43共点力的平衡及其应用一每课一练沪科版必修1

1、4.3共点力的平衡及其应用（一）每课一练（沪科版必修1）题组一对平衡状态和共点力平衡条件的理解1. 关于物体的平衡，下列说法正确的是（）A. 如果物体所受合力等于零，则一定处于静止状态B. 如果物体所受合力等于零，则一定处于匀速直线运动状态C. 只要物体速度等于零，物体就处于平衡状态D. 如果物体受到共点力作用而处于平衡状态，则合力一定为零答案D度为解析 物体所受合力等于零，则物体处于静止状态或匀速直线运动状态，因此，A、B均错；物体速零时，合力可能不为零，如竖直上抛物体到达最高点的瞬间，故C错.2. 一个物体在三个力的作用下处于平衡状态，贝U（）A. 三个力的合力可能不为零B. 三个力的合力

2、一定为零C. 三个力一定是共点力D. 三个力可以不是共点力答案BC3. 某物体受四个力的作用而处于静止状态，保持其他三个力的大小和方向均不变，使另一个大小为F的力的方向转过 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. FB&F C. 2F D. 3F答案B题组二共点力平衡条件的简单应用4. 如图1所示，一重为10 N的球固定在支杆的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲, 已知绳的拉力为 7.5 N,则杆对球的作用力（）A. 大小为7.5 NB. 大小为10 NC. 方向与水平方向成53。角斜向右下方D. 方向与水平方向成 53。角斜向左上方答案DG 10解析

3、小球受力如图所示，则fsin a=G, F2cos a=F x, tan a=Ar=A, a=53，円=拓;=丽 N = 12.5N.F,=4N, F 2=8N,物体处于静止状态.5. 如图2所示，物体 M放在水平面上受到两个水平力的作用,如果将水平力尺增加5 N,贝U()A. 物体M仍处于静止B. 物体M受到的合力方向向左C. 物体M受到的合力方向向右D. 物体M受到的摩擦力等于5 N答案A解析据题意可知，当Fi=4N, &8N时，物体处于静止状态，即物体所受最大静摩擦力的最小应为局一鬥=(8 4) N=4 N.如果将Fi增加5 N,则戸=(4 + 5) N=9 N.显然鬥-F2=(9 8)

4、N=1N,小于最大静摩擦力，故物体仍处于静止状态，所受静摩擦力为1N,方向与円的方向相反，物体所受合力为零,故A选项正确和物体M受到的摩擦力的合力6. 如图3所示，物体 M在斜向右下方的推力F作用下，在水平地面上恰好做匀速运动，则推力F竖直向下向下 偏左斜直下上右答案A解析物体M受四个力作用(如图所示),支持力N和重力G的合力一定在竖直方向上，由平衡条件知，摩擦力 力G的合力必定等大反向，故 /与F的合力方向竖直向下.题组三利用正交分解法处理共点力的平衡问题/和推力F的合力与支持力 N和重7. 如图4所示，一物体放在水平地面上，对物体施加一个倾角为0的斜向右上方的力F,当这个力从零开始逐渐增大

5、时，物体受到的摩擦力将 ()逐渐增大C.先逐渐增大，后又减小答案cB.逐渐减小D.先逐渐减小，后又增aLJI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Fi=Fcos 0, F2=Fsin 3.在F较小时，物体不运动，摩擦力/是静摩擦力，其大小应为J=F=Fcos 0.所以F增大时，/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/ =pN,又由竖直方向受力平衡，有N+F2=G,所以N=G-F2=G-Fsin 3.滑动摩擦力的大小/ = （ G Fsin。，所以当F增大时，/减小.&小船用绳索拉向岸边，如图5所示，设船在水中运动时水的阻力大小不变，那么在小船

6、匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是（A绳子的拉力7不断增B绳子的拉力T不C船的浮力减D船的浮力增答案AC解析 如图所示，小船受四个力的作用而匀速前进，水平方向：/=7bos0,竖直方向：Tsin 0+F存=mg当0角增大时，由于/不变，则拉力7增大，浮力尸存减小.9.如图6所示，在倾角为 0的固定光滑斜面上，质量为加的物体受外力尺和局的作用，Fi方向水平向右，兄的方向竖直向上.若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是（）y7JjF1aA. Fisin 0+F2COS 0=mgsin 0, FzWmgB. Ficos 0+F 2sin 0=mgsin 9, F 2AmgC. Fisin 0F2CO

7、S 3=mgsin 6, F 2AmgD. Ficos O TAsin 0=加 gsin 0, F2Amg答案B解析 物体静止在斜面上应有F2Amg,受力如图所示，x方向：TAsin O+FiCOS 0= gsin 0,故B对，D错.尹方向：F2cos 0+7V=7 ?isin 0+mgcos 9,因 N$0,则 F2COS OWFisin 0+ 加 geos 0故 A、C 都 错.题组四综合应用.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2加10?用轻弹簧竖直悬挂质量为加的物体，静止时弹簧伸长量为厶的物体，系统静止时弹簧伸长量也为厶.斜面倾角为300,如图7所示.则物体所受摩擦力()A. 等于零B. 大

8、小为舟吨，方向沿斜面向下C. 大小为誓加g,方向沿斜面向上D. 大小为mg,方向沿斜面向上答案A解析设弹簧的劲度系数为人竖直悬挂时kL=mg,将物体放在斜面上时，设摩擦力为/,根据物体的平衡条件得kL+f= 2?gsin 30 = 2g.由两式得：/=0,选项A正确.11. 如图8所示，物体的质量z?=4.4kg,用与竖直方向成0=37。的斜向右上方的推力把该物体压在竖直墙壁上，并使它沿墙壁在竖直方向上做匀速直线运动.物体与墙壁间的动摩擦因数“ =0.5取重力加速度g=10N/kg,求推力 F 的大小.(sin 37 =0.6, cos 37 = 0.8)答案88 N或40 N解析 若物体向上

9、做匀速直线运动，则受力如图甲所示Feos 0=mg+fFsin 6=N故推力cos 0 4.4X10N=88Nsin 9若物体向下做匀速直线运动,受力如图乙所示m甲Feos 6+f=mgFsin B=N故推力TNcos 0+ sin 94.4X100.8 +0.5X 0.6N =40N12. 跨过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体 /和物体B,物体/放在倾角为9的斜面上（如图9所示）?已知物体/的质量为加，物体/与斜面间的动摩擦因数为“（tan0）定滑轮的摩擦不计，要使物体d静止在斜面上，求物体 B的质量的取值范围答案 m(sin /cos0)0+ cos解析 先选物体B为研究对象，它受到重力加 Bg和拉力T的作用，根据平衡条件有研究对象，它受到重力加g、斜面支持力 N、轻绳拉力7和静摩擦力/作用.假设物体/处于将要上滑的临T=m Bg?再选物体/为界状态，则物体/受的向下的静摩擦力最大，设最大静摩擦力为心 平衡条件有ax,这时/的受力情况如图所示，根据N mgcos 0=0 7 ./max /gsin 0=03由摩擦力公式知Aax = N四式联立，解得心 = （sin 0+ cos 0）再假设物体/处于将要下滑的