2019_2020新教材高中物理3.5共点力的平衡课堂检测含解析新人教版必修120191017116

共点力的平衡
1.我国的高铁技术在世界处于领先地位,高铁(如图甲所示)在行驶过程中非常平稳,放在桌上的水杯几乎感觉不到晃动。

图乙为高铁车厢示意图,A、B两物块相互接触放在车厢里的水平桌面上,物块与桌面间的动摩擦因数相同,A的质量比B的质量大,车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运动,A、B相对于桌面始终保持静止,下列说法正确的是( )
A.A受到2个力的作用
B.B受到3个力的作用
C.A受到桌面对它向右的摩擦力
D.B受到A对它向右的弹力
【解析】选A。

车厢做匀速直线运动时,A、B受到的合外力均为零,因此分别只受到重力和桌面的支持力的作用,因此A正确,B、C、D错误。

2.(2019·全国卷Ⅱ)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行。

已知物块与斜面之间的动摩擦因数为,重力加速度取
10 m/s2。

若轻绳能承受的最大张力为1 500 N,则物块的质量最大为 ( )
A.150 kg
B.100 kg
C.200 kg
D.200 kg
【解析】选A。

对物块受力分析如图所示,由平衡条件得,沿斜面方向F-
mgsin30°-F f=0,沿垂直斜面方向F N-mgcos30°=0,又F f=μF N,联立方程解得m=150 kg。

故A 正确,B、C、D 错误。

3.(多选)如图所示,物体A、B用细绳与轻弹簧连接后跨过滑轮。

A静止在倾角为45°的粗糙斜面上,弹簧与斜面平行,B悬挂着。

已知质量m A=3m B,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°减小到30°,此时B未落地,那么下列说法中正确的是
( )
A.弹簧的弹力将增大
B.物体A对斜面的压力将增大
C.物体A受到的静摩擦力将减小
D.物体A可能被拉动
【解析】选B、C。

对物体B受力分析,受重力和拉力,由二力平衡得到:T=m B g,则知弹簧的弹力不变,故A错误;物体A对斜面的压力为:N=m A gcosθ,θ减小,N将增大,故B正确;对A进行受力分析,原来有3m B gsin 45°-m B g=f1,后来
3m B gsin 30°-m B g<f1,可见物体A并未滑动,而且静摩擦力变小;故C正确,D错误。

情境:
如图,手机静止吸附在支架上。

这款手机支架其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物体时,会牢牢吸附在物体上。

问题:若手机的重力为G,支架与水平方向的夹角为60°,求手机支架对手机的作用力的大小和方向。

【解析】手机处于静止状态,受力平衡,手机受到竖直向下的重力和手机支架的作用力(支持力、吸引力和摩擦力的合力),故手机支架对手机的作用力竖直向上,大小等于G。

答案:大小等于G;方向竖直向上。