第8課時(shí)受力分析共點(diǎn)力的平衡課時(shí)精練(分值：60分)1~7題每小題5分，共35分1.《中國制造2025》是國家實(shí)施強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng)，智能機(jī)器制造是一個(gè)重要方向，其中智能機(jī)械臂已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。如圖所示，一機(jī)械臂鐵夾夾起一個(gè)金屬小球，小球在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，鐵夾與球接觸面保持豎直，則下列說法正確的是()A.鐵夾對(duì)小球的兩個(gè)彈力為一對(duì)作用力與反作用力B.若進(jìn)一步加大鐵夾對(duì)小球擠壓，小球受到的摩擦力變大C.小球受到5個(gè)力的作用D.若鐵夾水平勻速移動(dòng)，鐵夾對(duì)小球作用力的方向斜向上答案C解析鐵夾對(duì)小球的兩個(gè)彈力作用在同一個(gè)物體上，不是一對(duì)作用力與反作用力，故A錯(cuò)誤；若進(jìn)一步加大鐵夾對(duì)小球擠壓，小球受到的摩擦力不會(huì)變大，只要小球處于靜止它所受的靜摩擦力大小就等于重力大小，故B錯(cuò)誤；小球受到5個(gè)力的作用，分別為：重力、左右兩側(cè)分別受到鐵夾的兩個(gè)彈力、左右兩側(cè)分別受到鐵夾的兩個(gè)摩擦力，故C正確；若鐵夾水平勻速移動(dòng)，鐵夾對(duì)小球作用力的方向豎直向上，與重力等大反向，故D錯(cuò)誤。2.(2024·黑吉遼·3)利用硯臺(tái)將墨條研磨成墨汁時(shí)講究“圓、緩、勻”，如圖，在研磨過程中，硯臺(tái)始終靜止在水平桌面上。當(dāng)墨條的速度方向水平向左時(shí)，()A.硯臺(tái)對(duì)墨條的摩擦力方向水平向左B.桌面對(duì)硯臺(tái)的摩擦力方向水平向左C.桌面和墨條對(duì)硯臺(tái)的摩擦力是一對(duì)平衡力D.桌面對(duì)硯臺(tái)的支持力與墨條對(duì)硯臺(tái)的壓力是一對(duì)平衡力答案C解析當(dāng)墨條速度方向水平向左時(shí)，墨條相對(duì)于硯臺(tái)向左運(yùn)動(dòng)，故硯臺(tái)對(duì)墨條的摩擦力方向水平向右，故A錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第三定律，墨條對(duì)硯臺(tái)的摩擦力方向水平向左，由于硯臺(tái)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，故桌面對(duì)硯臺(tái)的摩擦力方向水平向右，故B錯(cuò)誤；由于硯臺(tái)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向桌面和墨條對(duì)硯臺(tái)的摩擦力是一對(duì)平衡力，故C正確；桌面對(duì)硯臺(tái)的支持力大小等于硯臺(tái)的重力加上墨條對(duì)其的壓力，故桌面對(duì)硯臺(tái)的支持力大于墨條對(duì)硯臺(tái)的壓力，故D錯(cuò)誤。3.(2023·廣東卷·2)如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的機(jī)器人通過磁鐵吸附在船舷外壁面檢測(cè)船體。壁面可視為斜面，與豎直方向夾角為θ。船和機(jī)器人保持靜止時(shí)，機(jī)器人僅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用，磁力垂直壁面。下列關(guān)系式正確的是()A.Ff=G B.F=FNC.Ff=Gcosθ D.F=Gsinθ答案C解析如圖所示，將機(jī)器人(包括磁鐵)重力沿垂直于斜面方向和斜面方向分解。沿斜面方向，由平衡條件得Ff=Gcosθ，故A錯(cuò)誤，C正確；沿垂直斜面方向，由平衡條件得F=Gsinθ+FN，故B、D錯(cuò)誤。4.物體A、B疊放在固定的光滑斜面上，如圖所示。當(dāng)沿斜面向上的力F作用在物體B上時(shí)，可使A、B整體以共同的速度v緩慢沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，已知兩物體接觸面均是粗糙的，在緩慢移動(dòng)過程中，關(guān)于各物體的受力個(gè)數(shù)的說法正確的是()A.A受4個(gè)、B受3個(gè) B.A受5個(gè)、B受4個(gè)C.A受4個(gè)、B受4個(gè) D.A受5個(gè)、B受3個(gè)答案C解析A受重力，斜面對(duì)它的支持力，B對(duì)它的壓力和沿斜面向上的摩擦力，共4個(gè)力；B受重力和A對(duì)它的支持力和沿斜面向下的摩擦力以及外力F，共4個(gè)力，故選C。5.“人體旗幟”指的是用手抓著支撐物，使身體與地面保持近乎平行的高難度動(dòng)作。某同學(xué)重力為G，完成此動(dòng)作時(shí)其受力情況如圖所示，已知兩手受力F1、F2方向與豎直方向夾角均為60°，則其中F1大小為()A.12G B.32G C.G 答案C解析對(duì)身體受力分析如圖：任意兩個(gè)力的夾角均為120°，根據(jù)力的平衡條件可知F1=G，故選C。6.(2023·江蘇卷·7)如圖所示，“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器靜止在月球平坦表面處。已知探測(cè)器質(zhì)量為m，四條腿與豎直方向的夾角均為θ，月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的16A.mg4 B.mg4cosθ C.mg答案D解析對(duì)“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器受力分析有FN=mg月，則對(duì)一條腿有FN1=14mg月=mg24，根據(jù)牛頓第三定律可知每條腿對(duì)月球表面的壓力大小為mg247.(2023·河北卷·4)如圖，輕質(zhì)細(xì)桿AB上穿有一個(gè)質(zhì)量為m的小球C，將桿水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系統(tǒng)恰好處于平衡狀態(tài)。已知左側(cè)斜面與水平面成30°角，重力加速度為g，則左側(cè)斜面對(duì)桿AB支持力的大小為()A.mg B.32mg C.33mg D.答案B解析對(duì)輕桿和小球組成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，如圖設(shè)左側(cè)斜面對(duì)桿AB支持力的大小為FNA，由平衡條件有FNA=mgcos30°得FNA=32mg，故選B8~10題每小題6分，11題7分，共25分8.如圖所示，天花板上有一個(gè)底座，三條長度相同的輕繩一端與底座連接，另一端均勻分布在吊燈的圓環(huán)組件上，使吊燈懸在空中，已知吊燈重力為G，每根輕繩與豎直方向的夾角均為θ，不計(jì)一切摩擦，則每根輕繩對(duì)吊燈的拉力大小為()A.G3 B.G3sinθ C.G答案C解析設(shè)每根繩的拉力為FT，根據(jù)平衡條件可得：3FTcosθ=G，解得每根繩對(duì)吊燈的拉力大小為FT=G3cosθ，故9.(2024·河北卷·5)如圖，彈簧測(cè)力計(jì)下端掛有一質(zhì)量為0.20kg的光滑均勻球體，球體靜止于帶有固定擋板的斜面上，斜面傾角為30°，擋板與斜面夾角為60°。若彈簧測(cè)力計(jì)位于豎直方向，讀數(shù)為1.0N，g取10m/s2，擋板對(duì)球體支持力的大小為()A.33N B.1.0N C.233答案A解析對(duì)小球受力分析如圖所示由幾何關(guān)系可得力F與力FN與豎直方向的夾角均為30°，因此將力F和FN正交分解可得FNsin30°=Fsin30°，F(xiàn)Ncos30°+Fcos30°+FT=mg解得F=FN=33N，故選A10.如圖所示，傾角為α的斜面固定在水平面上，在斜面和固定的豎直擋板之間有兩個(gè)勻質(zhì)球P、Q，P球的質(zhì)量是Q球質(zhì)量的三倍，各接觸面均光滑，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，若P、Q兩球的球心連線與豎直方向的夾角為β，下列說法正確的是()A.4tanα=tanβ B.3tanα=tanβC.2tanα=tanβ D.tanα=tanβ答案A解析以P、Q兩球整體為研究對(duì)象，受力如圖甲所示，由平衡條件可得F2=4mgtanα隔離Q球，受力如圖乙所示，由平衡條件可得F2=mgtanβ，解得4tanα=tanβ，故選A。11.(2022·海南卷·8)我國的石橋世界聞名，如圖，某橋由六塊形狀完全相同的石塊組成，其中石塊1、6固定，2、5質(zhì)量相同為m，3、4質(zhì)量相同為m'，不計(jì)石