力的平衡 平衡條件的應(yīng)用(建議用時：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1(多選)下面關(guān)于共點力的平衡與平衡條件的說法正確的是 ()A如果物體的運動速度為零，則必處于平衡狀態(tài)B如果物體的運動速度大小不變，則必處于平衡狀態(tài)C如果物體處于平衡狀態(tài)，則物體沿任意方向的合力都必為零D如果物體受到三個共點力的作用而處于平衡狀態(tài)，則任意兩個力的合力與第三個力大小相等、方向相反【解析】物體運動速度為零時不一定處于靜止?fàn)顟B(tài)，A錯誤；物體運動速度大小不變、方向變化時，不是做勻速直線運動，一定不是處于平衡狀態(tài)，B錯誤；物體處于平衡狀態(tài)時，合力為零，物體沿任意方向的合力都必為零，C正確；任意兩個共點力的合力與第三個力等大反向、合力為零，物體處于平衡狀態(tài)，D正確【答案】CD2(多選)下列運動項目中的運動員處于平衡狀態(tài)的是()A體操運動員雙手握住單杠吊在空中不動時B蹦床運動員在空中上升到最高點時C舉重運動員在舉起杠鈴后不動的那段時間內(nèi)D游泳運動員仰臥在水面靜止不動時【解析】物體處于平衡狀態(tài)的條件是a0，B項中運動員在最高點時v0，而a0，故不是處于平衡狀態(tài)，B錯誤，A、C、D正確【答案】ACD3(多選)下列物體的設(shè)計中能增大穩(wěn)度的是()A不倒翁的下部填充實物，上部空殼B賽車有一副“身矮輪寬”的怪模樣C凳子將四條腿改為三條腿D船的兩頭尖，中間寬【解析】不倒翁的結(jié)構(gòu)能降低重心，從而增大穩(wěn)度，A正確；賽車的寬輪胎能增大接觸面，從而增大穩(wěn)度，B正確；C、D不能增大穩(wěn)度【答案】AB4(多選)一物體受到3個共點力的作用，下面4組能使物體處于平衡狀態(tài)的是() 【導(dǎo)學(xué)號：79750086】AF17 N，F(xiàn)28 N，F(xiàn)39 NBF18 N，F(xiàn)22 N，F(xiàn)31 NCF17 N，F(xiàn)21 N，F(xiàn)35 NDF110 N，F(xiàn)210 N，F(xiàn)31 N【解析】三個力中某兩個力的合力|F1F2|F12合F1F2.若另一個力F3的大小在F12合的取值范圍內(nèi)，則這3個力的合力可能為零物體可能平衡，A、D正確【答案】AD5水平桌面上疊放著木塊P和Q，用水平力F推P，使P、Q兩木塊一起沿水平桌面勻速滑動，如圖535所示，下列判斷正確的是 ()圖535AP受兩個力，Q受五個力BP受三個力，Q受六個力CP受四個力，Q受五個力DP受四個力，Q受六個力【解析】在水平推力的作用下，物體P、Q一起勻速滑動，則對P受力分析：重力與支持力、推力與靜摩擦力對于Q受力分析：重力、地面支持力、P對Q的壓力、靜摩擦力、地面給Q的滑動摩擦力因此P受到四個力，Q受到五個力故C正確【答案】C6如圖536所示，一光滑斜面固定在地面上，重力為G的物體在一水平推力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)若斜面的傾角為，則 ()圖536AFGcos BFGsin C物體對斜面的壓力FNGcos D物體對斜面的壓力FN【解析】物體受力如圖所示：根據(jù)平衡條件，F(xiàn)、FN的合力與重力等大反向，則有FGtan ，F(xiàn)NFN，故只有D選項正確【答案】D7(多選)兩塊輕質(zhì)豎直平行板A、B之間夾著一塊重力為6 N的長方體木塊C，如圖537所示，此時A、B對C的壓力均為10 N，若C與A、B之間的動摩擦因數(shù)均為0.4，要將C沿豎直方向從兩板間拉出，并且使C做勻速直線運動，則需對C施加外力F的大小為() 【導(dǎo)學(xué)號：79750087】圖537A14 NB8 NC2 N D10 N【解析】要考慮將C向上和向下兩種情況勻速拉出向上勻速拉出時FGfG2N14 N，A正確；向下勻速拉出時F2NG2 N，C正確【答案】AC8兩個物體A和B，質(zhì)量分別為M和m，用跨過定滑輪的輕繩相連，A靜止于水平地面上，如圖538所示，不計摩擦力，A對繩的作用力的大小與地面對A的作用力的大小分別為()圖538Amg，(Mm)gBmg，MgC(Mm)g，MgD(Mm)g，(Mm)g【解析】先研究B，B受重力mg和繩的拉力T，B處于平衡狀態(tài)，故Tmg，即B對繩的拉力大小等于mg.再分析繩受力，A拉繩的力與B拉繩的力是一對平衡力，因此A對繩的作用力的大小也是mg.再分析A，A受向下的重力Mg，繩、地面對A的向上的力為T、N，列平衡方程得TNMg，所以NMgT，即N(Mm)g.【答案】A能力提升9(多選)小船用繩索拉向岸邊，如圖539所示，設(shè)船在水中運動時水的阻力大小不變，那么在小船勻速靠岸的過程中，下列說法正確的是 ()圖539A繩子的拉力T不斷增大B繩子的拉力T不變C船的浮力減小D船的浮力增大【解析】小船受四個力的作用而勻速前進(jìn)水平方向：FTcos ，豎直方向：Tsin F浮mg當(dāng)角增大時，由于阻力F不變，則拉力T增大，浮力F浮減小【答案】AC10(多選)如圖5310所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運動(m1在地面上，m2在空中)，力F與水平方向成角則m1所受支持力N和摩擦力f正確的是 ()圖5310ANm1gm2gFsin BNm1gm2gFcos CfFcos DfFsin 【解析】選整體為研究對象，在水平方向整體受摩擦力f和F在水平方向的分力，根據(jù)平衡條件得fFcos ，所以選項C正確，選項D錯誤；在豎直方向受支持力N、重力和F在豎直方向的分力，根據(jù)平衡條件得Nm1gm2gFsin ，所以選項A正確，選項B錯誤【答案】AC11沿光滑的墻壁用網(wǎng)兜把一個足球掛在A點，如圖5311所示，足球的質(zhì)量為m，網(wǎng)兜的質(zhì)量不計，足球與墻壁的接觸點為B，懸繩與墻壁的夾角為，求懸繩對球的拉力和墻壁對球的支持力圖5311【解析】法一：用合成法取足球和網(wǎng)兜作為研究對象，它們受重力Gmg、墻壁的支持力N和懸繩的拉力T三個共點力作用而平衡由共點力平衡的條件可知，N和T的合力F與G大小相等、方向相反，即FG，作平行四邊形如圖所示由三角形知識得：NFtan mgtan ，T.法二：用分解法取足球和網(wǎng)兜作為研究對象，其受重力Gmg、墻壁的支持力N、懸繩的拉力T，如圖所示，將重力分解為F1和F2.由共點力平衡條件可知，N與F1的合力必為零，T與F2的合力也必為零，所以NF1mgtan ，TF2.法三：用正交分解法求解取足球和網(wǎng)兜作為研究對象，受三個力作用，重力Gmg、墻壁的支持力N、懸繩的拉力T，如圖所示，取水平方向為x軸，豎直方向為y軸，將T分別沿x軸和y軸方向進(jìn)行分解由平衡條件可知，在x軸和y軸方向上的合力Fx合和Fy合應(yīng)分別等于零，即Fx合NTsin 0Fy合Tcos G0由式解得：T代入式得：NTsin mgtan .【答案】mgtan 12如圖5312所示，重為500 N的人通過跨過定滑輪的輕繩牽引重為200 N的物體，當(dāng)繩與水平面成60角時，物體靜止不計滑輪與繩的摩擦，求地面對人的支持力和摩擦力的大小圖5312【解析】人與物體靜止，所受合力皆為零，對物體受力分析得，繩的拉力F1200 N；對人受力分析，人受四個力作用，重力G、拉力F1、支持力FN、摩擦力Ff，根據(jù)平衡條件可得：水平方向：FfF1cos 60200 N100 N，豎直方向：FNGF1sin 60 N100(5) N.【答案】100(5) N100 N