2019_2020学年高中物理第四章物体的平衡第2节第3节平衡的稳定性选学课时作业含解析教科版必修.doc

平衡的稳定性（选学） A组素养达标1(多选)下列物体的设计中能增大稳度的是()A不倒翁的下部填充实物，上部空壳B赛车有一副“身矮轮宽”的怪模样C凳子将四条腿改为三条腿D船的两头尖，中间宽解析：不倒翁的结构能降低重心，从而增大稳度，A正确；赛车的宽轮胎能增大接触面，从而增大稳度，B正确答案：AB2如图所示，放在水平桌面上的木块受到F18 N、F23 N的两水平推力作用而静止若撤去F1，则木块在水平方向上受到的合力为()A0B3 N，方向为水平向左C2 N，方向为水平向右D8 N，方向为水平向左解析：木块原来处于静止状态，则所受摩擦力为静摩擦力，取向右为正方向，由平衡条件得F1F2f0，得静摩擦力f5 N，方向为水平向左撤去F1后，F2使木块产生向左的运动趋势，由于F25 N，故木块仍静止，故此时木块在水平方向上受到的合力为0(此时静摩擦力f3 N，方向为水平向右，与F2平衡)，故选A.答案：A3如图所示，A、B两球完全相同，质量为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧位于水平方向，两根细线之间的夹角为，则弹簧的长度被压缩了()A.B.C. D.解析：对A球受力分析如图所示，由平衡条件得：Fmgtan，又Fkx，则x，故C对，A、B、D错答案：C4如图所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，BAD120，整个系统保持静止状态已知A物块所受的摩擦力大小为f，则D物块所受的摩擦力大小为()A.f BfC.f D2f解析：由对称性可知，四根轻弹簧的弹力大小相等，均为F，对A有：2Fcos 60f，对D有：2Fcos 30fD，故fDf，C选项正确答案：C5如图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换水平绳OA使连结点A向上移动而保持O点的位置不变，则A点向上移动时()A绳OA的拉力逐渐增大B绳OA的拉力逐渐减小C绳OA的拉力先增大后减小D绳OA的拉力先减小后增大解析：对点O受力分析，如图所示，通过作图，可以看出绳OA的张力先变小后变大，故A、B、C错误，D正确答案：D6如图所示，一物体放在水平地面上，对物体施加一个倾角为的斜向上方的力F，当这个力从零开始逐渐增大时，物体受到的摩擦力将()A逐渐增大B逐渐减小C先逐渐增大，后又减小D先逐渐减小，后又增大解析：对物体进行受力分析，如图所示，将F进行正交分解，可得F1Fcos ，F2Fsin .在F较小时，物体不运动，摩擦力f是静摩擦力，其大小应为fF1Fcos ，所以F增大时，f也增大；在F较大时物体发生了运动，静摩擦力变为滑动摩擦力，其大小应为fN，又由竖直方向受力平衡，有NF2G，所以NGF2GFsin .滑动摩擦力的大小f(GFsin )，所以当F增大时，f就减小了答案：C7(多选)一铁架台放在水平地面上，其上用轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直现将水平F作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止则在这一过程中()A水平拉力F变大B细线的拉力不变C铁架台对地面的压力变大D铁架台所受地面的摩擦力变大解析：对小球受力分析，受细线的拉力、重力、F，根据平衡条件，有Fmgtan ，逐渐增大则F逐渐增大，故A正确；细线的拉力T，增大，T增大，故B错误；以整体为研究对象，根据平衡条件得：fF，则f逐渐增大，N(Mm)g，N保持不变，故D正确，C错误答案：AD8(多选)穿过挂有重物的动滑轮的绳子两端分别固定于两个竖直板上A、B两点，如图所示，已知B点在A点之上若将A点所在的板向右缓慢水平移动少许至M虚线位置下列有关说法正确的是()A滑轮所在的高度不变B绳子被拉断的可能性变大C绳子被拉断的可能性变小D绳子对滑轮的作用力不变解析：重物两边的绳左右对称，即两绳与竖直方向的夹角相等如图所示，根据平衡条件，有：2Tcos mg.A点所在板向右缓慢水平移动即变大，故绳的拉力T变大，即绳子被拉断的可能性变大，B正确，C错误；由几何知识可知滑轮所在高度随的增大而升高，故A错误；绳子对滑轮的作用力始终等于滑轮的重力，故D正确答案：BD9物体A在水平力F1400 N的作用下，沿倾角60的斜面匀速下滑(如图所示)物体A受到的重力mg400 N，求物体A与斜面间的动摩擦因数.(已知1.73)解析：取物体A为研究对象，它在四个力的作用下处于平衡状态，根据受力情况，建立直角坐标系如图所示根据平衡条件可得：fF1cos mgsin 0，NF1sin mgcos 0.又fN，联立以上各式，代入数据解得：0.27.答案：0.27B组素养提升10(多选)一盏电灯重力为G，悬于天花板上的B点，在电线O处系一细线OA，使电线OB与竖直方向的夹角为30，OA与水平方向成角，如图所示现保持O点位置不变，使角由0缓慢增加到90，在此过程中()A电线OB上的拉力逐渐减小B细线OA上的拉力先减小后增大C细线OA上拉力的最小值为GD细线OA上拉力的最小值为G解析：对结点受力分析，由平衡条件可知，细线OA和电线OB的拉力的合力F一定竖直向上，与重力平衡当角由0缓慢增加到90的过程中画出动态平行四边形，如图所示由图可看出，细线OA上的拉力先减小后增大，且当30时，TA最小，最小值为.而电线OB上的拉力一直减小，故A、B、C正确，D错误答案：ABC11半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑的均匀小圆柱体Q，整个装置处于平衡状态，如图所示是这个装置的纵截面图现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，发现P始终保持静止则在此过程中，下列说法中正确的是()AMN对Q的弹力逐渐减小B地面对P的摩擦力逐渐增大CP、Q间的弹力先减小后增大DQ所受的合力逐渐增大解析：Q的受力情况如图所示，F1表示P对Q的弹力，F2表示MN对Q的弹力，F2的方向水平向左保持水平，F1的方向顺时针旋转，由平行四边形的边长变化可知：F1与F2都逐渐增大，A、C错误；由于挡板MN缓慢移动，Q处于平衡状态，所受合力为零，D错误；对P、Q整体受力分析，由平衡条件得，fF2，由于F2不断增大，故f不断增大，B正确答案：B12如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为30时恰能沿斜面匀速下滑对物体施加一大小为F、方向水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行试求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数；(2)这一临界角0的大小解析：(1)“恰能匀速下滑”，满足平衡条件mgsin 30mgcos 30，解得.(2)设斜面倾角为时，受力情况如图所示，由平衡条件得Fcos mgsin f，Nmgcos Fsin ，fN，解得F.当cos sin 0，即cot 时，F，即“不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行”，此时，60，即临界角0的大小为60.答案：(1)(2)60C组学霸冲刺13(多选)如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止f表示木块与挡板间摩擦力的大小，N表示木块与挡板间正压力的大小若挡板间的距离增大稍许后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则()Af变小 Bf不变CN变小 DN变大解析：选重物M及两个木块m组成的系统为研究对象，系统受力情况如图1所示，根据平衡条件有2f(M2m)g，即f，与两挡板间距离无关，故挡板间距离增大稍许后，f不变，所以选项A错误，选项B正