物理必修第一冊第三章相互作用——力5 共點力的平衡課堂檢測-試卷下載-教習網(wǎng)

5　共點力的平衡課后篇鞏固提升合格考達標練1.如圖所示,重力為20 N的物體,放在傾角為30°的光滑斜面上,彈簧測力計對物體的拉力與斜面平行。物體在斜面上保持靜止時,彈簧測力計示數(shù)為(　　)　　　　　　　　　　　　A.10 N B.17 NC.20 N D.30 N解析物體受重力、支持力和彈簧測力計的拉力,三力平衡,拉力等于重力沿斜面向下的分力,故F=mgsin30°=20×N=10N。答案A2.(2021江蘇淮安中學高一期末)如圖所示,斜面上和與斜面垂直的擋板上各有一個壓力傳感器A、B,斜面傾角可調(diào),鐵球靜止在傳感器A、B上,從圖示位置緩慢減小斜面的傾角θ,下列說法中正確的是(　　)A.A的示數(shù)不變,B的示數(shù)減小B.A的示數(shù)減小,B的示數(shù)不變C.A的示數(shù)增大,B的示數(shù)減小D.A的示數(shù)減小,B的示數(shù)增大解析壓力傳感器A的讀數(shù)為FA=mgcosθ,壓力傳感器B的讀數(shù)為FB=mgsinθ,則當θ減小時FA變大,FB減小。故選C。答案C3.如圖所示是一個簡易起吊設施的示意圖,AC是質(zhì)量不計的撐竿,A端與豎直墻用鉸鏈連接,一滑輪固定在A點正上方,C端吊一重物?，F(xiàn)施加一拉力F緩慢將重物P向上拉,在AC桿達到豎直前(　　)A.BC繩中的拉力FT越來越大B.BC繩中的拉力FT越來越小C.AC桿中的支撐力FN越來越大D.AC桿中的支撐力FN越來越小解析作出C點的受力示意圖,如圖所示。作出力的矢量三角形如圖中虛線所示,由圖可知力的矢量三角形與幾何三角形ABC相似。根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得,解得BC繩中的拉力為FT=G,AC桿中的支撐力為FN=G。由于重物P向上運動時,AB、AC不變,BC變小,故FT減小,FN不變。B正確。答案B4.(2021廣東清遠高一期末)半圓柱體P放在粗糙的水平地面上,其右端有豎直擋板MN,在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止狀態(tài),如圖所示。若用外力使MN保持豎直且緩慢地向右移動,在Q著地前,P始終保持靜止,則下列說法中正確的是????????????? (　　)A.P對Q的彈力方向不變B.Q對MN的彈力逐漸減小C.地面對P的支持力逐漸增大D.地面對P的摩擦力逐漸增大解析如圖甲所示,設MN對Q的彈力為F1,P對Q的彈力為F2,MN保持豎直且緩慢地向右移動,θ增大,則P對Q的彈力方向改變,P對Q的彈力逐漸增大,MN對Q的彈力F1逐漸增大,根據(jù)牛頓第三定律,Q對MN的彈力逐漸增大,A、B錯誤;再對P、Q整體受力分析,受重力、地面支持力、MN擋板對其向左的支持力和地面對其向右的摩擦力,如圖乙所示,地面對P的支持力不變,MN對Q的彈力F1逐漸增大,則地面對P的摩擦力逐漸增大,C錯誤,D正確。答案D5.如圖所示,小球被輕質(zhì)細線系住斜吊著放在靜止的光滑斜面上。設小球質(zhì)量m=1 kg,斜面傾角θ=30°,懸線與豎直方向夾角α=30°,光滑斜面的質(zhì)量為3 kg,置于粗糙水平面上,g取10 m/s2。求:(1)懸線對小球的拉力大小。(2)地面對斜面的摩擦力的大小和方向。解析(1)以小球為研究對象,受力分析如圖甲所示,水平方向建立x軸,豎直方向建立y軸,對各力進行正交分解,得水平方向FTsin30°=FNsin30°,豎直方向FTcos30°+FNcos30°=mg,解得FT=N。(2)以小球和斜面整體為研究對象,受力分析如圖乙所示,因為系統(tǒng)靜止,所以Ff=FTsin30°=N=N,方向水平向左。答案(1) N　(2) N　水平向左等級考提升練6.如圖所示,電燈懸于兩壁之間,保持O點及OB繩的位置不變,而將繩端A點向上移動,則(　　)A.繩OA所受的拉力逐漸增大B.繩OA所受的拉力逐漸減小C.繩OA所受的拉力先增大后減小D.繩OA所受的拉力先減小后增大解析采用作圖法求解,如圖所示,由圖可知OA繩受到的拉力先減小后增大,故D正確。答案D7.甲、乙兩建筑工人用簡單機械裝置將工件從地面提升并運送到樓頂。如圖所示,設當重物提升到一定高度后,兩工人保持位置不動,甲通過緩慢釋放手中的繩子,使乙能夠用一始終水平的輕繩將工件緩慢向左拉動,最后將工件運送至乙所在位置,完成工件的運送。繩的重力及滑輪的摩擦不計,滑輪大小忽略不計,則在工件向左移動過程中(　　)A.乙手中繩子上的拉力不斷增大B.甲手中繩子上的拉力不斷減小C.樓頂對甲的支持力不斷增大D.樓頂對甲的摩擦力一定小于對乙的摩擦力解析開始的時候乙手中的繩子上的拉力大小等于物體重力,后來等于重力和乙手中的繩的拉力的合力大小,如圖所示,由于三角形斜邊大于任意直角邊,所以甲手中的繩子上的拉力增大了,對甲的拉力也增大了,則樓頂對甲的支持力不斷減小,故B、C錯誤;在題圖時刻Ff乙=0,Ff甲>0,所以此刻,樓頂對甲的摩擦力大于對乙的摩擦力,故D錯誤;由圖可知,tanθ=,當θ角減小,則Ff增大,根據(jù)平衡條件可知乙手中繩子上的拉力不斷增大,故A正確。答案A8.如圖所示,粗糙水平面上放置一傾角為α的斜面,工人在斜面上勻速推動木箱。已知木箱質(zhì)量和工人質(zhì)量相等,工人對木箱的力一直平行斜面向上,工人腳與斜面間始終沒有打滑,斜面的粗糙程度處處相同,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。關于該過程的說法正確的是(　　)A.斜面對工人和重物的摩擦力大小可能相等B.工人給木箱的力等于斜面給木箱的滑動摩擦力C.地面始終給斜面摩擦力,方向水平向左D.工人鞋底和斜面間的動摩擦因數(shù)一定大于木箱和斜面間的動摩擦因數(shù)解析因人和箱子質(zhì)量相等,設為m。對人F'+mgsinα=Ff人,對箱子F=mgsinα+Ff箱,F'=F,故Ff人>Ff箱,F>Ff箱,A、B錯誤;把人、箱、斜面看成整體,三者都處在平衡態(tài),水平方向無加速度,所以地面給斜面的摩擦力為0,C錯誤;人與斜面之間為靜摩擦力,故Ff人=μ人mgcosα,解得μ人=+tanα,箱子勻速上滑,Ff箱=μ箱mgcosα,解得μ箱=-tanα,故μ人>μ箱,D正確。答案D9.如圖所示,質(zhì)量m1=12 kg的物體A用細繩繞過光滑的滑輪與質(zhì)量為m2=2 kg的物體B相連,連接A的細繩與水平方向的夾角為θ=53°,此時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。已知A與水平面的動摩擦因數(shù)μ=0.5,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。求:(1)A物體所受摩擦力的大小;(2)改變物體B的質(zhì)量,欲使系統(tǒng)始終保持靜止,物體B的質(zhì)量不能超過多少?解析(1)選物體B為研究對象,由平衡條件得:細繩的拉力:F=m2g再以物體A為研究對象,受力分析如圖所示,由平衡條件知:水平方向:Fcos53°-Ff=0解得:Ff=12N(2)當物體B的質(zhì)量增加,使物體A剛要滑動時,同理有:水平方向:Fcos53°-Ffm=0豎直方向:Fsin53°+FN-m1g=0其中最大靜摩擦力:Ffm=μFN聯(lián)立方程解得:m2=6kg答案(1)12 N　(2)6 kg