教科版必修1 第4章 1. 共点力作用下物体的平衡 作业.doc

学业分层测评(二十二)(建议用时：45分钟)学业达标1.下列物体中处于平衡状态的是()a.f1赛道上汽车刚启动的一瞬间b.物体做自由落体运动刚开始下落的一瞬间c.运动员撑杆跳到最高点的一瞬间d.停在斜面上的汽车【解析】a、b、c中物体的瞬时速度为零但加速度不是零，不是平衡状态，d项中物体静止处于平衡状态，故选d.【答案】d2.(多选)下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是()a.物体所受的合外力为零时不一定处于平衡状态b.物体的速度方向改变时，物体可能处于平衡状态c.物体处于平衡状态时，所受合力一定为零d.物体处于平衡状态时不一定静止【解析】共点力作用下物体的平衡状态是物体处于静止或匀速直线运动的状态，即f合0，a0的状态，故c、d正确.【答案】cd3.如图413所示，处于水平面上的物体受沿右上方的倾斜拉力f的作用处于静止.则物体受到的静摩擦力f与拉力f的合力方向必()图413a.斜向右上方b.竖直向上c.斜向左上方 d.无法确定【解析】以物体为研究对象，它受到四个力作用：重力g、拉力f、地面支持力n、静摩擦力f，由平衡条件知四个力的合力为零，说明f与f的合力方向必竖直向上，方可保持与g和n的合力相平衡.【答案】b4.如图414所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角.若此人所受重力为g，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为()图414a.gb.gsin c.gcos d.gtan 【解析】选人为研究对象，人受到重力和椅子各部分对他的作用力的合力，根据力的平衡条件可知，椅子对他的作用力的合力与重力等大、反向，故选项a正确.【答案】a5.某物体受到四个力的作用而处于静止状态，保持其中三个力的大小和方向均不变，使另一个大小为f的力方向转过90，则欲使物体仍能保持静止状态，必须再加上一个大小为多少的力()a.f b.fc.2f d.3f【解析】物体受到四个力的作用而处于静止状态，由物体的平衡条件可知，力f与另三个力的合力一定等大反向，当力f转过90时，力f与另三个力的合力大小为f，因此，欲使物体仍能保持静止状态，必须再加一个大小为f的力，故只有b正确.【答案】b6.如图415所示，一质量为m的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上，一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起使绳与竖直方向的夹角为30，且绳绷紧，则练功队员对沙袋施加的作用力大小为()图415a. b.mgc.mg d.mg【解析】如图建立直角坐标系对沙袋进行受力分析有：由平衡条件有：fcos 30tsin 300tcos 30fsin 30mg0联立可解得： f故选a.【答案】a7.(多选)如图416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416a.p向下滑动b.p静止不动 c.p所受的合外力增大d.p与斜面间的静摩擦力增大【解析】设斜面倾角为，p、q的质量分别为m、m，因物体p静止于固定的斜面上，则动摩擦因数tan ，所受合外力f10，静摩擦力f1mgsin ，把物体q轻轻地叠放在p上，选整体为研究对象，则(mm)gsin (mm)g cos ，故p、q仍处于静止状态.p所受的合外力f20，即f1f2，p与斜面间的静摩擦力f2(mm)gsin f1，故选项b、d正确，选项a、c错误.如果将p、q两物体视为一个整体，则更容易得正确的选项为b、d.【答案】bd8.一种磁性吸盘，原理是利用磁极的相互作用将物体牢固地吸在铁板上，但可在铁板的平面内移动.如图417所示是用这种吸盘将电灯吸附在铁皮做的天花板上，以便灯可以移动到任何需要的地方.已知灯和吸盘共重10 n，磁铁和铁皮间的动摩擦因数为0.4，磁铁对铁皮的吸引力为30 n，那么在匀速移动该灯时需要对吸盘施加的水平力的大小为多少？图417【解析】对灯和吸盘整体受力分析如图所示.根据共点力的平衡条件得f吸ng，ff.又fn，由以上三式代入数据解得f8 n.【答案】8 n能力提升9.如图418所示，一重为8 n的球固定在ab杆的上端，今用弹簧测力计水平拉球，使杆发生弯曲，此时测力计的示数为6 n，则ab杆对球作用力的大小为()图418a.6 n b.8 nc.10 n d.12 n【解析】小球受重力mg、弹簧测力计的水平拉力f和杆的弹力n处于平衡状态，其合力为零，故n n10 n，c正确.【答案】c10.质量为m的木块在推力f作用下，在水平地面上做匀速运动，如图419所示，已知木块与地面间的动摩擦因数为，那么木块受到的滑动摩擦力应为下列各值的哪个()图419a.mg b.(mgfsin )c.(mgfsin ) d.fcos 【解析】木块匀速运动时受四个力的作用：重力mg、支持力n、摩擦力f、推力f.沿水平方向建立x轴，将f进行正交分解(如图所示，这样建立只需分解f).由于木块做匀速直线运动，所以在x轴上，向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡)；在y轴上向上的力等于向下的力(竖直方向上受力平衡).即fcos f，又nmgfsin ，fn，得f(mgfsin ).【答案】bd11.如图4110所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块abc，abc，ab边靠在竖直墙上，ab与墙之间的动摩擦因数为，f是垂直于斜面bc的推力，现物块刚好静止不动，求推力f的大小(认为物块与墙之间为最大静摩擦力等于滑动摩擦力).图4110【解析】由于物块刚好静止，物块与墙之间为最大静摩擦力，可认为是滑动摩擦力，由平衡条件得：在x轴方向：nfcos 在y轴方向：mgfsin f，fn由以上两式得：f.【答案】12.如图4111所示，轻弹簧ab原长为35 cm，a端固定于一个放在倾角为30的斜面、重50 n的物体上，手执b端，使弹簧与斜面平行，当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长变为40 cm；当匀速上滑时，弹簧长变为50 cm.求：图4111(1)弹簧的劲度系数k；(2)物体跟斜面间的动摩擦因数.【解析】当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，物体受力情况如图甲所示：甲由平衡条件得：f1fgsin 30ngcos 30