2019-2020学年高一物理教科版必修一同步测练：（22）共点力作用下物体的平衡 Word版含答案.pdf
第 1 页 共 9 页 共点力作用下物体的平衡 1、物体在共点力作用下,下列 i 兑法中正确的是( ) 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,一定处于平衡状态 C.物体所受合力为零时,就一定处于平衡状态 D.物体做匀加速直线运动时,物体处于平衡状态 2、如图,一小球用细线悬挂在竖直墙上,处于平衡状态,不计一切摩擦,它受力的个数为 ( ) A.4 个 B.3 个 C.2 个 D.1 个 3、 如图所示,一串红灯笼(三只,且完全相同)在水平风力的吹动下发生倾斜,悬绳与竖直方向 的夹角为 30°。每个红灯笼的质量均为m,绳子质量不计。重力加速度为g,则最下面的红灯 笼受到的风力大小为( ) A. 3 3 mg B.mg C. 3mg D.12mg 4、 如图所示,把一个光滑圆球放在两块挡板AC和AB之间,AC与AB之间夹角为 30°,现将AC 板固定而使AB板沿顺时针缓慢转动 90°,则( ) 第 2 页 共 9 页 A.球对AB板的压力先减小后增大 B.球对AB板的压力逐渐减小 C.球对AC板的压力逐渐增大 D.球对AC板的压力先减小后增大 5、 水平地面上固定着一个倾角为的光滑斜面体,在它上面放有质量为m的物块,用一根平 行于斜面的细线连接一个轻环,并将轻环套在一根两端间定、 粗糙的水平直杆上,整个系统处 于静止状态,如图所示,则杆对环的摩擦力大小为(已知重力加速度为g)( ) A.mgsin B.mgcos C.mgtan D.mgsincos 6、如图所示,一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部爬到 a 处,则下列说法正确的 是( ) A.在 a 点蚂蚁受到的合力大于在 b 点受到的合力 B.在 a 点碗对蚂蚁的作用力大于在 b 点的作用力 C.在 a 点碗对蚂蚁的摩擦力大于在 b 点的摩擦力 D.在 a 点碗对蚂蚁的支持力大于在 b 点的支持力 第 3 页 共 9 页 7、如图,在倾角为的固定光滑斜面上,质量为的物体受外力和的作用, 方向水m 1 F 2 F 1 F 平向右, 方向竖直向上。若物体静止在斜面上,则下列关系正确的是( ) 2 F A. 122 sincossin ,FFmgFmg B. 122 cossinsin ,FFmgFmg C. 122 sincossin ,FFmgFmg D. 122 cossinsin ,FFmgFmg 8、如图所示,质量分别为、的、两个物体放在斜面上,中间用一个轻杆相连, 1 m 2 mAB 、与斜面间的动摩擦因数分别为、,它们在斜面上加速下滑,关于杆的受力情AB 1 2 况。下列分析正确的是( ) A.若,则杆受到压力 12 12 mm B.若,则杆受到拉力 12 12 mm C.若,则杆受到压力 12 12 mm D.若,则杆无作用力 12 12 mm 第 4 页 共 9 页 9、 如图所示,一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球,它们都穿在一根光滑的竖直杆上,A B 不计细绳与滑轮之间的摩擦,当两球平衡时绳与水平方向的夹角为绳与水平方向的60 ,OB 夹角为,则球的质量之比和杆对的弹力之比分别为( )30,A B,A B A. 3 1 A B m m B. 3 3 A B m m C. 3 3 A B N N D. 3 2 A B N N 10、两个物体 A 和 B,质量分别为 2m 和 m,用跨过定滑轮的轻绳相连,A 静止于水平地面上,如 图所示,=30°,不计摩擦,则以下说法正确的是( ) A.绳上拉力大小为 mg B.地面对物体 A 的支持力大小为mg 1 2 C.地面对物体 A 的摩擦力大小为mg 3 2 D.地面对物体 A 的摩擦力方向向右 11、 如图所示,气球重 10N,受到空气的浮力为 16N。 由于受到水平风力的影响,系气球的绳子 与水平方向成 =60°角。则绳子的拉力和水平方向的风力分别为多大? 第 5 页 共 9 页 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,与竖直墙之间放一光AA 滑半圆球,整个装置处于平衡状态。已知、的质量分别为和,半圆球与半圆BABmMB 的柱状物体半径均为,半圆球的圆心到水平面的竖直距离为,重力加速度为。RB2Rg 求: 1.物体对地面的压力大小;A 2.物体对地面的摩擦力。A 1 答案及解析： 答案：C 解析：本题考查对平衡状态的判断/对于处于平衡状态的物体,从运动形式上看,处于静止或 匀速直线运动状态;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,受力不一定为零,故不一定处于平衡状态,A 项错.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,处于非 平衡状态,故B项错.C项符合平衡条件的判断,C项正确.物体做匀加速直线运动,所受合力不 为零,故不是平衡状态,D 项错. 2 答案及解析： 答案：B 第 6 页 共 9 页 解析： 3 答案及解析： 答案：A 解析 ： 以最下面的红灯笼为研究对象,红灯笼受重力、拉力和风力三个力作用,由平衡条件可 知,风力,A 项正确。 3 tan30 3 Fmgmg 4 答案及解析： 答案：A 解析：以小球为研究对象,分析受力情况,作出小球三个不同位置的受力图如图,可见,使 AB 板顺时针缓慢转动 90°的过程中, AB 板对球的支持力 N1先减小后增大,AC 板对球的支持力 N2一直减小,由牛顿第三定律得知, 球对 AB 板的压力先减小后增大,球对 AC 板的压力一直减小.故 A 正确,BCD 均错误. 5 答案及解析： 答案：D 解析：设细线的弹力为T,对斜面上的物块由共点力平衡条件有T-mgsin=0,对轻环由共点 力平衡条件有Tcos-f=0,解得杆对环的摩擦力大为f=mgsincos。 6 答案及解析： 答案：C 第 7 页 共 9 页 解析： 7 答案及解析： 答案：A 解析：以物体为研究对象,当时分析受力如图.建立如图所示的坐标每系,根据平衡 2 Fmg 条件得 122 cossinsin ,FFmgFmg 8 答案及解析： 答案：AD 解析：设斜面倾角为,A、B一起下滑，以物体A、B整体为研究对象，由牛顿第二定律得 ，假设杆受拉力，则以物块A为 12112212 sinsincoscosm gm gm gm gmma 研究对象有， 联立可得， 若， 1111 sincosm gFm gm a 2112 12 cosm m g F mm 12 则F为正值，杆受拉力；若，则F为负值，杆受压力；若，F为零，则杆无 12 12 作用力，故选项 AD 正确。 9 答案及解析： 答案：AC 解析： 10 答案及解析： 答案：AC 第 8 页 共 9 页 解析： 11 答案及解析： 答案： 分析气球受力如图所示,气球静止, 故水平方向有 F风=F1=F拉cos 竖直方向有 F浮=G+F2=G+F拉sin 代入数值解得 F拉=,F风=4 3N2 3N 解析： 12 答案及解析： 答案：1.把、看成一个系统,对其运用整体法,该系统在竖直方向上受到竖直向下的重AB 力和地面的支持力的作用,二力平衡,所以( )Mm g N F N FMm g 根据牛顿第三定律得,物体对地面的压力大小为A( )Mm g 2.在水平方向上,该系统肯定受到竖直墙水平向右的弹力的作用,那么一定也受到地面水平 向左的摩擦力,并且摩擦力大小等于弹力大小;再选取半圆球为研究对象,运用隔离法,受B 力分析如图所示。 根据力的分解和力的平衡条件可得: , 1 / N FMg cos 2 tan N FMg 半圆球的圆心到水平面的竖直距离为,所以B2R45 所以 2N FMg 根据受力分析,物体对地面的摩擦力大小等于,所以物体对地面的摩擦力大小为A 2N FA 第 9 页 共 9 页 ,方向水平向右。Mg 解析 ： 求解本题时要优先考虑整体法解题,这样很容易求得物体对地面的压力大小;然后隔离 半圆球应用三力平衡就可求出物体对地面的摩擦力。B
