《2019版新教材高中物理 第3章 第5節(jié) 共點力的平衡習題(含解析)新人教版必修第一冊》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019版新教材高中物理 第3章 第5節(jié) 共點力的平衡習題(含解析)新人教版必修第一冊(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、共點力的平衡1(多選)關(guān)于平衡狀態(tài)的理解,下列說法正確的是()A體操運動員雙手握住單杠吊在空中不動時處于平衡狀態(tài)B蹦床運動員在空中上升到最高點時處于靜止狀態(tài)C舉重運動員在舉起杠鈴后不動的那段時間內(nèi)處于平衡狀態(tài)D跳水運動員在跳臺與水面之間運動時處于平衡狀態(tài)答案AC解析物體處于平衡狀態(tài)時合力為零。體操運動員雙手握住單杠吊在空中不動時合力為零,處于平衡狀態(tài),A正確;蹦床運動員在空中上升到最高點時瞬時速度為零,在重力作用下立即下落,合力不為零,不是靜止狀態(tài),B錯誤;舉重運動員在舉起杠鈴后不動的那段時間內(nèi)合力為零,處于平衡狀態(tài),C正確;跳水運動員在跳臺與水面之間運動時,受重力作用,合力不為零,不是平衡狀
2、態(tài),D錯誤。2如圖所示,質(zhì)量為m的物塊靜止在傾角為的斜面上,斜面靜止在地面上。重力加速度為g。關(guān)于物塊的受力情況分析,下列說法不正確的是()A物塊受到重力、支持力和摩擦力作用B物塊所受支持力大小為mgtanC物塊所受摩擦力大小為mgsinD斜面對物塊的摩擦力與支持力的合力方向豎直向上答案B解析對物體受力分析,受重力、支持力和靜摩擦力,如圖所示。根據(jù)平衡條件,有:Nmgcos,fmgsin,A、C正確,B錯誤;根據(jù)平衡條件,支持力和摩擦力的合力與重力等值、反向、共線,即斜面對物塊的摩擦力與支持力的合力方向豎直向上,D正確。3(多選)如圖所示,在恒力F作用下,a、b兩物體一起沿粗糙豎直墻面勻速向上
3、運動,關(guān)于它們受力情況的下列說法中正確的是()Aa一定受到4個力Ba可能受到6個力Cb一定受到3個力Db可能受到2個力答案AC解析對物體a、b整體受力分析,受重力、恒力F,假設(shè)墻壁對整體有支持力,水平方向不能平衡,故墻壁對整體沒有支持力,也沒有摩擦力;對物體b受力分析,受重力、支持力和摩擦力,處于平衡狀態(tài),C正確,D錯誤;最后對物體a受力分析,受恒力F、重力、物體b對其的壓力和靜摩擦力,即物體a受4個力作用,故A正確,B錯誤。4質(zhì)量均為m的a、b兩木塊疊放在水平面上,如圖所示,a受到斜向上且與水平面成角的力F1的作用,b受到斜向下且與水平面成角的力F2的作用,兩力大小相等,均為F,且在同一豎直
4、平面內(nèi),此時兩木塊保持靜止,則()Ab一定受到四個力的作用B水平面對b的支持力可能大于2mgCa、b之間一定存在靜摩擦力Db與水平面之間一定存在靜摩擦力答案C解析對a進行受力分析,在水平方向上必有FfF1cos,故a受重力mg、支持力FN、力F1、靜摩擦力Ff,C正確;對a、b整體分析,在水平方向上,F(xiàn)1和F2的分力大小相等,方向相反,則水平面對b無摩擦力,在豎直方向上,F(xiàn)1和F2的分力大小相等,方向相反,則水平面對b的支持力大小為2mg,B、D錯誤;由以上分析知,b受重力mg、地面的支持力、a對b的壓力和摩擦力、力F2共五個力作用,A錯誤。5(多選)如圖所示,在粗糙水平地面上放著一個截面為四
5、分之一圓弧的柱狀物體A,A的左端緊靠豎直墻,A與豎直墻壁之間放一光滑球B,整個裝置處于靜止狀態(tài)。若把A向右移動少許后,它們?nèi)蕴幱陟o止狀態(tài),則()AB對墻的壓力減小BA與B之間的作用力增大C地面對A的摩擦力減小DA對地面的壓力不變答案ACD解析對球B受力分析,如圖所示,設(shè)物體A對球B的支持力為F1,豎直墻對球B的彈力為F2,F(xiàn)1與豎直方向的夾角因物體A右移而減小。由平衡條件得:F1cosmBg,F(xiàn)1sinF2,解得F1,F(xiàn)2mBgtan,減小,F(xiàn)1減小,F(xiàn)2減小,A正確,B錯誤;對A、B整體受力分析可知,豎直方向,地面對整體的支持力FN(mAmB)g,與無關(guān),即A對地面的壓力不變,D正確;水平方
6、向,地面對A的摩擦力FfF2,因F2減小,故Ff減小,C正確。6(多選)如圖所示,三條繩子的一端都系在細直桿頂端,另一端都固定在水平地面上,將桿豎直緊壓在地面上,若三條繩長度不同。下列說法正確的有()A三條繩中的張力都相等B桿對地面的壓力大于自身重力C繩子對桿的拉力在水平方向的合力為零D繩子拉力的合力與桿的重力是一對平衡力答案BC解析桿豎直緊壓在水平地面上,受到重力、三條繩子的拉力和地面對它的支持力。根據(jù)平衡條件可知,三條繩子的拉力的合力豎直向下,故繩子對桿的拉力在水平方向的合力為零,桿對地面的壓力大小等于桿的重力與三條繩的拉力的合力之和,B、C正確;由于三條繩子長度不同,即三條繩與豎直方向的
7、夾角不同,所以三條繩上的張力不相等,A錯誤;繩子拉力的合力與桿的重力方向相同,因此兩者不是一對平衡力,D錯誤。7. 如圖所示,質(zhì)量為m0.8 kg的砝碼懸掛在輕繩PA和PB的結(jié)點上并處于靜止狀態(tài),PA與豎直方向的夾角為37,PB沿水平方向。質(zhì)量為M10 kg的木塊與PB相連,靜止于傾角為37的斜面上(取g10 m/s2,sin370.6,cos370.8)。求:(1)輕繩PB上拉力的大??;(2)木塊所受斜面的摩擦力和彈力大小。答案(1)6 N(2)64.8 N76.4 N解析(1)分析P點的受力如圖甲所示,有FAcos37F1mgFAsin37FB可解得FB6 N。(2)再分析木塊的受力情況如
8、圖乙所示,有FfMgsin37FBcos37FNFBsin37Mgcos37解得Ff64.8 NFN76.4 N。8. 如圖所示,半徑為R的光滑半球固定在水平面上,球心O的正上方A點固定一個小定滑輪,細線一端拴一小球,小球置于半球面上,另一端繞過定滑輪?,F(xiàn)緩慢用力F拉線使小球沿半球面上升。已知懸點A到球面上C點的距離ACs,小球質(zhì)量為m,重力加速度為g,求:(1)小球?qū)η蛎娴膲毫Υ笮。?2)細線上的張力大小的變化情況。答案(1)(2)變小解析小球受三個共點力的作用,即重力mg、半球面對小球的彈力FN和細線對小球的拉力FT。在緩慢用力拉線時,小球?qū)⒀匕肭蛎婢徛叵蛏弦苿?,可以認為小球始終處于平衡狀態(tài)。根據(jù)共點力平衡條件可知,可將FN、mg與FT通過平移構(gòu)成一個封閉的三角形,如圖所示。由幾何關(guān)系可知三角形ABO與力的矢量三角形相似,設(shè)A、B之間的繩長為L,根據(jù)相似三角形對應(yīng)邊成比例,可得解得FN,F(xiàn)T根據(jù)牛頓第三定律得,小球?qū)Π肭蛎娴膲毫NFN,小球?qū)毦€的拉力FTFT,隨著小球上升,L變小,F(xiàn)T變小。- 5 -