2017_2018学年高中物理课时跟踪检测（十九）共点力作用下物体的平衡教科版.docx

课时跟踪检测（十九） 共点力作用下物体的平衡1(多选)下列物体中处于平衡状态的是()A静止在粗糙斜面上的物体B沿光滑斜面下滑的物体C在平直路面上匀速行驶的汽车D做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间解析：选AC在共点力的作用下，物体如果处于平衡状态，则该物体必同时具有以下两个特点：从运动状态来说，物体保持静止或者匀速直线运动状态，加速度为零；从受力情况来说，合外力为零。物体在某一时刻的速度为零，并不等同于这个物体保持静止，如果物体所受的合外力不为零，它的运动状态就要发生变化，在下一个瞬间就不是静止的了，所以物体是否处于平衡状态要由物体所受的合外力和加速度判断，而不能认为物体某一时刻速度为零，就是处于平衡状态，本题的正确选项应为A、C。2质量为m的长方形木块静止在倾角为的斜面上，斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是()A沿斜面向下B垂直于斜面向上C沿斜面向上 D竖直向上解析：选D木块受重力、支持力及摩擦力的作用而处于静止状态，故支持力与摩擦力的合力一定与重力大小相等、方向相反，故支持力和摩擦力的合力竖直向上，故选D。3物体同时受到同一平面内三个共点力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是()A5 N、7 N、8 N B5 N、2 N、3 NC1 N、5 N、10 N D10 N、10 N、10 N解析：选C三力合成，若前两个力的合力可与第三个力大小相等、方向相反就可以使这三个力合力为零，只要使其第三个力在其他两个力合力范围内，就可能使合力为零，即第三个力F3满足：|F1F2|F3F1F2。分析选项A、B、C、D各组力中前两个力合力范围，只有C中的三个力不满足上述关系，即选项C中的三个力的合力不可能为零。4“阶下儿童仰面时，清明妆点正堪宜。游丝一断浑无力，莫向东风怨别离。”这是红楼梦中咏风筝的诗，会放风筝的人，可使风筝静止在空中，以下四幅图中AB代表风筝截面，OL代表风筝线，风向水平，风筝重力不可忽略，风筝可能静止的是()解析：选B风筝受到的风力应是垂直于风筝面向上的。则对于A中：风筝的重力竖直向下，风筝受到的风力与拉力在同一直线上，方向相反，则三力的合力不可能为零，故风筝不可能静止，故A错误；B中风筝的重力竖直向下，风力垂直于风筝面向上，绳子拉力沿绳向下，故任意两力的合力均可能与第三力大小相等，方向相反，风筝可能静止，故B正确；C中风筝的重力和绳子的拉力的合力斜向右下方，而风力垂直于风筝面，故三力不可能平衡，故风筝不可能静止，故C错误；D中风筝受到的重力竖直向下，而绳子的拉力斜向下，风力对风筝不起作用，故风筝的合力不能为零，则不可能静止，故D错误。5.在秋收的打谷场上，脱粒后的谷粒用传送带送到平地上堆积起来形成圆锥体，随着堆积谷粒越来越多，圆锥体体积越来越大，简化如图1所示。用力学知识分析堆到一定程度后圆锥体底角的变化情况应该是()图1A不断增大 B保持不变C不断减小 D无法确定解析：选B对谷粒受力分析可得，受重力、支持力和摩擦力作用，开始时，圆锥体底角逐渐增加，故重力的下滑分力mgsin 不断变大，而最大静摩擦力(约等于滑动摩擦力)mgcos 逐渐减小，当两者相等，即mgsin mgcos ，故tan 时，坡角达到最大值，此后坡角保持不变，故B正确。6.如图2所示，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力的作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过60而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均不变，则此时物体所受到的合力大小为()图2A. B.CF4 D.F4解析：选C由共点力的平衡条件可知，F1、F2、F3的合力应与F4等大反向，当F4的方向沿逆时针转过60而保持其大小不变时，F1、F2、F3的合力的大小仍为F4，但方向与F4成120角，由平行四边形定则可得，此时物体所受的合力大小为F4，所以本题正确的选项应为C。7.人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升，如图3所示，下列说法正确的是()图3A人所受合力方向同图中速度的方向B人在水平方向受到向右的摩擦力的作用C人只在竖直方向受力且合力为零D人在竖直方向所受合力不为零解析：选C由于人匀速上升，处于平衡状态，所以人所受的合力一定为零，在水平方向不受力的作用，否则，与人所处的状态就是矛盾的。故C正确。8. (多选)如图4所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上，则()图4AP向下滑动BP静止不动CP所受的合外力增大DP与斜面间的静摩擦力增大解析：选BDP在斜面上处于静止状态，设P的质量为M，斜面的倾角为，则有0Mgcos Mgsin ，当加上一个质量为m的物体Q后，仍然有0(Mm)gcos (Mm)gsin ，因此P仍处于静止状态，A项错误，B项正确；由于P处于静止状态，合外力为零，C项错误；由物体的平衡条件知，P与斜面间的静摩擦力由Mgsin 变为(Mm)gsin ，D项正确。9.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L。现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L。斜面倾角为30，如图5所示。则物体所受摩擦力()图5A等于零B大小为mg，方向沿斜面向下C大小为mg，方向沿斜面向上D大小为mg，方向沿斜面向上解析：选A设弹簧的劲度系数为k，竖直悬挂时kLmg，将物体放在斜面上时，设摩擦力为f，根据物体的平衡条件：kLf2mgsin 30mg。解得：f0，选项A正确。10如图6所示，一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二，先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为F和F，已知支架间的距离为AB的一半，则为()图6A. B.C. D.解析：选A当球以AB沿水平方向放置，可知Fmg；当小球竖直放置在光滑支架上时，隔离右半球受力分析如图所示，可得Ftan ，根据支架间的距离为AB的一半，可得30，则，A正确。11.某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来。假设当隐藏的小磁铁位于小球Q的左上方某一位置C(CQ与竖直方向的夹角为)时，金属小球偏离竖直方向的夹角也是，如图7所示。已知小球的质量为m，该同学(含磁铁)的质量为M，重力加速度为g。求此时：图7(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少？(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？解析：(1)对小球受力分析如图所示，有：Tsin Fsin Tcos Fcos mg解得细线的拉力T。(2)以人为研究对象，受力分析如图所示，地面对人的支持力NFcos MgmgMg，摩擦力fFsin mgtan 。答案：(1)(2)mgMgmgtan 12.拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图8所示)。设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。某同学用该拖把在水平地板上拖地时，