【创新设计】2022-2022高中物理4.2-4.3平衡条件的应用平衡的稳定性每课一练教科版必修1

1、【创新设计】2022-2022高中物理 4.2-4.3 平衡条件的应用 平衡的稳定性A每课一练 教科版必修1(时间：60分钟)题组一共点力平衡条件的应用1如图42、311所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态假设各接触面与水平地面平行，那么A、B两物体各受几个力(假设水平地面光滑)()图42、311A3个，4个 B4个，4个 C4个，5个 D4个，6个解析对物体A受力分析，竖直方向上受两个力：重力和支持力；水平方向受两个力：水平力F和B对A的摩擦力，即物体A共受4个力作用；对物体B受力分析，竖直方向上受3个力作用：重力、地面的支持力、A对B的压力；水平

2、方向受两个力作用：水平力F和A对B向右的摩擦力，即物体B共受5个力的作用，故C正确答案C2如图42、312所示，质量为M的木板静止在桌面上，木板上有质量为m的滑块在匀速滑行，拉力大小为F.滑块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为，M3m，那么木板所受桌面的摩擦力的大小是()图42、312AF B2mg C3mg D4mg解析m匀速滑行，由平衡条件知Fmg，M静止不动，由平衡条件知桌面的摩擦力等于m、M间的摩擦力，大小为mg，所以A对，B、C、D错答案A3(2022四川宜宾期末)如图42、313所示，皮带运输机将物体匀速地送往高处，以下结论正确的选项是()图42、313A物体受到与运动方向相同

3、的摩擦力作用B传送的速度越大，物体受的摩擦力也越大C物体所受的摩擦力与匀速传送的速度无关D假设匀速地向下传送物体，物体所受的摩擦力沿皮带向下解析由物体匀速运动，物体所受的摩擦力应和重力沿传送带方向向下的分力平衡，即沿皮带向上，与传送的速度大小和方向无关答案AC4如图42、314所示，位于斜面上的物体M在沿斜面向上的力F作用下而处于静止状态，对M的受力情况，以下说法正确的选项是()图42、314A可能受三个力作用 B可能受四个力作用C一定受三个力作用 D一定受四个力作用解析对M进行受力分析，M受重力、斜面的支持力、推M的力F，M与斜面挤压处是否有摩擦力，是沿斜面向上还是沿斜面向下由F与mgsin

4、 决定，所以A、B正确，C、D错误答案AB5一质量为M的探空气球在匀速下降假设气球所受浮力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，且它们关系为fkv(k为比例系数)，重力加速度为g，现欲使该气球以同样速率匀速上升，那么需从气球吊篮中减少的质量为()A2(M) BMC2M D0解析设气球所受阻力为fkv，当气球匀速下降时，有MgFkv，当气球匀速上升时，有(Mm0)gkvF，解得m02(M)，A正确答案A题组二三解形法解平衡问题6三个共点力作用在同一物体上，处于平衡状态其中一个力大小为4.0 N，方向向北；另一个力大小为3.0 N，方向向东；那么第三个力的大小和方向为()A5.0

5、N，向东北 B5.0 N，向西南C7.0 N，向东北 D7.0 N，向西南解析如下图，由共点力的平衡条件，第三个力一定与另两个力的合力等大、反向，因此F5.0 N，方向向西南答案B7如图42、315所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为，重力加速度为g.假设接触面间的摩擦力忽略不计，那么石块侧面所受弹力的大小为()图42、315A. B.C.mgtan D.mgcot 解析对石块受力分析如下图，由平衡条件得：2Nsin mg，解得N.答案A题组三动态平衡问题8(2022四川绵阳月考)如图42、316，一物体用一轻绳悬挂于O点而静止，现在用一个水平力F作用在物体上

6、，使其缓慢偏离竖直位置，那么水平拉力F的大小变化情况为()图42、316A先变大，后变小B先变小，后变大C一直变大 D不断变小答案C9用细绳将重球悬挂在竖直光滑墙上如图42、317所示，当悬挂绳变长时()图42、317A绳子拉力变小，墙对球弹力变大B绳子拉力变小，墙对球弹力变小C绳子拉力变大，墙对球弹力变大D绳子拉力变大，墙对球弹力变小解析设绳子和墙面夹角为，对小球进行受力分析：把绳子的拉力T和墙对球的弹力为N合成F，由于物体是处于静止的，所以物体受力平衡，所以物体的重力等于合力F，即FG，根据几何关系得出：T，Nmgtan ，先找到其中的定值，就是小球的重力mg，mg是不变的，随着绳子加长，

7、细线与墙壁的夹角减小，那么cos 增大，减小，tan 减小，mgtan 减小，所以，T减小，N减小应选B.答案B10如图42、318所示，一个光滑的小球，放置在墙壁和斜木板之间，当斜木板和竖直墙壁的夹角角缓慢增大时(90°)，那么()图42、318A墙壁受到的压力减小，木板受到的压力减小B墙壁受到的压力增大，木板受到的压力减小C墙壁受到的压力增大，木板受到的压力增大D墙壁受到的压力减小，木板受到的压力增大解析以小球为研究对象，处于平衡状态，根据受力平衡，有：由图可知，墙壁给球的压力F2逐渐减小，斜木板给球的支持力F1逐渐减小，根据牛顿第三定律可知墙壁受到的压力减小，木板受到的压力减小

8、，故B、C错误，A正确答案A11(2022山东文登期末)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42、319所示，B点在A点之上假设将A点所在的板向右缓慢水平移动少许至M虚线位置以下有关说法正确的选项是()图42、319A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面的绳左右对称，即两绳与竖直方向的夹角相等根据平衡条件，有：2Tcosmg.向右缓慢水平移动即变大，故绳的拉力T变大答案BD题组四正交分解法解平衡问题12如图42、320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

9、始逐渐增大时，物体受到的摩擦力将()图42、320A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，如下图，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C13如图42、321所示，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F作用下，处于静止状态，那么以下判断正确的

10、选项是()图42、321A木块一定受到4个力的作用B木块可能受到2个力的作用C逐渐增大推力F，木块将继续保持静止状态D木块受天花板的滑动摩擦力随推力F的增大而增大解析木块在重力作用下，有沿天花板下滑的趋势，一定受到静摩擦力，那么天花板对木块一定有弹力木块受力如图，故A正确，B错误；根据平衡条件得：FNGcos ，fGsin ；逐渐增大F的过程，N增大，最大静摩擦力增大，而木块受到的静摩擦力f不变，木块将始终保持静止，故C正确，D错误应选A、C.答案AC14(2022四川绵阳月考)如图42、322所示，倾角30°的等腰三角形斜面固定在水平面上，质量分别为2m和m的A、B两个滑块用不可伸

11、长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮质量和摩擦)A滑块和左侧斜面的动摩擦因数，B滑块与右侧斜面间光滑接触且A、B均处于静止状态，那么斜面对A的摩擦力fA的大小和方向为()图42、322AfAmg B沿斜面向上CfAmg D沿斜面向下解析B处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件得知：绳子的拉力 Tmgsin ，再对A进行研究，设斜面对A的静摩擦力方向沿斜面向下，根据平衡条件得：T2mgsin fA，联立以上两式得：fAmgsin mg，负号说明斜面对A的静摩擦力方向沿斜面向上应选A、B.答案AB15假设把一木块置于台秤上，台秤的读数为50 N，然后用一个与水平方向夹角为60°的斜向上的拉力作用于木块上，木块仍保持静止，但发现台秤的读数减少了20 N求：(1)斜向上的拉力的大小；(2)木块与台秤间的摩擦力大小解析(1)由题意知：Fsin 60°20 N，解得拉力F N(2)摩擦力fFcos 60° N.答案(1) N(2) N16如图42、323所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m kg，斜面倾角30°，悬线与竖直方向夹角30°，求