新人教版高中物理必修第一冊(cè)課時(shí)作業(yè)第5節(jié)共點(diǎn)力的平衡

第5節(jié)共點(diǎn)力的平衡

素養(yǎng)提升學(xué)業(yè)質(zhì)量達(dá)標(biāo)

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)

1.物體在共點(diǎn)力作用下，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.物體的速度在某一時(shí)刻等于零，物體就一定處于平衡狀態(tài)

B.物體相對(duì)另一物體保持靜止時(shí)，物體一定處于平衡狀態(tài)

C.物體所受合力為零，就一定處于平衡狀態(tài)

D.物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)

［解析］某一時(shí)刻速度為零的物體，受力不一定為零，故不一定處于平衡狀

態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體相對(duì)于另一物體靜止時(shí)，該物體不一定靜止，如當(dāng)另一

物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，該物體也做變速運(yùn)動(dòng)，此物體處于非平衡狀態(tài)，故選項(xiàng)B

錯(cuò)誤；選項(xiàng)C符合平衡條件的判斷，故選項(xiàng)C正確；物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，

不是處于平衡狀態(tài)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

「答案］C

2.長(zhǎng)木板上有一木塊，如圖所示，當(dāng)長(zhǎng)木板的傾角。逐漸增大時(shí)（）

A.如果木塊一直靜止于長(zhǎng)木板上，則木塊所受重力和支持力的合力逐漸增大

B.如果木塊一直靜止于長(zhǎng)木板上，則木塊所受重力、支持力和靜摩擦力的合力

逐漸增大

C.如果木塊一直靜止于長(zhǎng)木板上，則木塊所受重力和靜摩擦力的合力逐漸增大

D.如果0從0。一直增大到90°,則木塊所受的摩擦力一直增大

［解析］如果木塊一直靜止于長(zhǎng)木板上，木塊所受重力和支持力的合力等于摩

擦力的大小，合力為零，摩擦力Ff=mgsin。，。增大時(shí)，F(xiàn)f逐漸增大，A正確，

B錯(cuò)誤；木塊所受重力和靜摩擦力的合力等于支持力的大小，支持力/N=mgcos

e,故逐漸變小，c錯(cuò)誤；如果。從0。一直增大到90。，則木塊所受的靜摩擦力

增大，當(dāng)木塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，由于正壓力減小，故滑動(dòng)摩擦力減

小，D錯(cuò)誤。

「答案］A

3.某物體受到四個(gè)力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，保持其中三個(gè)力的大小和方向均

不變，使另一個(gè)大小為產(chǎn)的力方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90。，則欲使物體仍能保持靜止?fàn)?/p>

態(tài)，必須再加上力的大小為（）

A.FB.A/2F

C.2FD.3F

［解析］物體受到四個(gè)力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，由物體的平衡條件可知，力產(chǎn)

與另三個(gè)力的合力一定等大反向，當(dāng)力廠(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)90。時(shí)，力廠(chǎng)與另三個(gè)力的合力大

小為巾F,因此，欲使物體仍能保持靜止?fàn)顟B(tài)，必須再加一個(gè)大小為血產(chǎn)的

力，故B項(xiàng)正確。

［答案］B

4.用三根輕繩將質(zhì)量為機(jī)的物塊懸掛在空中，如圖所示。已知訛和兒與豎直方

向的夾角分別為30。和60。，則ac繩和反繩中的拉力分別為（）

2m8

,亞1

c.4"吆，2nlg

V3

D.1加g,4mg

［解析］分析結(jié)點(diǎn)c的受力情況如圖,

設(shè)ac繩受到的拉力為分，歷繩受到的拉力為根據(jù)平衡條件知丹、F2的合

力廠(chǎng)與重力機(jī)g等大、反向，由幾何知識(shí)得EiuRcos30。=手〃吆

F2=Fsin3O°=；/wg

選項(xiàng)A正確。

［答案］A

5.重型自卸車(chē)?yán)靡簤貉b置使車(chē)廂緩慢傾斜到一定角度，車(chē)廂上的石塊就會(huì)自

動(dòng)滑下。以下說(shuō)法正確的是（）

A.在石塊下滑前后自卸車(chē)與石塊整體的重心位置不變

B.自卸車(chē)車(chē)廂傾角越大，石塊與車(chē)廂的動(dòng)摩擦因數(shù)越小

C.自卸車(chē)車(chē)廂傾角變大，車(chē)廂與石塊間的正壓力減小

D.石塊開(kāi)始下滑時(shí)，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力

［解析］物體的重心的位置跟形狀和質(zhì)量分布有關(guān)，石塊下滑前后，質(zhì)量分布

變化，形狀變化，所以重心改變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；石塊與車(chē)廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)與

車(chē)廂傾角無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)石塊受力分析如圖所示，F(xiàn)N=^COS0,車(chē)廂的

傾角變大，所以車(chē)廂與石塊間的正壓力減小，選項(xiàng)C正確；石塊下滑時(shí)，重力

的分力大于受到的摩擦力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

G

［答案］C

6.如圖所示，一質(zhì)量為m的光滑小球，在細(xì)線(xiàn)和豎直墻壁的共同作用下處于靜

止?fàn)顟B(tài)。如果細(xì)線(xiàn)再加長(zhǎng)一些，則細(xì)線(xiàn)對(duì)小球的拉力大小后和墻壁對(duì)小球的支

持力大小尺將()

A.FT和FN都減小

B.FT和公都增大

C.FT增大，F(xiàn)N減小

D.FT減小，尸N增大

［解析］對(duì)小球受力分析如圖所示，設(shè)細(xì)線(xiàn)與墻壁之間的夾角為心根據(jù)力的平

衡條件可得斤=舞，墻壁對(duì)球的支持力大小FN=/^tana,如果細(xì)線(xiàn)再長(zhǎng)一

些，則a會(huì)減小，所以后和尺都減小。選項(xiàng)A正確。

「答案］A

7.質(zhì)量為根的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力尸緩慢拉動(dòng)繩的

中點(diǎn)。，如圖所示。用T表示繩0A段拉力的大小，在。點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中

()

□?

A.F逐漸變大，T逐漸變大

B/逐漸變大，T逐漸變小

C/逐漸變小，T逐漸變大

D.F逐漸變小，T逐漸變小

［解析］對(duì)。點(diǎn)受力分析如圖所示，尸與T的變化情況如圖，由圖可知在。點(diǎn)向

左移動(dòng)的過(guò)程中，f■逐漸變大，T逐漸變大，故選項(xiàng)A正確。

「答案］A

8.如圖所示，A、8兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，關(guān)于8物體受力情況，下列說(shuō)法中

正確的是（）

A.B物體一定受到四個(gè)力

B.B物體可能不受地面的支持力作用

C.B物體可能不受地面的靜摩擦力作用

D.8物體可能受三個(gè)力，也可能受四個(gè)力

［解析］因?yàn)槔K作用在8上的力不為零，所以繩對(duì)8的拉力在水平方向向左的分

力不為零，而8又處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件，水平面對(duì)8一定有

向右的靜摩擦力。由于摩擦力的存在，水平面對(duì)B一定有支持力。綜上所述，B

物體一定會(huì)受到四個(gè)力的作用（重力、繩子的拉力、水平面的支持力和摩擦

力），選項(xiàng)A正確。

「答案］A

9.如圖，用一繩子。把物體掛起來(lái)，再用另一根水平的繩子b把物體拉向一旁固

定起來(lái)。物體的重力是60N,繩子a與豎直方向的夾角。=37。，繩子a與〃對(duì)

物體的拉力分別是多大？（sin37°=0.6,cos37°=0.8）

［解析］對(duì)物體受力分析如圖所示，物體受重力、繩外匕的拉力，將重力分解

到沿a、h繩的方向上，則由力的平衡條件可得：Ta=Ga=—^=^N=75

COSJ/v.o

N

Tb=Gb=Gtan37°=60X^N=45N

［答案］75N45N

能力提升

10.如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30。的粗糙斜面上，一根輕彈簧

一端固定在豎直墻上的P點(diǎn)，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為

30°,則（）

A.滑塊一定受到三個(gè)力作用

B.彈簧一定處于壓縮狀態(tài)

C.斜面對(duì)滑塊的支持力大小可能為零

D.斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小一定等于;mg

［解析］由題意知彈簧垂直于斜面，因不知彈簧是否被拉伸或被壓縮，故不能

確定彈簧彈力的有無(wú)及方向，所以滑塊受力的個(gè)數(shù)也就不能確定，選項(xiàng)A、B

錯(cuò)誤；若斜面對(duì)滑塊的支持力為零，則斜面對(duì)滑塊的摩擦力必為零，且彈簧一

定有拉力，滑塊受豎直向下的重力和彈簧垂直于斜面向上的拉力不在同一直線(xiàn)

上，滑塊受力不平衡，不能靜止在斜面上，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；無(wú)論彈簧有無(wú)彈力

的作用，但彈力的方向垂直于斜面，以滑塊為原點(diǎn)，沿斜面方向和垂直于斜面

方向建立直角坐標(biāo)系，將不在坐標(biāo)軸上的重力分解到坐標(biāo)軸上，其中沿斜面向

下的分力G尸

mgsin30°=5zg,根據(jù)平衡條件得斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小為Ff=Gi=%zg,

選項(xiàng)D正確。

「答案］D

11.如圖所示，三段不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩，04、OB、0C能承受的最大拉力相同，它

們共同懸掛一重物，其中是水平的，A端、8端固定在水平天花板上和豎直

墻上。若逐漸增加C端所掛重物的質(zhì)量，則最先斷的繩是（）

A.必定是0AB.必定是0B

C.必定是0CD.可能是08,也可能是。。

［解析］0C下懸掛重物，它對(duì)。點(diǎn)的拉力等于重物的重力G。0C繩的拉力產(chǎn)

生兩個(gè)效果：拉緊5。繩的水平向左的力拉緊A。繩的沿繩子方向斜向下的

力F2,FI、F2是G的兩個(gè)分力。由平行四邊形定則可作出力的分解圖如圖所

示，當(dāng)逐漸增大所掛重物的質(zhì)量時(shí)，哪根繩受的拉力最大則哪根繩最先斷。從

圖中可知：表示F2的有向線(xiàn)段最長(zhǎng)，出最大，故0A繩最先斷。

［答案］A

12.如圖所示，質(zhì)量為m的物體甲通過(guò)三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為。，輕

繩0B水平且B端與站在水平面上的質(zhì)量為m2的人相連，輕繩0A與豎直方向

的夾角。=37。，物體甲及人均處于靜止?fàn)顟B(tài)（已知sin37o=0.6,cos37o=0.8。

g取lOmH。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）。求：

（1）輕繩。4、08中的張力分別是多大?

(2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？

(3)若人的質(zhì)量加2=60kg,人與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.3,欲使人在水

平面上不滑動(dòng)，則物體甲的質(zhì)量〃力最大不能超過(guò)多少？

［解析］(1)以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，受三段輕繩的拉力作用，且豎直繩上的拉力

大小等于gg。如圖所示，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有：

FoB-FoAsin3=0

FOACOS0—mig=O

聯(lián)立以上兩式解得：

k”?國(guó)5

入Leos

3

R)B="2igtan6=甲”避。

⑵人在水平方向僅受繩0B