【同步】物理人教版必修1：第三章　周末练6　共点力的平衡习题

周末练6共点力的平衡[分值：50分][1~5题，每题3分；6~9题，每题4分]1.(2025·玉溪市高一期末)如图所示，某人操控质量为m的无人机斜向上做匀速直线运动，运动方向与水平方向的夹角为30°，重力加速度为g，空气对无人机的作用力大小为()A.mg B.3mgC.2mg D.33答案A解析无人机做匀速直线运动，根据平衡条件可知，空气对无人机的作用力与无人机的重力平衡，则有F＝mg，故选A。2.(2024·绥化市高一检测)鞠躬，即弯腰行礼，是表示对他人敬重的一种礼节，也是我国传统的礼仪之一。如图甲所示，鞠躬时人上身前倾一定角度，全身保持平衡，可简化为如图乙所示，若头的重力为G、颈椎对头的支持力为F1、颈部肌肉的拉力为F2。则下列关于人头部的受力示意图可能正确的是()答案C解析由共点力平衡条件可知，三个共点力平衡，任意两个力的合力需与第三个力等大反向。根据平行四边形定则可知，A、B、D三个选项中任意两个力的合力均不能与第三个力等大反向，只有C选项可能满足三力平衡的条件。3.(多选)如图所示，一个人用与水平方向成θ角斜向上的力F拉放在粗糙水平面上质量为m的箱子，箱子沿水平面做匀速直线运动，若箱子与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则箱子所受的摩擦力大小可表示为()A.Fcosθ B.FsinθC.μmg D.μ(mg－Fsinθ)答案AD解析由题意可知箱子受到的是滑动摩擦力，设滑动摩擦力为Ff，对箱子进行受力分析，正交分解如图；竖直方向受力平衡有：FN＋Fsinθ＝mg，得FN＝mg－Fsinθ，则Ff＝μ(mg－Fsinθ)，水平方向根据平衡条件得，Ff＝Fcosθ，故A、D正确。4.(2025·六盘水市高一期末)发生意外情况的飞机在紧急着陆后，其内部狭长的气囊会自动充气，从紧急出口处生成一条连接出口与地面的斜面，人可沿斜面滑行到地面，如图甲，其简化模型如图乙。已知紧急出口下沿距地面高h约为3.4m，人与气囊之间的动摩擦因数μ约为0.5，若人在轻跳上气囊后能沿气囊匀速下滑，忽略空气阻力及气囊的变形，则气囊的水平跨度x约为()A.6.0m B.6.4mC.6.8m D.7.2m答案C解析人在轻跳上气囊后能沿气囊匀速下滑，则有mgsinθ＝μFN＝μmgcosθ根据几何关系有tanθ＝h解得x＝6.8m，故选C。5.(2025·东莞市高一期末)如图所示，起重机用四根等长钢索将一块重1.2吨的水平钢板吊起，匀速上升。已知每根钢索与竖直方向的夹角为37°，cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，重力加速度g取10m/s2。则每根钢索受到的拉力为()A.3750N B.4250NC.4750N D.3250N答案A解析对钢板受力分析，设每个钢索受到的拉力为F，根据平衡条件可得4Fcos37°＝mg解得F＝3750N，故选A。6.(2023·上海市高一期中)如图，一物体通过细绳悬挂于O点，用作用于A点的水平外力F1缓慢拉动细绳，在θ角逐渐增大的过程中，外力F1和细绳OA的拉力F2的合力将是()A.变小 B.变大C.不变 D.先变大后变小答案C解析根据力的合成可知，外力F1和细绳OA的拉力F2的合力与物体的重力等大反向，故合力不变。故选C。7.(2025·南昌市高一期末)如图所示，重力为G的木块，恰好能沿倾角为θ的斜面匀速下滑，现用平行斜面向上的力F将木块沿斜面匀速向上推，则F的大小应该为()A.Gsin2θ B.2GsinθC.Gtan2θ D.2Gtanθ答案B解析对木块受力分析可知，当木块匀速下滑时，则有Ff＝Gsinθ，当用力F推着木块匀速上升时，则有F＝Ff＋Gsinθ，联立解得F＝2Gsinθ，故选B。8.(2025·江西省高一期中)如图所示，一表面光滑的均质球形工件静止于竖直墙壁与水平横杆之间，横杆始终与墙壁平行。若轻微移动横杆，使横杆到墙面的距离略微减小，则下列说法正确的是()A.横杆对工件的弹力增大B.横杆对工件的弹力减小C.墙面对工件的弹力增大D.墙面对工件的弹力大小不变答案B解析对工件进行受力分析，如图所示，根据平衡条件有F＝mgtanα，FN＝mgcosα，横杆到墙面的距离减小，则α减小，tanα减小，cosα增大，所以横杆、墙面对工件的弹力均减小。故选9.★★(2025·湖南省高一期中)如图所示，斜面为圆弧的斜面体放置在粗糙的水平地面上，在斜面体和竖直墙面之间放置光滑的小球，小球与斜面体均处于静止状态。现用水平向右的力缓慢向右移动斜面体，小球始终未接触地面。在该过程中，下列说法正确的是()A.墙面对小球的弹力逐渐增大B.墙面对小球的弹力不变C.地面对斜面体的支持力大小不变D.斜面体对小球的支持力逐渐增大答案C解析设斜面体对小球的支持力为F1，F1与竖直方向的夹角为θ，墙面对小球的弹力为F2，球的重力为G，根据平衡条件则有F1cosθ＝G，F1sinθ＝F2，缓慢向右移动斜面体时，θ减小，则斜面体对小球的支持力F1减小，墙面对小球的弹力F2减小，A、B、D错误；对小球与斜面体整体受力分析可知，地面对斜面体的支持力等于斜面体和小球所受的总重力之和，因此地面对斜面体的支持力大小不变，C正确。10.(9分)如图所示，轻绳OA、OB与OC相交于O点，OC悬挂一质量为m＝1kg的物体，OA与水平方向夹角为60°，OB位于水平方向，g取10m/s2。求：(1)(5分)OB绳上的拉力的大小FT1；(2)(4分)OA绳上的拉力的大小FT2。答案(1)1033N(2)解析(1)分析结点O受力情况，如图所示结点O受力平衡，由平衡条件可得FT1＝mgtan60°＝(2)由平衡条件可得FT2＝mgsin60°＝2011.(10分)(2025·山东省实验中学高一期中)如图，重力为mg的木块，恰好能沿倾角为30°的斜面匀速下滑，求：(1)(3分)木块和斜面之间的动摩擦因数；(2)(7分)要将木块沿斜面匀速向上推，必须加多大的水平推力F？答案(1)33(2)3解析(1)根据重力为mg的木块，恰好能沿倾角为θ的斜面匀速下滑，根据平衡条件有mgsi