（8）共点力的平衡-2022-2023学年高一物理人教版（2019）寒假作业

（8）共点力的平衡——2022-2023学年高一物理人教版（2019）寒假作业1.消防员在抢险救灾工作中扮演了非常重要的角色，被誉为“最可爱的人”。在救援过程中常常需要从顶楼直降到某一楼层（如图甲所示），在下降过程中，可以将模型简化为如图乙所示的物理模型:脚与墙壁接触点为A点，人的重力全部集中在B点，A到B可简化为轻杆，OB为轻绳。已知下降过程中AB长度以及AB与竖直方向的夹角保持不变。初始时刻，消防员保持静止，下降一定高度后再次保持静止，静止后相对于初始位置，下列说法正确的是()A.AB杆的支持力变大 B.AB杆的支持力变小C.AB杆的支持力保持不变 D.条件不足，无法判断2.小明路过广场时发现很多广告条幅下端用绳子系住套在石块上，石块放在水平地面上。上端也用绳子系住套在氢气球上吊起来悬在空中。突然，一阵风从水平方向吹来，条幅偏向一边。如果水平风力突然增大（空气密度保持不变）则()A.氢气球受到的浮力将变大B.水平地面对石块的支持力变大了C.氢气球可能会使小石块沿水平地面滑动D.条幅受到的拉力不变3.2022年建文外国语学校为纪念建校20周年，新建了教师活动中心。健身达人柴老师正在体验其中一款拉力器械，他将相同质量的负重拉伸到空中悬停时，保持手臂伸直状态，如图，以下四种握杆方式（双手间距离逐渐增大）中，他的手臂受力最小的是()A. B.C. D.4.如图，光滑的四分之一圆弧轨道固定在竖直平面内，A端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N。在运动过程中()A.F增大，N减小 B.F减小，N减小 C.F增大，N增大 D.F减小，N增大5.如图所示，两个小球质量均为m，用细绳相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且与竖直方向间的夹角为，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，则弹簧形变量不可能是()A. B. C. D.6.使用自卸式货车可以提高工作效率。如图所示，车厢由水平位置逐渐抬起，关于其中的货物所受摩擦力大小的变化，下列说法正确的是()A.摩擦力逐渐增大 B.摩擦力逐渐减小C.摩擦力先减小后增大 D.摩擦力先增大后减小7.如图所示，小球用轻绳拴住放在倾角为θ的光滑斜面上，保持轻绳的左端O点不动，让绳与墙壁的连接点沿竖直墙向上移动，若绳足够长，则在移动的过程中，轻绳上的拉力将()A.先减小后增大 B.先增大后减小 C.逐渐增大 D.逐渐减小8.如图所示，用轻绳将重球挂在墙上，不考虑墙的摩擦。如果把绳的长度增加一些，则球对绳的拉力和球对墙的压力的变化情况是()A.增大、增大 B.增大、不变 C.减小、增大 D.减小、减小9.如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，表示木板所受合力的大小，表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后()A.不变，变大 B.不变，变小 C.变大，变大 D.变小，变小10.如图，将两个质量均为m的小球用细线相连后，再用细线悬挂于O点。用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线与竖直方向的夹角始终保持60°，重力加速度为g，拉力F大小可能为()A. B. C. D.11.如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现将两环距离变小后书本仍处于静止状态，则()A.杆对A环的支持力变大 B.B环对杆的摩擦力变小C.杆对A环的力不变 D.与B环相连的细绳对书本的拉力变大12.如图所示，一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢行走，在小鸟从A运动到B的过程中()A.树枝对小鸟的合力先减小后增大 B.树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大C.树枝对小鸟的弹力先减小后增大 D.树枝对小鸟的弹力保持不变13.在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个棱长为a、质量为M的正方体，其某一截面为正方形，在墙壁和正方体之间放置一半径为R、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所示。球的球心为与竖直方向的夹角为θ，正方体的棱长，正方体与水平地面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。（1）正方体和墙壁对球的支持力分别是多大？（2）若，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球的质量的最大值为多少？

答案以及解析1.答案：B解析：由分析可知，两个状态相比，重力大小方向不变，杆的支持力方向不变，所以如图所示由作图法可知AB杆的支持力变小，故B正确，ACD错误。故选B。2.答案：C解析：A.氢气球受到的浮力等于排开空气的重力，由于空气密度不变，故氢气球受到的浮力不变，A错误；B.以氢气球、条幅和石块为整体，竖直方向受到重力，浮力和地面支持力，水平风力突然增大时，对竖直方向的受力没有影响，故水平地面对石块的支持力不变，B错误；C.以氢气球、条幅和石块为整体，水平方向受到风力和地面静摩擦力的作用，当风力大于最大静摩擦力时，石块会沿水平地面滑动，C正确；D.当水平风力不够大时，整体仍处于静止状态，细线的拉力沿竖直方向的分力等于氢气球的重力和浮力的合力，保持不变，细线水平方向的分力随风力的增大而变大，所以细线的拉力变大，即条幅受到的拉力变大，D错误；故选C。3.答案：B解析：因两臂的合力一定，根据可知，两臂的夹角θ越小，则两臂的拉力越小，即图B中他的手臂受力最小。故选B。4.答案：A解析：由题意知，小球在由A运动到B过程中始终处于平衡状态。设某一时刻小球运动至如图所示位置，则对小球，由平衡条件得，在运动过程中，θ增大，故F增大，N减小，A正确。5.答案：B解析：以a和b整体为研究对象，整体受重力、绳的拉力T和弹簧的拉力F；根据平衡条件可知F与T的合力与整体重力总是大小相等、方向相反，如图所示：由图可知，当F与绳子垂直，即处在图中2位置时，F有最小值，为，根据胡克定律有，可得，由此可知A、C、D可能，B不可能。6.答案：D解析：设车厢与水平位置的夹角为θ，开始时货物受重力和支持力，抬起后受到沿斜面向上的静摩擦力；静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即，则随θ的增大，静摩擦力增大；当θ达到一定程度时，货物开始滑动，摩擦力由静摩擦力突变为滑动摩擦力，而滑动摩擦力，则随θ的增大，摩擦力将减小；所以车厢由水平位置逐渐拾起的过程中，摩擦力是先增大后减小的，故D正确。7.答案：A解析：小球受到重力、轻绳的拉力和斜面的支持力作用而处于平衡状态，根据三力平衡的条件可知，拉力与支持力的合力与重力大小相等、方向相反，受力分析如图所示，则绳与墙壁的连接点沿竖直墙向上移动时，拉力F先变小后变大，选A。8.答案：D解析：对球受力分析如图所示，设绳子与墙的夹角为θ，由平衡条件得，，根据牛顿第三定律得球对绳的拉力，球对墙的压力，把绳的长度增大，θ减小，增大，减小，则和都减小，故选D。9.答案：A解析：木板静止时受力情况如图所示，设轻绳与竖直木桩的夹角为θ，由平衡条件知，合力，故不变，，剪短轻绳后，θ增大，减小，增大，故A正确。10.答案：D解析：如图所示，取整体为研究对象，拉力F与细线垂直时有最小值，其最小值为，故D正确。11.答案：B解析：对两环和书本整体受力分析，在竖直方向有，可知将两环距离变小后杆对A环的支持力不变，A错误；设细绳与杆之间的夹角为θ，对环B受力分析有，对书本受力分析有，解得，，则当两环距离变小后，θ变大，则f减小，与B环相连的细绳对书本的拉力T变小，B正确，D错误；同理，杆对A环的摩擦力减小，杆对A环的支持力不变，则杆对A环的力减小，C错误。12.答案：B解析：树枝对小鸟的合力是支持力和摩擦力的合力，由二力平衡得，合力与小鸟所受的重力等大反向，因小鸟所受重力不变，所以树枝对小鸟的合力不变，A错误。对小鸟进行受力分析，设摩擦力与竖直方