高中物理第三章研究物體間的相互作用課時訓(xùn)練共點(diǎn)力的平衡條件粵教版必修高中物理第三章研究物體間的相互作用課時訓(xùn)練共點(diǎn)力的平衡條件粵教版必修PAGE高中物理第三章研究物體間的相互作用課時訓(xùn)練共點(diǎn)力的平衡條件粵教版必修課時訓(xùn)練15共點(diǎn)力的平衡條件基礎(chǔ)夯實(shí)1.物體在共點(diǎn)力作用下,以下說法正確的選項(xiàng)是()A.物體的速度在某一時辰等于零時,物體就必定處于平衡狀態(tài)B.物體相對另一物體保持靜止時,物體必定處于平衡狀態(tài)C.物體所受合外力為零時,就必定處于平衡狀態(tài)D.物體做勻加快運(yùn)動時,物體處于平衡狀態(tài)答案C分析處于平衡狀態(tài)的物體從運(yùn)動形式上看是處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài),從受力上看,物體所受合外力為零.某一時辰速度為零的物體,所受合外力不用然為零,故不用然處于平衡狀態(tài),選項(xiàng)A錯誤;物體相對另一物體靜止時,該物體不用然靜止,如當(dāng)另一物體做變速運(yùn)動時,該物體也做變速運(yùn)動,此時物體處于非平衡狀態(tài),應(yīng)選項(xiàng)B錯誤;選項(xiàng)C符合平衡條件,為正確選項(xiàng);物體做勻加快運(yùn)動,速度大小變化,物體不處于平衡狀態(tài),應(yīng)選項(xiàng)D錯誤.2.以以下圖,兩塊相同的條形磁鐵A與B質(zhì)量均為m,將它們豎直放在水平川面上,用彈簧測力計(jì)經(jīng)過一根細(xì)線豎直向上拉磁鐵A,若彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為mg,則B對A的彈力F1以及桌面對B的彈力F2分別為()A.F1=0,F2=mgB.F1=mg,F2=0C.F1>0,F2=mgD.F1>0,F2<mg答案C分析以A、B整體為研究對象,整體受三個力作用:重力2mg、桌面的彈力F2及彈簧測力計(jì)的拉力F,由平衡條件得F+F2=2mg,F2=2mg-F=mg.以A為研究對象,A受四個力的作用:重力mg、彈簧測力計(jì)的拉力F=mg、B對A的彈力F1及B對A的吸引力F',由平衡條件得F+F1=mg+F',F1=F'>0,應(yīng)選項(xiàng)C正確.3.右圖為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式,A、B點(diǎn)等高,O為結(jié)點(diǎn),輕繩AO、BO長度相等,拉力分別為FA、FB,燈籠遇到的重力為G.以下表述正確的選項(xiàng)是()A.FA必定小于GB.FA與FB大小相等C.FA與FB是一對平衡力D.FA與FB大小之和等于G答案B分析取結(jié)點(diǎn)O為研究對象,受力分析以以下圖,受FA、FB和結(jié)點(diǎn)下方細(xì)繩的拉力FC的作用,因燈籠靜止,故拉力FC=G,結(jié)點(diǎn)O處于靜止?fàn)顟B(tài),三力平衡,協(xié)力為零,拉力FA、FB的協(xié)力F合必與FC等值反向共線,因A、B點(diǎn)等高,AO、BO長度相等,故FA、FB與豎直方向的夾角均為θ,由幾何關(guān)系可知,必有FA=FB,當(dāng)θ=60°時,FA=FB=G,當(dāng)θ>60°時,FA=FB>G,當(dāng)θ<60°時,FA=FB<G,只有選項(xiàng)B正確.4.如圖,某物體在四個共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài),若將F4=5N的力沿逆時針方向轉(zhuǎn)動90°,其他三個力的大小和方向不變,則此時物體所受協(xié)力的大小為()A.0B.10NC.52ND.522N答案C分析由四力平衡知,F1、F2和F3的協(xié)力與F4等大反向,設(shè)為F,則F4=5N轉(zhuǎn)過90°后與F成90°角,故協(xié)力F合=2F4=52N.5.以以下圖,一物體在粗拙斜面上遇到沿斜面向上的力F作用,處于靜止?fàn)顟B(tài).以下判斷正確的選項(xiàng)是()A.物體必定遇到四個力的作用B.摩擦力方向必定沿斜面向下C.摩擦力的大小可能等于零D.若F增大,摩擦力也必定增大答案C分析如題圖所示,若mgsinθ=F,摩擦力為零,物體遇到重力、支持力以及F三個力的作用,選項(xiàng)A錯誤,選項(xiàng)C正確;若mgsinθ>F,摩擦力方向向上,此時F增大,摩擦力先減小后增大,選項(xiàng)B、D錯誤.6.如圖,滑塊A置于水平川面上,滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直),此時A恰巧不滑動,B恰巧不下滑.已知A與B間的動摩擦因數(shù)為μ1,A與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.A與B的質(zhì)量之比為()A.1μ1μ2B.1μ1μ2μ1μ2C.1+μ1μ2μ1μ2D.2+μ1μ2μ1μ2答案B分析對滑塊A,F=μ2(mA+mB)g;對滑塊B,mBg=μ1F,以上兩式聯(lián)立得mAmB1-μ1μ2μ1μ2,故B項(xiàng)正確.7.(多項(xiàng)選擇)水平面上質(zhì)量為m的物塊在恒力F作用下(F與水平方向成θ角)沿水平面勻速滑行,已知物體與水平面間動摩擦因數(shù)為μ,則物體所受摩擦力大小為()A.μmgB.μ(mg-Fcosθ)C.FcosθD.μ(mg-Fsinθ)答案CD分析物體受力如圖,把力F分解在水平方向和豎直方向,由平衡條件得:在水平方向,f=Fcosθ在豎直方向,FN+Fsinθ=mg選出C,因?yàn)閒=μFN,則有f=μ(mg-Fsinθ).8.(多項(xiàng)選擇)以以下圖,氫氣球受風(fēng)力作用而使拉住它的細(xì)線與地面的夾角為θ,在細(xì)繩被剪斷的瞬時,氣球所受外力的協(xié)力為(氫氣球的重力忽視不計(jì))()A.與本來繩索的拉力大小相等,方向相反B.沿風(fēng)力方向,大小等于風(fēng)力C.沿豎直方向向上,大小等于氣球所受的浮力D.與本來繩索的拉力方向相反,大小等于風(fēng)力與浮力的協(xié)力答案AD分析物體遇到三個力的作用:豎直向上的浮力、水平向右的風(fēng)力、沿著繩索方向的拉力,三個力的合外力為零,故風(fēng)力和浮力的協(xié)力與繩索拉力等大反向.當(dāng)把繩索剪斷后,物體遇到的風(fēng)力和浮力與沒剪斷以前相同,因此二者的協(xié)力沿著繩索的反方向.能力提高9.(多項(xiàng)選擇)以以下圖,三條繩索的一端都系在細(xì)直桿頂端,另一端都固定在水平川面上,將桿豎直緊壓在地面上,若三條繩索長度不一樣樣,以下說法正確的有()A.三條繩索中的張力都相等B.桿對地面的壓力大于自己重力C.繩索對桿的拉力在水平方向的協(xié)力為零D.繩索拉力的協(xié)力與桿的重力是一對平衡力答案BC分析對桿受力分析,桿受重力、三條繩索斜向下的拉力、地面的支持力,桿所受向上的支持力與重力和三拉力的協(xié)力是一對平衡力,因此選項(xiàng)D錯誤;支持力大于重力,由牛頓第三定律知,桿對地面的壓力大于自己重力,應(yīng)選項(xiàng)B正確;因?yàn)闂U處于平衡狀態(tài),則桿在水平面內(nèi)的協(xié)力也應(yīng)為零,因此繩索對桿的拉力在水平方向的協(xié)力為零,應(yīng)選項(xiàng)C正確;三條繩索與水平面的夾角不一樣樣,而三條繩索拉力在水平面內(nèi)重量的矢量和為零,因此三條繩索中的張力不相等,應(yīng)選項(xiàng)A錯誤.10.(2017全國Ⅱ)如圖,一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動.若保持F的大小不變,而方向與水平面成60°角,物塊也恰巧做勻速直線運(yùn)動.物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為()A.2-3B.36C.33D.32答案C分析假定物塊質(zhì)量為m,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)物塊在水平力F作用下做勻速直線運(yùn)動時知足F=μmg;當(dāng)物塊在與水平方向成60°角的力F作用下做勻速直線運(yùn)動時知足Fcos60°=μ(mg-Fsin60°);聯(lián)立方程解得,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=33,應(yīng)選項(xiàng)C正確.11.以以下圖,用一根繩索a把物體掛起來,再用另一根水平的繩索b把物體拉向一邊固定起來.物體的重力是40N,繩索a與豎直方向的夾角θ=30°,繩索a和b對物體的拉力分別是多大?答案46.2N23.1N分析Fa=Gcos30=4032N=46.2N.12.以以下圖,用繩AC和BC吊起一個重50N的物體,兩繩AC、BC與豎直方向的夾角分別為30°和45°.求繩AC和BC對物體的拉力.答案50(3-1)N25(62)N分析以C為原點(diǎn)作直角坐標(biāo)系.設(shè)x軸水平,y軸豎直,在圖上標(biāo)出FAC和FBC在x軸和y軸上的分力,以以下圖,即FACx=FACsin30°=12FACFBCx=FBCsin45°=22FBCFBCy=FBCcos45°=22FBC在x軸上,FACx與FBCx大小相等,即12FAC=22FBC①在y軸上,FACy與FBCy的協(xié)力與重力相等,即32FAC+22FBC=50N②解①②兩式得:繩BC的拉力FBC=25(62)N繩AC的拉力FAC=50(3-1)N.13.以以下圖,質(zhì)量為m1=5kg的滑塊置于一粗拙的斜面上,用一平行于斜面的大小為30N的力F推滑塊,滑塊沿斜面向上勻速運(yùn)動,斜面體質(zhì)量m2=10kg,且素來靜止,g取10m/s2,求:(1)斜面對滑塊的摩擦力大小;(2)地面對斜面體的摩擦力和支持力的大小.答案(1)5N(2)153N135N分析(1)用間隔法:對滑