高中物理 4.7.1共点力的平衡条件课时强化演练 新人教版必修1

PAGEPAGE4第四章第7节第1课时共点力的平衡条件课后强化演练一、选择题1．如下图，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块在水平力F的作用下静止于P点．设滑块所受的支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ，那么以下关系正确的选项是()A．F＝eq\f(mg,tanθ) B．F＝mgtanθC．FN＝eq\f(mg,tanθ) D．FN＝mgtanθ解析：滑块的受力情况如下图，由平衡条件可得FNsinθ＝mg，FNcosθ＝F，联立解得FN＝mg/sinθ，F＝mg/tanθ，故只有A项正确．答案：A2．如下图，地面上斜放着一块木板AB，上面放一个木块，木块相对斜面静止．设斜面对木块的支持力为FN，木块所受摩擦力为Ff.假设使斜面的B端缓慢放低时，将会产生下述的哪种结果()A．FN增大，Ff增大 B．FN增大，Ff减小C．FN减小，Ff增大 D．FN减小，Ff减小解析：木块在重力、支持力、摩擦力作用下平衡，FN＝Gcosθ，Ff＝Gsinθ.答案：B3．(2023～苏州市高一上学期期末调研测试)如下图，倾角为θ的斜面体C置于水平地面上，物体B放在斜面体C上，并通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态．那么()A．物体B受到的摩擦力一定不为零B．斜面体C受到地面的摩擦力一定为零C．斜面体C有向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D．将细绳剪断，假设B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力为零解析：以物体B为研究对象，分析受力物体B受到重力，斜面支持力，绳的拉力，假设物体B的重力沿斜面向下的分量等于绳的拉力，即等于A物体的重力，那么物体B不受斜面的摩擦力，应选项A错误；以B、C整体为研究对象，受到绳子的倾斜拉力，所以地面对C一定有向左的摩擦力，选项B错误，选项C正确；假设将绳剪断，假设B依然静止在斜面上，以B、C整体为研究对象，其受到的外力为竖直方向的重力，及地面的支持力，不受到地面的摩擦力，应选项D正确．答案：CD4．如下图，A球和B球用轻绳相连，静止在光滑的圆柱面上，假设A球的质量为m，那么B球的质量为()A.eq\f(3,4)m B.eq\f(2,3)mC.eq\f(3,5)m D.eq\f(m,2)解析：球很小，可认为绳拉球的方向在大圆的切线方向上．分别对A、B进展受力分析如下图．对A：mgsin37°＝FTA①对B：Mgsin53°＝FTB②又FTA＝FTB③由①②③得M＝eq\f(3,4)m，应选A.答案：A5.如下图，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上．假设物体静止在斜面上，那么以下关系正确的选项是()A．F1sinθ＋F2cosθ＝mgsinθ，F2≤mgB．F1cosθ＋F2sinθ＝mgsinθ，F2≤mgC．F1sinθ－F2cosθ＝mgsinθ，F2≤mgD．F1cosθ－F2sinθ＝mgsinθ，F2≤mg解析：对物体进展受力分析知物体受4个力作用而处于静止状态，因FN≥0，故有F2≤mg.建立如下图的直角坐标系，沿斜面方向有F1cosθ＋F2sinθ＝mgsinθ，应选项B正确．答案：B6．如下图，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．那么m1所受支持力N和摩擦力f正确的选项是()A．N＝m1g＋m2g－FB．N＝m1g＋m2g－FC．f＝FcosθD．f＝Fsinθ解析：将两个物体看成一个整体，由平衡条件可知A、C正确．答案：AC7．有一个直角支架AOB，AO水平放置，外表粗糙，OB竖直向下，外表光滑．AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如下图．现将P环向左移动一小段距离，两环再次到达平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比拟，AO杆对P环的支持力FN和摩擦力f的变化情况是()A．FN不变，f变大B．FN不变，f变小C．FN变大，f变大D．FN变大，f变小解析：以两环和细绳整体为研究对象，可知竖直方向上只受重力2mg和支持力FN，始终二力平衡，FN＝2mg不变；以Q环为研究对象，在重力、细绳拉力F和OB的支持力N的作用下平衡．如右图所示，设细绳和竖直方向的夹角为α，那么P环向左移动的过程中α将减小，N＝mgtanα也将减小．再以整体为研究对象，水平方向只受OB对Q的支持力N和OA对P环的摩擦力f作用，因此f＝N也减小．答案为B.答案：B二、非选择题8．(2023～北京市西城区高一上学期期末考试)如下图，用不可伸长的轻绳AC和BC吊起一质量不计的沙袋，绳AC和BC与天花板的夹角分别为60°和30°.现缓慢往沙袋中注入沙子．重力加速度g取10m/s2.(1)当注入沙袋中沙子的质量m＝10kg时，求绳AC和BC上的拉力大小FAC和FBC；(2)假设AC能承受的最大拉力为150N，BC能承受的最大拉力为100N，为使绳子不断裂，求注入沙袋中沙子质量的最大值M.解析：装置受力图如下图．(1)T＝mgTAC＝eq\f(\r(3),2)T＝86.5NTBC＝eq\f(T,2)＝50N.(2)因为eq\f(TAC,TBC)＝eq\r(3)，而TACmax＝150N，TBCmax＝100N，所以AC绳更容易被拉断TACmax＝eq\f(\r(3),2)Mg＝150N解得M＝10eq\r(3)kg＝17.3kg.答案：(1)86.5N50N(2)17.3kg9．如下图，一根水平的粗糙直横杆上套有两个质量均为m的铁环，两铁环上系着两根等长的细线，共同拴住一质量为M＝2m的小球．假设细线与水平横杆的夹角为θ的弹力为多大？摩擦力为多大？解析：分析O点的受力情况如图甲所示．由对称性可知F2＝F3，由平衡条件知F2sinθ＋F3sinθ＝F1.分析M的受力情况