2020-2021學(xué)年新教材物理人教版必修第一冊課后提升訓(xùn)練：第三章　5　共點力的平衡含解析

1、攀上山峰，見識險峰，你的人生中，也許你就會有蒼松不懼風(fēng)吹和不懼雨打的大無畏精神，也許就會有臘梅的凌寒獨自開的氣魄，也許就會有春天的百花爭艷的畫卷，也許就會有鋼鐵般的意志。祝：學(xué)子考試順利，學(xué)業(yè)有成5共點力的平衡基礎(chǔ)鞏固1.如圖所示,重力為20 n的物體,放在傾角為30的光滑斜面上,彈簧測力計對物體的拉力與斜面平行。物體在斜面上保持靜止時,彈簧測力計示數(shù)為()a.10 nb.17 nc.20 nd.30 n2.如圖所示,細(xì)繩oa和ob懸掛著一物體p,細(xì)繩bo水平,那么關(guān)于細(xì)繩ao和bo的拉力情況,下列判斷正確的是()a.oa繩拉力小于ob繩的拉力b.oa繩拉力大于ob繩的拉力c.oa繩的拉力和o

2、b繩的拉力均等于重物p的重力d.oa繩的拉力和ob繩的拉力均大于重物p的重力3.運動員在進(jìn)行吊環(huán)比賽時,先雙手撐住吊環(huán),然后身體下移,雙臂緩慢張開到如圖所示位置,則在兩手之間的距離增大過程中,吊環(huán)的兩根繩的拉力ft(兩根繩拉力大小相等)及它們的合力f的大小變化情況為()a.ft增大,f不變b.ft增大,f增大c.ft增大,f減小d.ft減小,f不變4.(2019浙江嘉興高一上期中)如圖所示,質(zhì)量均為m的a、b兩光滑小球,用兩根長度均為l的輕繩懸掛,兩球間夾一勁度系數(shù)為k的輕彈簧,平衡后兩線夾角為60,則彈簧被壓縮的長度是()a.3kmgb.32kmgc.33kmgd.233kmg5.如圖所示是

3、一個簡易起吊設(shè)施的示意圖,ac是質(zhì)量不計的撐竿,a端與豎直墻用鉸鏈連接,一滑輪固定在a點正上方,c端吊一重物?，F(xiàn)施加一拉力f緩慢將重物p向上拉,在ac桿達(dá)到豎直前()a.bc繩中的拉力ft越來越大b.bc繩中的拉力ft越來越小c.ac桿中的支撐力fn越來越大d.ac桿中的支撐力fn越來越小6.如圖所示,小球被輕質(zhì)細(xì)線系住斜吊著放在靜止的光滑斜面上。設(shè)小球質(zhì)量m=1 kg,斜面傾角=30,懸線與豎直方向夾角=30,光滑斜面的質(zhì)量為3 kg,置于粗糙水平面上,g取10 m/s2。求:(1)懸線對小球的拉力大小。(2)地面對斜面的摩擦力的大小和方向。能力提升1.如圖所示,電燈懸于兩壁之間,保持o點及

4、ob繩的位置不變,而將繩端a點向上移動,則()a.繩oa所受的拉力逐漸增大b.繩oa所受的拉力逐漸減小c.繩oa所受的拉力先增大后減小d.繩oa所受的拉力先減小后增大2.如圖所示,兩個完全相同的物塊,重力大小為g,兩物塊與水平面的動摩擦因數(shù)都為,一根輕繩兩端固定在兩物塊上,在繩的中點施加一個豎直向上的拉力,當(dāng)繩子被拉直后,兩段繩的夾角為,問當(dāng)f至少為多大,兩物塊將會發(fā)生滑動?(設(shè)物塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)3.一物體置于粗糙的斜面上,給該物體施加一個平行于斜面的力,當(dāng)此力為100 n且沿斜面向上時,物體恰能沿斜面向上勻速運動;當(dāng)此力為20 n且沿斜面向下時,物體恰能在斜面上向下勻速運

5、動,求施加此力前物體在斜面上受到的摩擦力。4.(2019河北石家莊高一上期末)如圖所示,質(zhì)量m1=12 kg的物體a用細(xì)繩繞過光滑的滑輪與質(zhì)量為m2=2 kg的物體b相連,連接a的細(xì)繩與水平方向的夾角為=53,此時系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知a與水平面的動摩擦因數(shù)=0.5,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,sin 53=0.8,cos 53=0.6。求:(1)a物體所受摩擦力的大小;(2)改變物體b的質(zhì)量,欲使系統(tǒng)始終保持靜止,物體b的質(zhì)量不能超過多少?參考答案5共點力的平衡基礎(chǔ)鞏固1.a物體受重力、支持力和彈簧測力計的拉力,三力平衡,拉力等于重力沿斜面向下的分力,故f=mg

6、sin30=2012n=10n。2.b以結(jié)點o為研究對象,分析受力情況,作出受力分析圖如圖所示。作出g和ftob的合力f,由平衡條件得,f=ftoa。由圖看出,ftoaftob,即oa繩的拉力大于ob繩的拉力,oa繩的拉力大于重力,但ob繩的拉力不一定大于重力。故b正確。3.a由共點力平衡條件可知,兩根繩拉力的合力f的大小等于人的重力,所以f恒定不變;當(dāng)兩手間的距離變大時,兩繩的拉力間的夾角由零變大,由平行四邊形定則可知,ft變大。a項正確。4.c對球a受力分析,受重力mg、拉力ft、彈簧的彈力f,如圖所示。根據(jù)平衡條件和平行四邊形定則,有f=mgtan30,再根據(jù)胡克定律,有f=kx,解得x

7、=33kmg,故c項正確。5.b作出c點的受力示意圖,如圖所示。作出力的矢量三角形如圖中虛線所示,由圖可知力的矢量三角形與幾何三角形abc相似。根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得ftbc=fnac=gab,解得bc繩中的拉力為ft=gbcab,ac桿中的支撐力為fn=gacab。由于重物p向上運動時,ab、ac不變,bc變小,故ft減小,fn不變。b正確。6.解析(1)以小球為研究對象,受力分析如圖甲所示,水平方向建立x軸,豎直方向建立y軸,對各力進(jìn)行正交分解,得水平方向ftsin30=fnsin30,豎直方向ftcos30+fncos30=mg,解得ft=12mgcos30=1033n。(2)以小球和斜

8、面整體為研究對象,受力分析如圖乙所示,因為系統(tǒng)靜止,所以ff=ftsin30=103312n=533n,方向水平向左。答案(1)1033 n(2)533 n水平向左能力提升1.d采用作圖法求解,如圖所示,由圖可知oa繩受到的拉力先減小后增大,故d正確。2.解析設(shè)繩的拉力為ft,選其中一個物體為研究對象,物塊剛好發(fā)生滑動的條件;ftsin2=fn又對f的作用點有ftcos2=f2再取整體為研究對象,由平衡條件得f+2fn=2g聯(lián)立,解得f=2gtan2+即f至少為2gtan2+,兩物塊將會發(fā)生滑動。答案2gtan2+3.解析物體沿斜面向上運動時受力分析如圖甲所示。甲由共點力的平衡條件得x軸:f1

9、-ff1-mgsin=0,y軸:mgcos-fn1=0又ff1=fn1物體沿斜面向下運動時受力分析如圖乙所示。乙由共點力的平衡條件得x軸:ff2-f2-mgsin=0,y軸:mgcos-fn2=0,又ff2=fn2,ff1=ff2=ff以上各式聯(lián)立得:ff1=ff2=ff=f1+f22代入數(shù)據(jù)得:ff=100+202n=60n,mgsin=40n當(dāng)不施加此力時,物體受重力沿斜面向下的分力mgsinff故物體靜止在斜面上,受到的靜摩擦力ff=mgsin=40n,方向沿斜面向上。答案40 n方向沿斜面向上4.解析(1)選物體b為研究對象,由平衡條件得:細(xì)繩的拉力:f=m2g再以物體a為研究對象,受力分析如圖所