高中物理教科版第四章物體的平衡（市一等獎）

(本欄目內(nèi)容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！)一、選擇題(每小題7分，共77分。在每小題給出的四個選項中，其中1～8題只有一項符合題目要求，9～11題有多項符合題目要求)1．在下圖中，能表示物體處于平衡狀態(tài)的是()解析：物體處于平衡狀態(tài)是指物體保持靜止(F＝0，v＝0)或勻速直線運動狀態(tài)(F合＝0，a＝0，v不變)，可判斷只有C正確。答案：C2．已知物體在4N、6N、8N三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，若撤去其中8N的力，那么其余兩個力的合力大小為()A．4N B．6NC．8N D．10N解析：物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，若撤去其中一個力，那么其余兩個力的合力與撤去的力等大反向。答案：C3.如圖所示，輕質(zhì)彈簧下端掛有一物體P，當P處于靜止時，彈簧伸長了x＝m。已知該彈簧的勁度系數(shù)k＝100N/m，則()A．彈簧受到的拉力大小為3NB．彈簧受到的拉力大小為30NC．物體受到的重力大小為6ND．物體受到的重力大小為60N解析：物體受到的重力跟拉力平衡，大小等于彈簧彈力F＝kx＝30N。答案：B4.如圖所示，放在水平面上的物體受到一個水平向右的拉力F作用而處于靜止狀態(tài)，下列說法中正確的是()A．物體對水平面的壓力就是物體的重力B．拉力F和水平面對物體的摩擦力是一對作用力和反作用力C．物體受到四對平衡力的作用D．物體受到的合外力為零解析：物體對水平面的壓力與物體的重力是不同性質(zhì)的力，A錯誤；拉力F和水平面對物體的摩擦力是一對平衡力，B錯誤；物體受到兩對平衡力的作用，C錯誤。答案：D5.人站在自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運動，如圖所示。以下說法正確的是()A．人受到重力和支持力的作用B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用C．人受到的合外力不為零D．人受到的合外力方向與速度方向相同解析：人在豎直方向上受到重力和支持力作用，水平方向上是否受摩擦力作用呢？假設(shè)人受到水平向左的靜摩擦力作用，而人做勻速運動，則所受合外力為零，故水平方向不應(yīng)該受力，即人不受摩擦力的作用。答案：A6．如圖所示，斜面的傾角為30°，物塊A、B通過輕繩連接在彈簧測力計的兩端，A、B重力分別為10N、6N，整個裝置處于靜止狀態(tài)，不計一切摩擦，則彈簧測力計的讀數(shù)為()A．1N B．5NC．6N D．11N解析：分析A的受力，彈簧對A的拉力等于A的重力沿斜面向下的分力，故F＝GAsin30°＝5N<6N，故彈簧測力計的讀數(shù)為5N。答案：B7.(2023·鄭州質(zhì)量檢測)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧兩端分別與豎直墻壁和物塊連接，彈簧、地面水平。A、B是物塊能保持靜止的位置中離墻壁最近和最遠的點，A、B兩點離墻壁的距離分別為x1、x2。物塊與地面的最大靜摩擦力為f，則彈簧的勁度系數(shù)為()\f(f,x2＋x1) B．eq\f(2f,x2＋x1)\f(2f,x2－x1) D．eq\f(f,x2－x1)解析：設(shè)彈簧原長為L，對物塊離墻壁最近的點，k(L－x1)＝f，對物塊離墻壁最遠的點，k(x2－L)＝f，聯(lián)立解得：k＝eq\f(2f,x2－x1)，選項C正確。答案：C8.如圖所示，一小球在斜面上處于靜止狀態(tài)，不考慮一切摩擦，如果把豎直擋板由豎直位置緩慢繞O點轉(zhuǎn)至水平位置，則此過程中球?qū)醢宓膲毫1和球?qū)π泵娴膲毫2的變化情況是()A．N1先增大后減小，N2一直減小B．N1先減小后增大，N2一直減小C．N1和N2都一直減小D．N1和N2都一直增大解析：小球受力如圖甲所示，因擋板是緩慢轉(zhuǎn)動，所以小球處于動態(tài)平衡狀態(tài)，在轉(zhuǎn)動過程中，此三力(重力、斜面支持力、擋板彈力)組成矢量三角形的變化情況如圖乙所示(重力大小方向均不變，斜面對其支持力方向始終不變)，由圖可知此過程中斜面對小球的支持力不斷減小，擋板對小球彈力先減小后增大，再由牛頓第三定律知B對。答案：B9．如圖所示，質(zhì)量為m的物體A在豎直向上的力F(F＜mg)作用下靜止于斜面上。若減小力F，則()A．物體A所受合力不變B．斜面對物體A的支持力不變C．斜面對物體A的摩擦力不變D．斜面對物體A的摩擦力增大解析：減小力F，物體A仍靜止于斜面上，合力為零，物體A所受合力不變，選項A正確。斜面對物體A的支持力增大，摩擦力增大，選項B、C錯誤，選項D正確。答案：AD10.如圖所示，重為mg的水桶用細繩懸掛在門楣上，一人將水桶拉起使細繩與豎直方向的夾角為30°且細繩繃緊，則人對水桶施加的作用力可能為()\f(1,2)mg B．eq\f(1,3)mg\f(1,4)mg D．eq\f(\r(3),3)mg解析：將重力按如圖所示的方式分解，F(xiàn)2與繩的拉力等大反向，F(xiàn)1與人所施加的力等大反向，由圖可知人對水桶施加的作用力的最小值為eq\f(mg,2)，故A正確，B、C錯誤；當人對水桶施加的作用力為水平方向時，施加的作用力大小為eq\f(\r(3),3)mg，D正確。答案：AD11.(2023·金華十校聯(lián)考)如圖所示，一直桿傾斜固定并與水平方向成30°的夾角；直桿上套有一個質(zhì)量為kg的圓環(huán)，圓環(huán)與輕彈簧相連，在輕彈簧上端施加一豎直向上、大小F＝10N的力，圓環(huán)處于靜止狀態(tài)，已知直桿與圓環(huán)之間的動摩擦因數(shù)為，g＝10m/s2。下列說法正確的是()A．圓環(huán)受到直桿的彈力，方向垂直直桿向上B．圓環(huán)受到直桿的彈力大小等于\r(3)C．圓環(huán)受到直桿的摩擦力，方向沿直桿向上D．圓環(huán)受到直桿的摩擦力大小等于N解析：圓環(huán)受到直桿的彈力，方向垂直桿向下，A錯誤。畫出圓環(huán)受力示意圖如圖所示，應(yīng)用平行四邊形定則可得，圓環(huán)受到直桿的彈力大小等于eq\f(5\r(3),2)N，B正確。圓環(huán)受到直桿的摩擦力，方向沿直桿向下，大小等于N，C錯誤，D正確。答案：BD二、非選擇題(23分)12．木板B放在水平地面上，在木板B上放一重1200N的物體A，物體A與木板B間，木板與地面間的動摩擦因數(shù)均為，木板B重力不計，當水平拉力F將木板B勻速拉出，繩與水平方向成30°時，問繩的拉力為多大？水平拉力F多大？(重力加速度g取10m/s2)。解析：隔離A，其受力如圖所示，則水平方向上：F′cos30°－f1＝0豎直方向上：F′sin30°＋N1－G＝0而f