（课堂设计）高中物理 5.3 力的平衡 5.4 平衡条件的应用同步精练 鲁科版必修1.doc

第3节第4节 平衡条件的应用基础巩固1人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图53、49所示，以下说法正确的是 ()图53、49a人受到重力和支持力的作用b人受到重力、支持力和摩擦力的作用c人受到的合外力不为零d人受到的合外力方向与速度方向相同解析：因人随扶梯匀速运动，处于平衡状态，合外力一定为零，c、d项错；人所受的重力与支持力相等，合力为零，不可能有摩擦力，若有摩擦力，f合一定不等于零，这与物体的运动状态不符，故a对，b错答案：a图53、4102如图53、410所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受三个力f1、f2和摩擦力的作用，处于静止状态其中f110 n，f22 n若撤去力f1则木块在水平方向受到的合外力为()a10 n，向左 b6 n，向右c2 n，向左 d0解析：由于木块原来处于静止状态，则所受摩擦力为静摩擦力选向右为正方向，由力的平衡知，f1f2f0，此时静摩擦力为8 n，方向向左说明最大静摩擦力大于等于8 n撤去f1后，木块在水平方向受到向左的大小为2 n的力，有向左运动的趋势，由于f2小于最大静摩擦力，所以所受摩擦力仍为静摩擦力此时f2f0，即合力为零d正确答案：d3下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是()a如果物体的运动速度为零，则必处于平衡状态b如果物体的运动速度大小不变，则必处于平衡状态c如果物体处于平衡状态，则物体沿任意方向的合力都必为零d如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反解析：物体速度为零时不一定处于平衡状态，如竖直上抛的物体到达最高点时速度为零，此时物体由于自身重力而使得所受合力不为零，故a错；物体速度大小不变，但方向可能改变，即物体不一定做匀速直线运动，故物体不一定处于平衡状态，所以b错物体处于平衡状态时，满足f合0的条件，又因f合，要f合0，必须要fx、fy同时为零，故物体沿任意方向的合力都必为零；如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，要满足f合0条件，则任意两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反，所以选项c、d对答案：cd图53、4114.有一个直角支架aob，ao水平放置，表面粗糙，ob竖直向下，表面光滑ao上套有小环p，ob上套有小环q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡(如图53、411所示)现将p环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，ao杆对p环的支持力n和细绳上的拉力t的变化情况是()an不变，t变大 bn不变，t变小cn变大，t变大 dn变大，t变小解析：把pq看成一个整体，在竖直方向始终有n2mg，所以移动前后，n不变，隔离分析q，设绳与竖直杆间的夹角为，则有：tcosmg，当p环向左移一小段距离后，变小，cos变大t变小答案：b5下列几组共点力分别作用于同一物体上，其中，不可能使物体做匀速直线运动的是 ()a1 n、2 n、3 n b1 n、3 n、5 nc2 n、3 n、4 n d3 n、3 n、3 n答案：b图53、4126如图53、412所示，一箱苹果沿着倾角为的斜面，以速度v匀速下滑在箱子的中央有一个质量为m的苹果，它受到周围苹果对它的作用力的方向 ()a沿斜面向上 b沿斜面向下c竖直向上 d垂直斜面向上解析：箱子沿斜面匀速下滑，处于平衡状态，此时箱子中央质量为m的苹果所受合外力为零，质量为m的苹果所受重力竖直向下，故周围苹果对它作用力的方向竖直向上，c正确，a、b、d错误答案：c知能提升7一质量为m的探空气球在匀速下降，如图53、413所示，若气球所受浮力f始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为 ()图53、413a2(m) bmc2m d0解析：由题意可得，气球匀速升降所受空气阻力等大，设为f，另设减少的质量为m.则匀速下降时：mgff 匀速上升时：(mm)gff 解得m2(m)，故选项a正确答案：a图53、4148如图53、414所示，是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图使用时，用撑杆推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上撑杆的重力和墙壁的摩擦力均不计，而且撑杆足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，该过程中撑杆对涂料滚的推力为f，涂料滚对墙壁的压力为n，下列说法正确的是()af、n都增大 bf、n都减小cf增大，n减小 df减小，n增大答案：b图53、4159如图53、415所示，质量为m的物体在恒力f作用下沿天花板上做匀速直线运动，物体与天花板间的动摩擦因数为，则物体受到的摩擦力的大小为 ()afsin bfcosc(fsinmg) d(mgfsin)解析：先对物体进行受力分析，如图所示，然后对力f进行正交分解水平方向分力：f1fcos竖直方向分力：f2fsin由力的平衡条件可得：f1f，f2mgn又由滑动摩擦力公式知：fn由以上各式可得ffcos(fsinmg)故正确选项为b、c.答案：bc图53、41610如图53、416所示，能承受最大拉力为10 n的细线oa与竖直方向成45角，能承受最大拉力为5 n的细线ob水平，细线oc能承受足够大的拉力为使oa、ob均不被拉断，oc下端所悬挂物体的最大重力是多少？解析：取点o为研究对象，受力如图所示，设oa上的拉力先达到最大值，即f110 n，由平衡条件f2f1sin4510 n7.07 n5 n，所以在物重逐渐增大时，细线ob先被拉断设ob线上的拉力刚好达到最大值f25 n，处于被拉断的临界状态，由平衡条件f1sin45f2，f1cos45f3gmax，解得gmaxf25 n.答案：5 n11已知一质量m1 kg的物体在倾角37的斜面上恰能匀速下滑，当对该物体施加一个沿斜面向上的推力f时，物体恰能匀速上滑(取g10 m/s2.sin370.6，cos370.8)(1)物体与斜面间的动摩擦因数是多大？(2)求推力f的大小答案：(1)0.75(2)12 n图53、41712在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图53、417所示仪器中有一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度风力越大，偏角越大通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力大小那么，风力大小f跟小球质量m、偏角之间有什么关系呢？解析：以小球为研究对象，有风时，它受到三个力作用：重力mg，竖直向下；风力f，水平向左；金属丝拉力t，沿金属丝倾斜向上，如图所示当风力一定时，小球能保持在一定的偏角的位置上以小球为原点，取水平方向为x轴，竖直方向为y轴，由三个力的合力等于零的条件，就可以列出方程，求出用小球质量