【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高中物理 4.1 共點(diǎn)力作用下物體的平衡每課一練 教科版必修1.doc

【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2014-2015高中物理 4.1 共點(diǎn)力作用下物體的平衡a每課一練 教科版必修1(時(shí)間：60分鐘)題組一共點(diǎn)力作用下物體的平衡1物體在共點(diǎn)力作用下，下列說法中正確的是()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物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)解析處于平衡狀態(tài)的物體，從運(yùn)動(dòng)形式上看是始終處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從受力上來看，物體所受合力為零答案c2重60 n的物體放在水平地面上，現(xiàn)用35 n的豎直向上的拉力提物體，則物體所受的合力是()a25 nb95 nc0d因?yàn)椴恢矬w所處狀態(tài)，故無法判斷解析物體受到的豎直向上的拉力小于重力，物體還受到支持力作用，在三力作用下處于平衡狀態(tài)，故合力為0.答案c3物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)三個(gè)共點(diǎn)力的作用，下列幾組力的合力不可能為零的是()a5 n、7 n、8 n b5 n、2 n、3 nc1 n、5 n、10 n d10 n、10 n、10 n解析三力合成，若前兩個(gè)力的合力可與第三個(gè)力大小相等、方向相反就可以使這三個(gè)力合力為零，只要使其第三個(gè)力在其他兩個(gè)力合力范圍內(nèi)，就可能使合力為零，即第三個(gè)力f3滿足：|f1f2|f3f1f2.分析選項(xiàng)a、b、c、d各組力中前兩個(gè)力合力范圍，只有c中的三個(gè)力不滿足上述關(guān)系，即選項(xiàng)c中的三個(gè)力的合力不可能為零答案c4如圖416所示，木塊在拉力f作用下，沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則力f與摩擦力的合力方向一定是()圖416a向上偏右b向上偏左c向左d豎直向上解析物體受重力、支持力、拉力f、摩擦力四個(gè)力作用而平衡，由共點(diǎn)力的平衡條件可知，拉力f與摩擦力的合力一定與重力和支持力的合力等大反向，即豎直向上，d項(xiàng)對答案d5如圖417所示，用兩根細(xì)線把a(bǔ)、b兩小球懸掛在天花板上的同一點(diǎn)o，并用第三根細(xì)線連接a、b兩小球，然后用某個(gè)力f作用在小球a上，使三根細(xì)線均處于直線狀態(tài)，且ob細(xì)線恰好沿豎直方向，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)則該力可能為圖中的()圖417af1 bf2 cf3 df4解析因?yàn)閎o處于豎直方向，所以b只受重力和豎直繩ob的拉力，繩ab沒有力的作用，故而可知a球只受三個(gè)力的作用：重力、繩oa的拉力、外力根據(jù)平衡條件，a所受合外力為零，即繩oa的拉力與重力的合力一定與第三個(gè)力是一對平衡力繩oa拉力大小不確定，所以其與重力的合力可能范圍在兩力的夾角內(nèi)，那么外力的范圍是該角的對頂角，綜上b、c兩項(xiàng)正確答案bc題組二利用直角三角形法解平衡問題6用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中，如圖418所示已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為30和60，則ac繩和bc繩中的拉力分別為()圖418a.mg，mgb.mg，mgc.mg，mgd.mg，mg解析以結(jié)點(diǎn)c為研究對象，受到三個(gè)拉力作用，作出受力分析圖，整個(gè)裝置靜止，則重物對c點(diǎn)拉力f等于重物的重力，根據(jù)平衡條件得facfsin 60mgsin 60mgfbcfcos 60mgcos 60mg答案a7如圖419所示，兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上，兩繩與豎直方向的夾角為45，日光燈保持水平，所受重力為g，下列說法正確的是()圖419a兩繩對日光燈的合力大小為gb兩繩的拉力和重力不是共點(diǎn)力c兩繩的拉力大小分別為g和gd兩繩的拉力大小分別為g和g解析兩繩的拉力的作用線與重力的延長線交于一點(diǎn)，這三個(gè)力為共點(diǎn)力，b錯(cuò)誤；對日光燈受力分析如圖所示，由平衡條件知，兩繩拉力f1和f2的合力與重力等大反向由力的矢量三角形知2fsin 45g，解得fg，a、c正確，d錯(cuò)誤答案ac題組三用正交分解法求解平衡問題8(2013四川宜賓期末)如圖4110所示，質(zhì)量為m的物體在與水平方向成角的拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則物體所受摩擦力的大小為()圖4110afcos bfsincmg d(mgfsin)解析以質(zhì)量為m的物體為研究對象，受力分析如圖所示根據(jù)平衡條件得：水平方向上fcosf，選項(xiàng)a正確；豎直方向上fsinnmg，又fn(mgfsin) 知d正確答案ad9我國國家大劇院外部呈橢圓型，屋頂可視為半球形一警衛(wèi)人員為執(zhí)行安保任務(wù)，須在半球形屋頂上向上緩慢爬行，如圖4111所示，則他在向上爬的過程中()圖4111a屋頂對他的支持力變大b屋頂對他的支持力變小c屋頂對他的摩擦力變大d屋頂對他的摩擦力變小解析警衛(wèi)人員緩慢爬行時(shí)受力平衡，分析受力如圖所示，由力的平衡條件得fmgsin ，nmgcos ，隨著向上爬行，角度在不斷減小，因此摩擦力f減小，支持力n增大答案ad10(2013四川綿陽月考)如圖4112所示，質(zhì)量為m、橫截面為直角三角形的物塊abc，bac，ab邊靠在豎直墻面上，f是垂直于斜面ac的推力物塊與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)物塊靜止不動(dòng)，則()圖4112a物塊可能受到4個(gè)力作用b物塊受到墻的摩擦力的方向一定向上c物塊對墻的壓力一定為fcosd物塊受到摩擦力的大小等于fcos解析對物塊受力分析可知物體可能受摩擦力也可能不受摩擦力，受摩擦力時(shí)可能方向向上，也可能向下由水平方向的平衡知c項(xiàng)正確答案ac11人站在自動(dòng)扶梯上隨扶梯勻速上升，如圖4113所示，下列說法中正確的是()圖4113a人所受合力方向同圖中速度的方向b人在水平方向受到向右的摩擦力的作用c人只在豎直方向受力且合力為零d人在豎直方向所受合力不為零解析由于人勻速上升，處于平衡狀態(tài)，所以人所受的合力一定為零，在水平方向不受力的作用否則，與人所處的狀態(tài)就是矛盾的答案c題組三綜合應(yīng)用12如圖4114所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，o點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球，當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為m1的小球與o點(diǎn)的連線和水平線的夾角為60，求兩個(gè)球的質(zhì)量比.圖4114解析選取m1為研究對象，受力分析如右圖所示根據(jù)碗口光滑可知，m1受到的拉力f等于m2的重力m2g，由幾何知識可得f和n與豎直方向的夾角30，利用正交分解法可知fcos 30ncos 30m1gfsin 30nsin 30由此可以解出.答案13(2013山東文登期末)如圖4115所示，表面光滑、重量為g的尖劈插在a、b之間，在尖劈背上加一壓力f，求圖4115(1)尖劈對a側(cè)的壓力大??；(2)尖劈對b側(cè)的壓力大小解析將尖劈受到的重力g和外力f按照兩個(gè)方向進(jìn)行分解，如圖所示(1)尖劈對a側(cè)的壓力fag1f1，其中g(shù)1f1，代入可得fa(2)尖劈對b側(cè)的壓力fbg2f2其中g(shù)2gcot 代入可得fb(gf)cot f2fcot 答案(1)(2)(gf)cot 14(2013綿陽南山中學(xué)期中)如圖4116所示，一質(zhì)量為6 kg的物塊，置于水平地面上物塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，然后用兩根繩分別系在物塊的a點(diǎn)和b點(diǎn)，a繩水平，b繩與水平面成37，已知sin 370.6，cos 370.8, g取10 m/s2圖4116(1)逐漸增大b繩的拉力，直到物塊對地面的壓力恰好為零，則此時(shí)a繩和b繩的拉力分別是多大？(2)將a繩剪斷，為了使物塊沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在不改變b繩方向的情況下，b繩的拉力應(yīng)為多大？解析(1)famg/tan 80 nfbmg/sin 100 n(2) 水平方向：f fbcos 豎直方向：fbsin nmg得nmg fbsin ，fn得fbcos (mgfbsin ) fb27.3 n答案(1)80 n100 n(2)27.3 n15(2013江蘇蘇州期末)如圖4117所示，物體a置于水平桌面上，物體b的重力為6 n，物體a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩oa水平，繩oc與水平方向成37角sin 370.6，cos370.8，取g10 m/s2.圖4117(1)求繩oc中的拉力的大小；(2)求物體a受到的摩擦力的大小；(3)若物體a與水平桌面間的最大靜摩擦力為10 n，為使物體a、b保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物體b的重力不能超過多