【同步】物理人教版必修1：第三章　5　第1课时　共点力平衡的条件　三力平衡问题习题

5共点力的平衡第1课时共点力平衡的条件三力平衡问题课时对点练[分值：70分][1~4题，每题4分]1.(2024·莆田市高一检测)下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是()A.物体所受的合外力为零时不一定处于平衡状态B.物体的速度方向改变时，物体可能处于平衡状态C.物体处于平衡状态时，所受合力一定为零D.物体处于平衡状态时一定静止答案C解析物体所受的合外力为零时一定处于平衡状态，故A错误；物体的速度方向改变时，所受合外力一定不为零，物体不可能处于平衡状态，故B错误；物体处于平衡状态时，所受合力一定为零，故C正确；物体处于平衡状态时不一定静止，也可以做匀速直线运动，故D错误。2.一个物体受到三个共点力的作用，如果三个力的大小为如下各组中的情况，那么有可能使物体处于平衡状态的是()A.1N4N7N B.2N6N9NC.2N5N8N D.6N8N6N答案D3.(多选)(2024·眉山市高一期中)用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中。如图所示，已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则关于ac绳和bc绳中拉力FTac、FTbc大小正确的是(重力加速度为g)()A.FTac＝32mg B.FTbc＝3C.FTac＝34mg D.FTbc＝1答案AD解析分析c点的受力情况如图所示，则FTbc＝mgsin30°＝12FTac＝mgcos30°＝32故A、D正确，B、C错误。4.(多选)(来自粤教教材改编)(2025·河北省高一四校联考)如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上。两绳与竖直方向的夹角都为45°，日光灯保持水平，所受的重力为G。则()A.两绳对日光灯拉力的合力大小等于GB.两绳的拉力和日光灯的重力不是共点力C.两绳的拉力大小均为22D.两绳的拉力大小均为G答案AC解析方法一由于日光灯保持静止状态，合外力为零，所以两绳拉力的合力与重力等大反向且三力为共点力，故A正确，B错误；对日光灯受力分析如图所示，则FT1＝FT2＝Gcos45°＝22G，故C正确，D方法二将FT1、FT2沿水平方向和竖直方向分解，则有FT1sin45°＝FT2sin45°FT1cos45°＋FT2cos45°＝G解得FT1＝FT2＝22G5.(8分)(来自鲁科教材)如图所示，一小灯笼用轻绳连接并悬挂在O点，在稳定水平风力作用下发生倾斜，悬绳与竖直方向的夹角为30°。设灯笼的质量为0.2kg，悬绳对灯笼的拉力大小为多少？(重力加速度g取10m/s2)答案43解析分析灯笼的受力，如图所示，设重力为G、悬绳的拉力为FT、风力为F，其中F与FT的合力与G等大反向则FT＝G又G＝mg，联立解得FT＝433[6、7题，每题6分]6.如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下滑。在箱子的中央有一个质量为m的苹果，它受到周围苹果对它作用力的合力的方向()A.沿斜面向上 B.沿斜面向下C.竖直向上 D.垂直斜面向上答案C解析一箱苹果整体向下匀速运动，其中央的一个苹果也一定是做匀速运动，受到的合力为零。由于中央的那一个苹果只受重力与它周围苹果对它的作用力，故重力与它周围苹果对它作用力的合力为一对平衡力，大小相等、方向相反，则它受到周围苹果对它作用力的合力的方向竖直向上，故选C。7.(2023·浙江6月选考)如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，∠aOb＝90°，半径Ob与重力的夹角为37°。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为()A.Fa＝0.6G，Fb＝0.4GB.Fa＝0.4G，Fb＝0.6GC.Fa＝0.8G，Fb＝0.6GD.Fa＝0.6G，Fb＝0.8G答案D解析对光滑圆柱体受力分析如图，由题意有Fa＝Gsin37°＝0.6G，Fb＝Gcos37°＝0.8G，故选D。8.(12分)(来自教材改编)如图，两人用同样大小的力共提一桶水，水和木桶的重力为G，两人手臂间的夹角为θ。(1)(8分)求手臂对木桶的拉力的大小；(2)(4分)结合计算说明理由。夹角是大些省力，还是小些省力？答案(1)G2cos解析根据题意，画出水和木桶整体的受力示意图如图所示，F1、F2的合力与重力G大小相等、方向相反，则G＝F1cosθ2＋F2cosθ2＝2F1故F1＝G2cos可知θ越小，F1越小，即两人手臂间的夹角小些省力。9.(14分)(来自教科教材)如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O。轻绳OB水平且B端与放置在水平面上质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲、乙均处于静止状态(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度为g)。求：(1)(9分)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？(2)(5分)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？答案(1)54m1g34m1g(2)34m解析(1)设绳OA、OB、OC对O点的拉力分别为FTOA、FTOB及FTOC，由共点力平衡条件得，对O点：FTOA·cos37°＝FTOC，FTOA·sin37°＝FTOB，又FTOC＝m1g，得FTOA＝54m1g，FTOB＝34m1(2)由共点力平衡条件得，物体乙所受摩擦力水平向左，大小为Ff＝FTOB＝34m1g[8分]10.(来自粤教教材)如图所示，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α，重力加速度为g。若接触面间的摩擦