绳OA 张力的方向不变，随着绳OB 张力方向的改变，使绳OB 、OA 张力的大小也随着改变，其动态变化如图乙所示.由图中可看出先变小后变大，而一直在减小.选项D 正确. 9.A 解析：由于各接触面是光滑的，a 、b 两物体均加速下滑，分析楔形块受力：楔形块自身的重力Mg ，地面的支持力，a 对楔形块的压力，b对楔形块的压力，如图13所示.利用正交分解，在竖直方向上合力为零因为α与β互余，所以所以.10.10 10 解析：受力分析如图14所示，由于A 、B 都处于静止状态，所以，，又因为，所以绳对A 的拉力等于B 的重力，地面对A 的作用力. 11. 解析：圆柱与A 接触相对于A 的速度垂直纸面向里，所以A 相对于圆柱体既有的竖直向下的恒定速度，又有的垂直纸面向外的速度. A 相对于圆柱体合速度 与竖直方向的夹角A 所受摩擦力的方向与相对速度方向相反，其竖直向上分量与A 所受重力平衡，则 解得.12. 解析：对O 点受力分析如图15所示，对所受力进行正交分解，由于物体处于静止状态，所以x 方向上： y 方向上： 代入数据得，.13. 解析：选取A 和B 整体为研究对象，它受到重力，地面支持力，墙壁的弹力和地面的摩擦力的作用（如图16甲所示）而处于平衡状态.根据平衡条件有 ，，可得再以B 为研究对象，它受到重力，三棱柱对它的支持力，墙壁对它的弹力F 的作用（如图16乙所示）.而处于平衡状态，根据平衡条件有，，解得. 所以.14.（1）1∶9 （2）解析：（1）球在达到收尾速度时为平衡状态，有，则.（2）由题表中A 、B 球有关数据可得，阻力与速度成正比，即；由题表中B 、C 球有关数据可得，阻力与球的半径的平方成正比，即.综合得，.图13图14图15(M +m )gfFF NmgF N BFθ 甲乙图16。
高中物理3.5《共点力的平衡条件》同步测试题粤教版必修1
高中物理 3.5 《共点力的均衡条件》同步测试题粤教版必修1一、选择题1．以下各组的三个点力，可能均衡的有[]A． 3N，4N， 8N B．3N，5N，7NC． 1N，2N， 4N D．7N，6N，13N2． n 个共点力作用在一个质点上，使质点处于均衡状态。
当此中的F1渐渐减小时，物体所受的协力[]A．渐渐增大，与F1同向 B．渐渐增大，与F 1反向C．渐渐减小，与F1同向 D．渐渐减小，与F1反向3．质量为m的木块沿倾角为θ的斜面匀速下滑，如图 1 所示，那么斜面对物体的作使劲方向是[]A．沿斜面向上B．垂直于斜面向上C．沿斜面向下D．竖直向上4．如图 2 所示，人站在岸上经过定滑轮用绳牵引小船，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中[]A．绳的拉力不停增大B．绳的拉力保持不变C．船遇到的浮力不变D．船遇到的浮力减小5．物体在水平推力 F 的作用下静止于斜面上，如图 3 所示，若稍稍增大推力，物体仍保持静止，则[]A．物体所受协力增大B．物体所受协力不变C．物体对斜面的压力增大D．斜面对物体的摩擦力增大6．如图 4 所示，直杆 AB可绕 A 端在竖直平面内转动。
当直杆处于图示地点均衡时，在 B 端有三种施力方式，即 F1竖直向上；或F2与杆垂直；或F3水平向左。
三个力及其力矩对比较是[]A． F1及其力矩最大B．F3及其力矩最大C．三个力矩同样大， F3最大 D ．三个力同样大， F2的力矩最大7．用不等臂的天平称物体的质量，物体放在右盘时，称得质量为m1；放在左盘时，称得质量为 m2。
则物体质量是 [ ]m1 m2m1 m2C 、m1m2m1 m2A、 B 、 D.2228．如图 5 所示，平均直尺放在桌面上，一端悬一砝码，尺恰均衡。
尺伸出桌面的长度是全长的2／ 7，则尺的重量与砝码重量的比是[]A． 2∶7 B．7∶ 2C．4∶ 3D．1∶ 49．如图 6，一根平均的木棒。
重量为2G，在此中点O处支起，木棒保持水平。
粤教版高中物理必修一 3.5 共点力的平衡条件 同步测试
同步作业第五节共点力的平衡条件一、平衡状态1.若一个物体处于平衡状态，则此物体一定是()A．静止B．做匀加速直线运动C．做匀速直线运动D．所受合外力为零2.(多选)下列物体中处于平衡状态的是()A．静止在粗糙斜面上的物体B．沿光滑斜面下滑的物体C．在平直路面上匀速行驶的汽车D．做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间3.物体在共点力作用下，下列说法中正确的是()A．物体的速度在某一时刻等于零时，物体一定处于平衡状态B．物体相对于另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C．物体所受合力为零时，物体一定处于平衡状态D．物体做匀加速运动时，物体一定处于平衡状态二、共点力的平衡条件4.（多选）共点的五个力平衡，则下列说法中正确的是()A．其中四个力的合力与第五个力等大反向B．其中三个力的合力与其余的两个力的合力等大反向C．五个力合力为零D．撤去其中的三个力，物体一定不平衡5.质量为m的长方体木块静止在倾角为θ的斜面上，斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是()A．沿斜面向下B．垂直于斜面向上C ．沿斜面向上D ．竖直向上6.(多选)下列关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是( )A ．如果物体的运动速度为零，则必处于平衡状态B ．如果物体的运动速度大小不变，则必处于平衡状态C ．如果物体处于平衡状态，则物体沿任意方向的合力都必为零D ．如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反7.如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止．下列判断正确的是( )A ．F 1>F 2>F 3B ．F 3>F 1>F 2C ．F 2>F 3>F 1D ．F 3>F 2>F 18.如图所示，物体M 放在水平面上受到两个水平力的作用，F 1＝4 N ，F 2＝8 N ，物体处于静止．如果将水平力F 1增加5 N ，则( )A ．物体M 仍处于静止B ．物体M 受到的合力方向向左C ．物体M 受到的合力方向向右D ．物体M 受到的摩擦力等于5 N9．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GB ．22G 和22G C.12G 和32G D ．12G 和12G 10.(多选)如图所示，重为G 的物体受到与水平面成α角斜向上的恒力F 的作用，物体沿水平地面做匀速直线运动，则( )A ．地面对物体的支持力大小等于物体所受重力G 的大小B ．地面对物体支持力的大小等于G －F sin αC．物体与地面间的动摩擦因数为F cos αG－F sin αD．物体所受滑动摩擦力的大小为F cos α11.(多选)倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上．下列结论正确的是()A．木块受到的摩擦力大小是mg sin αB．木块对斜面体的压力大小是mg cos αC．桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin αcos αD．桌面对斜面体的支持力大小是(M＋m)g12．(多选)如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．则m1所受支持力F N和摩擦力f正确的是()A．F N＝m1g＋m2g－F sin θB．F N＝m1g＋m2g－F cos θC．f＝F cos θD．f＝F sin θ三、动态平衡13.如图所示，光滑球被细绳拴住靠在竖直墙上，绳对球的拉力为T，墙对球的弹力为N，现在通过一个小滑轮缓慢向上拉绳，在这个过程中()A．N、T都减小B．N、T都增大C．N、T的合力将减小D．N、T的合力将增大14.如图所示，将一个物体用两根等长的绳子OA、OB悬挂在半圆形的架子上，B点固定不动，结点O也不移动，悬点A由位置C向位置D缓慢地移动，在移动过程中，下列关于OA绳中张力的说法正确的是()A．一直增大B．一直减小C．OA与OC成30°时张力最小D．OA与OC成60°时张力最小15.如图所示，质量为m的物体静止于倾角为θ的固定斜面上，现将一垂直于斜面向下的推力F作用在物体上．则下列说法正确的是()A．物体仍处于静止状态B．物体受到的合外力变大C．物体受到的摩擦力可能变大D．物体受到的支持力一定变小四、非选择题（要求：必须画出受力示意图）16.如图所示，物体质量为m，靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙之间的动摩擦因数为μ，对物体加一外力F，F与竖直方向的夹角为α，若要使物体沿墙向上匀速运动，试求外力F的大小．17.如图所示，轻绳OA一端系于天花板上，与竖直方向的夹角为30°，水平轻绳OB的一端系在一物体Q上，Q相对于水平桌面静止，OC绳挂一重为300 N的物体P.试求绳子OA 的拉力与物体Q受到的摩擦力的大小．18.如图所示，质量M＝2 3 kg的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量m＝ 3 kg的小球相连．今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝10 3 N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10 N/kg. 求：(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ.同步作业第五节共点力的平衡条件参考答案1.解析：选D.物体处于平衡状态是指物体保持匀速直线运动或静止，其合外力为零，加速度为零，所以选项D正确．2.解析：选AC.静止在粗糙斜面上的物体和匀速行驶的汽车都处于平衡状态．而沿光滑斜面下滑的物体，加速度不等于零，不处于平衡状态；做自由落体运动的物体在刚开始下落时，尽管速度v＝0，但加速度a＝g≠0，合力F＝G≠0，故也不处于平衡状态．3.[解析]选C.物体在某时刻的速度为零，所受合力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A错误；物体相对于另一物体静止，则说明该物体与另一物体具有相同的速度和加速度，也不一定处于平衡状态，B错误；物体做匀加速运动时，加速度不为零，一定不是平衡状态，D错误；只有C满足平衡条件，C正确．4.解析：选ABC.五个共点力平衡，则五个力合力为零，选项A、B、C正确，撤去其中三个力，剩余两力，有可能合力仍为零，则D项错误．5.解析：选D.由于木块处于平衡状态，所以木块受到的支持力F N、摩擦力f的合力F 与木块受到的重力大小相等、方向相反．6.解析：选CD.物体速度为零时不一定处于平衡状态，如竖直上抛的物体到达最高点时速度为零，此时物体由于自身重力而使得所受合力不为零，故A错；物体速度大小不变，但方向可能改变，即物体不一定做匀速直线运动，故物体不一定处于平衡状态，所以B错；物体处于平衡状态时，满足F合＝0的条件，故物体沿任意方向的合力都必为零，C对；如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，要满足F合＝0的条件，则任意两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反，所以D对．7.解析：选B.由题意可知三个处于平衡状态的共点力能构成一个闭合的矢量三角形，将F1、F2和F3三力构成一个三角形，根据大角对大边，可知B选项正确，A、C、D项错误．8.解析：选A.据题意可知，F1＝4 N，F2＝8 N时，物体处于静止状态．即物体所受静摩擦力应为F2－F1＝(8－4)N＝4 N．如果将F1增加5 N，则F1＝(4＋5)N＝9 N．显然F1－F2＝(9－8)N＝1 N，小于最大静摩擦力，故物体仍处于静止状态，所受静摩擦力为1 N，方向与F1的方向相反，物体所受合力为零，故A选项正确．9.解析：选B.由对称性可知两根绳的拉力大小相等，设为T，则对日光灯在竖直方向上有：2T cos 45°＝G，可得T＝22G，即B正确．10.解析：选BCD.物体的受力分析如图所示，将力F正交分解为水平方向的分力F1和竖直方向的分力F2，则在水平方向上有：F1＝F cos α＝μF N ＝f.在竖直方向上有：F N＋F2＝F sin α＋F N＝G，所以F N＝G－F sinα.即可得出f＝μF N＝μ(G－F sin α)＝F cos α，所以μ＝F cos αG－F sin α.故答案应选择B、C、D.11.解析：选ABD.以木块为研究对象，有f＝mg sin α，F N＝mg cos α，故选项A、B正确；以木块与斜面体所组成的整体为研究对象，有f′桌＝0，F N桌′＝(M＋m)g，故选项C错误，选项D正确．12.解析：选AC.将m1、m2、弹簧看成整体，受力分析如图所示：根据平衡条件得f＝F cosθF N＋F sinθ＝(m1＋m2)g解得F N＝(m1＋m2)g－F sinθ，故选项A、C正确．13.解析：选B.分析球受力如图，因缓慢向上拉绳，故球处于平衡状态，设绳与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件得N＝G tan θ，T＝G/cos θ，当向上拉绳时，θ角变大，故N、T都增大．14.解析：选D.结点O始终静止，说明其受力平衡，B点固定不动，说明绳子OB上的拉力方向保持不变，对结点O受力分析并作出其受力的动态平衡变化图，如图所示：根据动态平衡变化图可知，OA绳上的拉力先减小后增大，并且当OA绳与OB绳垂直时，OA绳上的拉力最小，故选项D正确．15.解析：选A.设物体的最大静摩擦力为f m.物体原来静止在斜面上，则有mg sin θ≤f m＝μmg cos θ，当推力F作用在物体上，物体对斜面的压力增大，最大静摩擦力f m增大，仍有mg sin θ≤f m，故物体仍处于静止状态，合外力保持为零，故A正确、B 错误．由平衡条件得知，物体受到的摩擦力都为f＝mg sin θ，没有变化．物体受到的支持力增大，故C、D错误．16.解析：物体向上运动，受力分析如图所示，建立如图所示的坐标系．由共点力平衡条件得：F cos α－F N＝0 ①F sin α－f－mg＝0 ②又f＝μF N ③由①②③得，F＝mgsin α－μcos α.17.解析：对结点O和物体Q受力分析，如图所示：对结点O，由平衡条件可得，在x方向上：F AO sin 30°＝F BO在y方向上：F AO cos 30°＝F CO其中，F CO＝G P＝300 N对物体Q，由平衡条件可得，F OB＝f＝F BO，解得：F AO＝200 3 N＝346 Nf＝100 3 N＝173 N.答案：346 N(或200 3 N)173 N(或100 3 N)18．【解析】(1)以球为研究对象，球受力如图(a)所示据共点力平衡条件得F cos 30°－T cos θ＝0F sin 30°＋T sin θ＝mg解得T＝10 3 Nθ＝30°.(2)以木块M为研究对象，其受力如图(b)所示(a)据共点力平衡条件得T cos 30°－f＝0F N－Mg－T sin 30°＝0f＝μF N解得μ＝0.35.【答案】(1)30°(2)0.35(b)。
高中物理 3.5 共点力的平衡条件练习 粤教版必修1
第五节 共点力的平衡条件一、单项选择题1．如图K351所示，物体受到F 1＝8 N ，F 2＝2 N 和摩擦力三个水平力的作用，静止在水平面上，若撤去F 1，木块所受的合力为( )图K351A ．大小为8 N ，水平向右B ．大小为4 N ，水平向左C ．大小为2 N ，水平向右D ．等于零2．下列各组共点力不可能平衡的是( )A ．20 N 、20 N 、20 NB ．30 N 、40 N 、80 NC ．20 N 、30 N 、50 ND ．40 N 、70 N 、80 N3．用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中，如图K352所示．已知ac 和bc 与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac 绳和bc 绳中的拉力分别为( )图K352 A.32mg ，12mg B.12mg ，32mg C.34mg ，12mg D.12mg ，34mg 4．如图K353所示，物体A 、B 在力F 作用下一起以相同速度沿F 方向匀速运动，关于物体A 所受的摩擦力，下列说法正确的是( )图K353A ．甲、乙两图中A 均受摩擦力，且方向均与F 相同B ．甲、乙两图中A 均受摩擦力，且方向均与F 相反C．甲、乙两图中A物体均不受摩擦力D．甲图中A不受摩擦力，乙图中A受摩擦力，方向和F相同二、双项选择题5．下列说法正确的是( )A．只有静止的物体才处于平衡状态B．只要物体的速度为零，它就一定处于平衡状态C．只要物体的运动状态不变，它就处于平衡状态D．只有加速度为零的物体才处于平衡状态6．如图K354所示，在水平力F的作用下，重为G的物体沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙之间的动摩擦因数为μ，物体所受摩擦力大小为( )图K354A．μFB．μ(F＋G)C．μ(F－G)D．G7．如图K355所示，物体m与斜面体M一起静止在水平面上．若将斜面的倾角θ稍微增大一些，且物体m仍静止在斜面上，则( )图K355A．斜面体对物体的支持力变小B．斜面体对物体的摩擦力变大C．水平面与斜面体间的摩擦力变大D．水平面与斜面体间的摩擦力变小8．如图K356所示，a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，一轻绳跨过光滑定滑轮连接a和N，它们连接如图并处于平衡状态．下列说法正确的是( )图K356A．N一定处于拉伸状态而M有可能处于压缩状态B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C ．有可能N 处于不伸不缩状态而M 处于压缩状态D ．有可能N 处于拉伸状态而M 处于不伸不缩状态9．如图K357所示，重力为G 的物体受到与水平面成α角斜向上的恒力F 的作用，物体沿水平地面做匀速直线运动，则( )图K357A ．地面对物体的支持力大小等于物体所受重力G 的大小B ．地面对物体的支持力大小等于G －F sin αC ．物体与地面间的动摩擦因数为F cos αGD ．物体所受的滑动摩擦力大小为F cos α三、非选择题10．如图K358所示，重为G ＝10 N 的小球在竖直挡板作用下静止在倾角为30°的光滑斜面上，已知挡板也是光滑的，求：(1)挡板对小球弹力的大小．(2)斜面对小球弹力的大小．图K35811．如图K359所示，质量为m 1＝5 kg 的滑块置于一倾角为30°的粗糙斜面上，用一平行于斜面的大小为30 N的力F推滑块，滑块沿斜面向上匀速运动，斜面体质量m2＝10 kg，且始终静止，取g＝10 m/s2，求：(1)斜面对滑块的摩擦力大小．(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力的大小．图K35912．如图K3510所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲、乙均处于静止状态．(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，tan 37°＝0.75，取g＝10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求：(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？(2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若物体乙的质量m2＝4 kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？图K3510答案1．D 解析：撤去F1以前，对物体进行受力分析，可知物体受到6 N的静摩擦力，说明物体与水平面之间的最大静摩擦力大于6 N．撤去F1后，物体受到F2＝2 N的作用，小于最大静摩擦力，所以物体仍处于静止状态，合力为零．2．B 解析：三个力的合力可能为零，物体才可能平衡．判断三个力的合力是否可能为零的方法是：先算出任意两个力的合力的取值范围，看第三个力是否在这个范围之内，若在这个范围之内，则三个力的合力可能为零．3．A 解析：将绳ac和bc的拉力合成，由平衡条件可知，合力与重力大小相等，即F＝mg，如图D26所示．因绳ac和绳bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，所以平行四边形为矩形，由图可知，ac绳中的拉力F ac＝mg cos30 °＝32mg，bc绳中的拉力F bc＝mg sin30°＝12mg，A正确．图D264．D 解析：甲、乙两图中，A、B均做匀速直线运动，所受合力均为零．分别对甲图和乙图中的物体A进行受力分析，可知D正确．5．CD 解析：平衡状态指的是物体静止或做匀速直线运动，其特点是加速度为零，物体的运动状态(即物体的速度)不发生变化．静止不仅仅要求物体速度为零，加速度也必须为零．所以本题应选C、D.6．AD 解析：对物体进行受力分析，如图D27所示，物体受到重力G，墙壁对物体的支持力N，墙壁对物体的摩擦力f，水平力F共四个力的作用．由于物体匀速下滑，根据共点力的平衡条件可知，f＝G，N＝F.另外滑动摩擦力f＝μN＝μF.图D27 图D287．AB 解析：对物体进行受力分析，如图D28所示，分解重力，根据平衡条件可知：N＝G cos θ；f＝G sin θ.θ增大，N减小，f增大．斜面体受到物体对它的作用力，大小等于物体的重力，方向竖直向下，始终不变，故斜面体受水平面的摩擦力不变．8．CD 解析：由题图可知N一定不可能处于压缩状态．9．BD 解析：由正交分解法竖直方向合力为零，有F N＝G－F sin α由f＝μF N，解μ＝f F N由水平方向合力为零，有f＝F cos α解得μ＝F cos αG－F sin α故B、D正确．10．解：(1)对小球进行受力分析，如图D29所示，小球受到重力、斜面对小球的支持力N1、挡板对小球的支持力N2三个力的作用．用合成法可得图D29N 2＝G tan 30°＝10 33 N. (2)N 1＝G cos 30°＝20 33 N. 11．解：(1)用隔离法对滑块受力分析，如图D30甲所示，在平行斜面的方向上F ＝m 1g sin 30°＋ff ＝F －m 1g sin 30°＝(30－5×10×0.5) N ＝5 N.图D30(2)用整体法因两个物体均处于平衡状态，故可以将滑块与斜面体看做一个整体来研究，其受力如图乙所示，由图乙可知在水平方向上有f 地＝F cos 30°＝15 3 N在竖直方向上有F N 地＝(m 1＋m 2)g －F sin 30°＝(5＋10)×10 N －30×12N ＝135 N. 12．解：(1)受力分析如图D31所示．图D31F OA ＝m 1g cos θ＝54m 1g F OB ＝m 1g tan θ＝34m 1g .(2)f ＝F OB ＝34m 1g 方向水平向左．(3)f m ＝μm 2g ＝0.3×4×10 N ＝12 N当F OB ＝34m 1g ＝f m ＝12 N 时，m 1＝1.6 kg即物体甲的质量m1最大不能超过1.6 kg.。
粤教版高中物理必修一培优练习：第三章 习题课 受力分析和共点力的平衡
第三章相互作用习题课受力分析和共点力的平衡课后篇巩固提升合格考达标练1.如图所示,物体B与竖直墙面接触,在竖直向上的力F的作用下,A、B均保持静止,则物体B的受力个数为()A.2个B.3个C.4个D.5个A处于静止状态,其受到的合外力为零,受力分析如图甲所示;对物体A、B整体受力分析如图乙所示,竖直墙面对物体B没有弹力作用,则墙面也不会提供静摩擦力;对物体B受力分析,如图丙所示,则物体B受到4个力的作用,选项C正确.2.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B一定受重力和A对它的压力;将A、B看成整体,因整体保持静止,所以B一定受斜面的支持力;隔离木块A并对其受力分析,因A静止,故A一定受B的静摩擦力,故B也一定受A的静摩擦力;斜面对木块B可能有静摩擦力的作用,也可能没有.综上所述,C正确.3.如图所示,A物体沿竖直墙面自由下滑,B、C、D物体均静止,各接触面均粗糙.下列说法正确的是()A.A物体受到三个力作用B.B物体受到四个力作用C.C物体受到三个力作用D.D物体受到三个力作用物体沿竖直墙面自由下滑,“自由”说明A物体与竖直墙面之间没有弹力和摩擦力,因此A物体只受重力作用,故A错误;B物体处于静止状态,受到重力、弹力、摩擦力三个力的作用,故B错误;C物体受到重力和两个绳子的拉力共三个力的作用,故C正确;D物体处于静止状态,受到重力、支持力、绳子的拉力和摩擦力共四个力的作用,故D错误.4.如图所示,两个质量都为m的小球A、B用轻杆连接后斜放在墙壁上处于平衡状态.已知墙壁光滑,水平地面粗糙,现将A球向下移动一小段距离,两球再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,地面对B球的支持力F N和地面对B球的摩擦力f的变化情况是()A.F N不变B.F N变大C.f不变D.f变小整体进行受力分析,知竖直方向F N=2mg,移动两球后,仍然平衡,则F N仍然等于2mg,所以F N不变;水平方向,地面对B球的摩擦力f大小等于竖直墙壁对A球的弹力大小;隔离A球进行受力分析,如图所示,墙壁对A球的弹力F N'=mg tan θ;将A球向下移动一小段距离,夹角θ增大,所以F N'增大,而墙壁对A球的弹力大小始终等于地面对B球的摩擦力f大小,则地面对B球的摩擦力f变大,故A正确,B、C、D错误.5.如图所示,一质量为m的长方体物块静止在粗糙水平地面上,一重为G的光滑圆球放在光滑竖直的墙壁和长方体物块之间处于静止状态.现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块,在圆球与地面接触之前,下列判断正确的是()A.地面对长方体物块的支持力逐渐增大B.球对墙壁的压力逐渐减小C.水平拉力F逐渐减小D.地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大,整体处于平衡状态,竖直方向有F N=mg+G,则地面对整体的支持力不变,地面受到的摩擦力为滑动摩擦力,则有f=μF N,故地面对长方体物块的摩擦力不变,A、,当用水平向右的拉力F D错误;对球进行受力分析,如图所示,球受力平衡,则有F N1=G tan θ,F N2=Gcosθ缓慢拉动长方体物块时,θ增大,则tan θ增大,所以F N1增大,cos θ减小,则F N2增大,根据牛顿第三定律可知,球对墙壁的压力逐渐增大,故B错误;对长方体物块受力分析,受到重力mg、地面的支持力F N'、拉力F、球对长方体物块的压力F N2'以及滑动摩擦力f作用,如图所示,受力平衡,根据牛顿第三定律可知,F N2'=F N2,则水平方向有F+F N2'sin θ=f,由于F N2增大,θ增大,f不变,则F减小,故C正确.6.如图所示,斜面与水平面、斜面与挡板间的夹角均为30°,一小球放置在斜面与挡板之间,挡板对小球的弹力为F N1,斜面对小球的弹力为F N2.以挡板与斜面连接点所形成的水平直线为轴,将挡板从图示位置开始缓慢地转到水平位置,不计摩擦,在此过程中()A.F N1始终减小,F N2始终增大B.F N1始终增大,F N2始终减小C.F N1始终减小,F N2先减小后增大D.F N1先减小后增大,F N2始终减小小球受力分析如图所示,将F N1与F N2合成,其合力与重力等大反向,挡板转动时,挡板给球的弹力F N1与斜面给球的弹力F N2的合力的大小和方向均不变,其中F N2垂直于斜面,方向不变,挡板转动过程中,F N1的方向变化情况如图所示,为满足平行四边形定则,F N1大小变化规律为先减小后增大,其中挡板与斜面垂直时为最小,与此对应,F N2的大小一直减小,故D正确.7.如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上,现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B,它们均静止不动,则()A.A与B之间一定存在摩擦力B.B与地面之间可能存在摩擦力C.B对A的支持力可能小于mgD.地面对B的支持力为MgA、B整体受力分析,如图所示,受到重力(M+m)g、支持力F N和已知的两个推力F,对于整体,由于两个推力刚好平衡,故整体与地面间没有摩擦力,且有F N=(M+m)g,故B、D错误;对A受力分析,A至少受重力mg、推力F、B对A的支持力F N',当推力F沿斜面的分力大于重力沿斜面的分力时,摩擦力的方向沿斜面向下,当推力F沿斜面的分力小于重力沿斜面的分力时,摩擦力的方向沿斜面向上,当推力F沿斜面的分力等于重力沿斜面的分力时,摩擦力为零,A错误;在垂直斜面方向上有F N'=mg cos θ+F sin θ(θ为斜劈倾角),故F N'可能小于mg,C正确.8.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板MN,在半圆柱体P和MN之间放有一光滑的均匀小圆柱体Q,整个装置处于平衡状态,装置的纵截面图如图所示.现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,发现P始终保持静止,则在此过程中,下列说法正确的是()A.MN对Q的弹力逐渐减小B.地面对P的摩擦力逐渐增大C.P、Q间的弹力先减小后增大D.Q所受的合力逐渐增大的受力分析如图所示,F1表示P对Q的弹力,F2表示MN对Q的弹力,F2的方向水平向左保持不变,F1的方向顺时针旋转,由平行四边形的边长变化可知,F1与F2都逐渐增大,A、C错误;由于MN缓慢移动,Q处于平衡状态,所受合力为零,D错误;对P、Q整体受力分析,由平衡条件得,f=F2,由于F2逐渐增大,故f逐渐增大,B正确.等级考提升练9.如图所示,水平地面上的L形木板M上放着小木块m,M与m间有一处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态.木板受力的个数为()A.3个B.4个C.5个D.6个,整体处于静止状态,在水平方向上没有运动趋势,所以不受地面的摩擦力,对小木块受力分析,小木块受到重力、木板的支持力、弹簧的弹力、木板的摩擦力,所以木板受到小木块的摩擦力、重力、地面的支持力、弹簧的弹力、小木块对木板的压力,共5个力作用,C正确.10.(多选)如图所示,绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点,另一端固定在兜篮上.另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮,一端连接兜篮,另一端由操作人员控制.身穿屏蔽服的工人坐在兜篮里,缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处.绳OD一直处于伸直状态,兜篮、工人及携带的设备总质量为m,不计一切阻力,重力加速度大小为g.关于工人从C点运动到E点的过程中,下列说法正确的是()A.操作人员对绳的拉力一直变大B.绳OD的拉力一直变小C.OD、CD两绳拉力的合力大小等于mgD.当绳CD与竖直方向的夹角为30°时,操作人员对绳的拉力为√3mg3兜篮、工人及携带的设备整体受力分析如图所示,绳OD的拉力为F1,与竖直方向的夹角为θ,绳CD 的拉力为F2,与竖直方向的夹角为α.工人下降的过程中,θ减小,α增大,故F1增大,F2减小,A、B错误;mg,D正确.两绳拉力的合力大小等于mg,C正确;α=30°时,θ=30°,可求出F2=√3311.如图所示,顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙的水平地面上.三条绳结于O点,一条绳跨过定滑轮平行于斜面与物块P连接,一条绳连接小球Q,另一条绳OA在外力F的作用下使夹角θ<90°,P、Q两物体处于静止状态.现缓慢改变绳OA的方向至θ>90°,且保持结点O位置不变,整个装置始终处于静止状态.下列说法正确的是()A.斜面对P的摩擦力一定增大B.绳OA的拉力先减小后增大C.地面对斜面体的摩擦力方向可能向右D.地面对斜面体的支持力等于P和斜面体所受的重力之和慢改变绳OA的方向至θ>90°的过程,OA拉力的方向变化如图所示,可见OA的拉力先减小后增大,OP的拉力一直增大,故B正确;若开始时P受绳的拉力比较小,斜面对P的摩擦力沿斜面向上,OP 拉力一直增大,则斜面对P的摩擦力先变小后反向增大,故A错误;以斜面体和P、Q整体为研究对象受力分析,根据平衡条件,斜面体受地面的摩擦力与绳OA水平方向的分力等大反向,故摩擦力方向向左,C错误;以斜面体和P、Q整体为研究对象受力分析,根据竖直方向受力平衡F N+F cos α=(M斜+M P+M Q)g,α为F与竖直方向的夹角,由图分析可知F的最大值即为M Q g(当F方向竖直向上时),故F cos α<M Q g,则F N>M斜g+M P g,故D错误.12.如图所示,粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A,物体A与竖直墙之间放一光滑半圆球B,整个装置处于平衡状态.已知物体A、半圆球B的质量分别为m和M,半圆球B与物体A半径均为R,半圆球B的球心到水平地面的竖直距离为√2R,重力加速度为g.求:(1)物体A对地面的压力大小;(2)物体A对地面的摩擦力大小.把物体A、半圆球B看成一个整体,对整体受力分析,在竖直方向上受到竖直向下的重力(M+m)g和地面的支持力F N的作用,二力平衡,所以F N=(M+m)g,由牛顿第三定律得物体A对地面的压力大小为(M+m)g.(2)在水平方向上,整体受到竖直墙水平向右的弹力的作用,故物体A受到地面水平向左的摩擦力,并且摩擦力大小等于弹力大小;选取半圆球B为研究对象,运用隔离法,受力分析如图所示.根据力的分解和力的平衡条件可得,F N2=Mg tan θF N1=Mgcosθ半圆球B的球心到水平地面的竖直距离为√2R,由几何关系可知θ=45°所以F N2=Mg根据受力分析及牛顿第三定律,物体A对地面的摩擦力大小等于F N2,所以物体A对地面的摩擦力大小为Mg.M+m)g(2)Mg13.质量为M的木楔倾角为θ,在水平面上保持静止,当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时,它正好匀速下滑.如果用与木楔斜面成α角的力F拉着木块匀速上升,如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止).(1)当α=θ时,拉力F有最小值,求此最小值.(2)当α=θ时,求木楔对水平面的摩擦力的大小.,有mg sin θ=μmg cos θ即μ=tan θ.(1)木块在力F作用下沿斜面向上匀速运动,有F cos α=mg sin θ+fF sin α+F N=mg cos θf=μF N解得F=2mgsinθcosα+μsinα=2mgsinθcosθcosαcosθ+sinαsinθ=mgsin2θcos(θ-α)则当α=θ时,F有最小值,为F min=mg sin 2θ.(2)因为木块及木楔均处于平衡状态,整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力,即f'=F cos (α+θ)当α=θ时,F取最小值mg sin 2θ,所以f m'=F min cos 2θ=mg·sin 2θ·cos 2θ=12mg sin 4θ.mg sin 2θ(2)12mg sin 4θ。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
【金版学案】2018-2018高中物理第三章第五节共点力的平衡条
件练习粤教版必修1
1.几个力共同作用于一点，或力的作用线相交于一点，这几个力称为共点力Ｗ.
2.物体处于静止或匀速直线运动状态称为平衡状态.
3.二力平衡的条件：物体所受的两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上Ｗ.
4.共点力的平衡条件：物体在共点力的作用下的平衡条件是所受的合外力等于零Ｗ.
基础练习
1.物体在共点力的作用下的下列说法中正确的是（C）
A.物体的速度在某一时刻等于零时，就一定处于平衡状态
B.物体相对另一个物体保持静止时，就一定处于平衡状态
C.物体所受合外力为零时，就处于平衡状态
D.物体做匀加速直线运动时，就处于平衡状态
2.有两个共点力，一个是40 N，另一个是F，它们的合力是100 N，则F的大小有可能是（C）
A.20 N
B.40 N
C.80 N
D.160 N
解析：根据力的合成知|40－F|≤100≤40＋F，可得C正确.
3.（多选）一铁块m被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动，如图所示，下列说法错误的是（CD）
A.铁块受到四个力作用，其中有三个力的施力物体均是黑板
B.铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力：互相吸引的磁力和互相推斥的弹力
C.铁块受到的磁力和弹力是互相平衡的力
D.铁块受到的磁力大于弹力，黑板才能吸住铁块不动
解析：铁块受四个力的作用，分别是铁块的重力、黑板的吸引力、黑板的支持力及黑板的摩擦力，铁块的重力与黑板的摩擦力是平衡力，黑板的吸引力与黑板的支持力是平衡力.选CD.
4.两个共点力大小相等，当它们之间的夹角为90°时，其合力为F，当它们之间夹角为120°时，其合力的大小为（B）
A.2F
B.
2
2
F C.2F D.
3
2
F
解析：两个共点力F1＝F2，它们的夹角为90°时F＝2F1，夹角为120°时，它们的合力F＝2F1cos 60°＝F1，选B.
5.如图所示，一物块沿固定斜面匀速下滑，下列说法正确的是（B）
A.物块受重力和斜面对它的支持力
B.物块受重力、斜面对它的支持力和摩擦力
C.物块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力和下滑力
D.物块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力、下滑力和压力
6.如图AB杆通过悬线悬于O点，处于静止状态，则杆上B点对地面的摩擦力方向为（A）
A.水平向右
B.无摩擦力
C.水平向左
D.无法确定
解析：杆在水平方向上是平衡状态，由于绳子的拉力在水平方向有向右的分力，故地面对杆有向左的摩擦力，因此B点对地面的摩擦力方向向右.
拓展练习
7.（多选）一物体受三个共点力的作用，下面组合可能使物体处于平衡状态的是（AD）
A.F1＝7 N、F2＝8 N、F3＝9 N
B.F1＝8 N、F2＝2 N、F3＝11 N
C.F1＝7 N、F2＝1 N、F3＝5 N
D.F1＝10 N、F2＝10 N、F3＝1 N
解析：三个力的合力为零的条件是两个较小的力的代数和大于或等于较大的一个力.
8.（多选）水平地面上的物体受到一个水平方向上的拉力F和地面对它的摩擦力f的共同作用，在物体处于静止状态时，下列说法中正确的是（AD）
A.当F增大时，f也随之增大
B.当F增大时，f保持不变
C.F与f是一对作用力与反作用力
D.F与f是一对平衡力
9.（多选）如图所示，水平地面上的物体A在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速直线运动，拉力F与水平面夹角为θ.下列说法中正确的是（AC）
A.物体A一定受到四个力的作用
B.物体A受到的摩擦力大小为F sin θ
C.拉力F与物体A受到的摩擦力的合力方向一定是竖直向上
D.物体A受到的重力和物体对地面的压力是一对平衡力
解析：物体处于平衡状态，所受合外力为零，滑块受到的拉力和摩擦力的合力与重力和支持力的合力是一对平衡力，所以C对，水平方向合力为零，F cos θ＝f，B错.
10.如图所示，—物块C用两根无弹性的轻绳悬在空中，现保持绳OA的位置不变，让绳
OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的拉力大小变化情况是（D）
A.—直变大
B.一直变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
解析：物体在重力、两段绳的拉力共三个力作用处于平衡状态，三力的合力为零，两根绳的拉力的合力与重力为平衡力，作出受力分析图，从右图可知，当T B处于P位置时，T B最小，故选D.
11.一木块静止在水平桌面上，已知木块重10 N，木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力为2.1 N，求：
（1）用1.5 N的力水平拉木块时，木块受多大的摩擦力？
（2）要使木块由静止开始运动，至少要用多大的水平拉力？
（3）木块在桌面上滑动后，使水平拉力大小变为1.5 N，此时木块受多大的摩擦力？
解析：用1.5 N的拉力拉物体，拉力小于最大静摩擦力，由平衡条件得f＝1.5 N；要使木块由静止开始运动，拉力要超过最大静摩擦力，即2.1 N；木块滑动以后，与地面之间的摩擦力为滑动摩擦力，f＝μN＝μmg＝0.2×10 N＝2 N.。