2017-2018學(xué)年高中物理課時(shí)跟蹤檢測(cè)十一力的平衡平衡條件的應(yīng)用魯科版必修1

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課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十一）力的平衡平衡條件的應(yīng)用

1．下列說(shuō)法正確的是()

A．物體的平衡狀態(tài)就是指物體的靜止?fàn)顟B(tài)

B．物體的平衡狀態(tài)是指合力為零的狀態(tài)

C．雜技演員走鋼絲時(shí)一直處于平衡狀態(tài)

D．物體的速度不再增加時(shí)一定處于平衡狀態(tài)

解析：選B物體的平衡狀態(tài)是指合力為零的狀態(tài)，物體可表現(xiàn)為靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，

A錯(cuò)，B對(duì)；雜技演員走鋼絲時(shí)，身體會(huì)左右搖擺，有時(shí)合力為零，為平衡狀態(tài)，有時(shí)合力

不為零，為非平衡狀態(tài)，C錯(cuò)；物體的速度不再增加，但如果正在減小的話，物體一定處于

非平衡狀態(tài)，D錯(cuò)。

2．(多選)下列各組的三個(gè)共點(diǎn)力，可能平衡的有()

A．3N,4N,8NB．3N,5N,7N

C．1N,2N,4ND．7N,6N,13N

解析：選BD三個(gè)共點(diǎn)力，若其中任意一個(gè)力的大小介于另外兩個(gè)力的合力的最大值

和最小值之間，則這三個(gè)共點(diǎn)力可能合力為零而處于平衡。依此結(jié)論可判定B、D正確。

3．人站在自動(dòng)扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運(yùn)動(dòng)，如圖1所示，以下說(shuō)法正

確的是()

圖1

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：選A因人隨扶梯勻速運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，合外力一定為零，C、D項(xiàng)錯(cuò)；人所

受的重力與支持力相等，合力為零，不可能有摩擦力，若有摩擦力，F(xiàn)一定不等于零，這

合

與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不符，故A對(duì)，B錯(cuò)。

4．某物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，若把其中一個(gè)力F的方向沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)

1

90°而保持其大小不變，其余兩個(gè)力保持不變，則此時(shí)物體所受到的合力大小為()

A．FB.2F

11

C．2FD．無(wú)法確定

1

解析：選B由物體處于平衡狀態(tài)可知，F(xiàn)與另外兩個(gè)共點(diǎn)力的合力

1

F′等大反向，如圖所示，當(dāng)F轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，F(xiàn)′沒(méi)變化，其大小仍等于

1

F，而F沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，如圖所示，此時(shí)的合力F＝F2＋F2

111

＝2F，選B。

1

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5．起重機(jī)提升貨物時(shí)，貨物所受重力G和拉力T之間的關(guān)系正確的是()

A．貨物勻速上升時(shí)，T>G

B．貨物勻速下降時(shí)，T<G

C．只有當(dāng)貨物靜止時(shí)，T＝G

D．不論貨物勻速上升、勻速下降還是靜止時(shí)，都有T＝G

解析：選D本題要注意的是物體的平衡狀態(tài)是指物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，

與物體運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。因此，無(wú)論貨物勻速上升、勻速下降或靜止時(shí)，物體所受重力和拉力

都是平衡力，總是大小相等的。所以選項(xiàng)D正確。

6．(多選)如圖2所示，三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端，另一端都固定在水平地面

上，將桿豎直緊壓在地面上，若三條繩長(zhǎng)度不同。下列說(shuō)法正確的有()

圖2

A．三條繩中的張力都相等

B．桿對(duì)地面的壓力大于自身重力

C．繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零

D．繩子拉力的合力與桿的重力是一對(duì)平衡力

解析：選BC桿靜止在水平地面上，則桿受到重力、三條繩子的拉力和地面對(duì)它的支

持力。根據(jù)平衡條件，則三條繩的拉力的合力豎直向下，故繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合

力為零。桿對(duì)地面的壓力大小等于桿的重力與三條繩的拉力的合力之和，選項(xiàng)B、C正確。

由于三條繩長(zhǎng)度不同，即三條繩與豎直方向的夾角不同，所以三條繩上的張力不相等，選項(xiàng)

A錯(cuò)誤。繩子拉力的合力與桿的重力方向相同，因此兩者不是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

7.用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體，靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)?，F(xiàn)用該彈簧沿斜面方向

拉住質(zhì)量為2m的物體，系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量也為L(zhǎng)，斜面傾角為30°，如圖3所示。則

物體所受摩擦力()

圖3

A．等于零

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1

B．大小為mg，方向沿斜面向下

2

3

C．大小為mg，方向沿斜面向上

2

D．大小為mg，方向沿斜面向上

解析：選A由題意可知豎直懸掛時(shí)mg＝kL。拉質(zhì)量為2m的物體時(shí)，設(shè)物體所受摩擦

力大小為f，由平衡條件得2mgsin30°＝kL＋f，解得f＝0，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤。

8．(多選)如圖4所示，用兩根細(xì)線把A、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4

A．FB．F

12

C．FD．F

34

解析：選BC對(duì)A球受力分析。A受重力G、拉力T和F的作用，當(dāng)F為

OA

F時(shí)如圖所示，以A為原點(diǎn)建坐標(biāo)系xOy，則∑F<0，故不可能平衡。同理可知

1y

F為F時(shí)，亦不可能平衡。故只有B、C正確。

4

9.如圖5所示，用輕繩系住一個(gè)小球，放在傾角為θ的光滑斜面上，當(dāng)輕繩由水平方

向逐漸向上緩慢偏移時(shí)，小球仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，則輕繩上的拉力將()

圖5

A．逐漸增大B．逐漸減小

C．先增大后減小D．先減小后增大

解析：選D如圖所示，對(duì)小球進(jìn)行受力分析知：小球受三個(gè)力的作用而

保持平衡，且拉力T和支持力N的合力與重力G平衡，即拉力T和支持力N的

合力保持不變。因?yàn)橹С至κ冀K是與斜面垂直的，所以支持力的方向不變。根

據(jù)幾何知識(shí)，點(diǎn)到線的垂線段最短，當(dāng)拉力T的方向和支持力的方向相垂直時(shí)，

拉力取得最小值，所以當(dāng)輕繩向上緩慢偏移時(shí)，拉力先減小后增大，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)，選項(xiàng)

D正確。

10．(多選)如圖6所示，質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下沿天花板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，

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物體與天花板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物體受到的摩擦力的大小為()

圖6

A．FsinθB．Fcosθ

C．μ(Fsinθ－mg)D．μ(mg－Fsinθ)

解析：選BC先對(duì)物體進(jìn)行受力分析，如圖所示，然后對(duì)力F進(jìn)行正交分解。

水平方向分力：F＝Fcosθ

1

豎直方向分力：F＝Fsinθ

2

由力的平衡條件可得：F＝f，F(xiàn)＝mg＋N

12

又由滑動(dòng)摩擦力公式知：f＝μN(yùn)

由以上各式可得f＝Fcosθ＝μ(Fsinθ－mg)

故正確選項(xiàng)為B、C。

11.如圖7所示，小球被輕質(zhì)細(xì)繩系住斜吊著放在固定的光滑斜面上，設(shè)小球質(zhì)量m＝1

kg，斜面傾角α＝30°，細(xì)繩與豎直方向夾角θ＝30°。求細(xì)繩對(duì)小球拉力的大小。(g取

10m/s2)

圖7

解析：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力分析如圖所示。

1

F＝mg，Tcos30°＝F

2

11

mg×1×10

22103

解得T＝＝N＝N

cos30°33

2

103

答案：N

3

12.在科學(xué)研究中，可以用風(fēng)力儀直接測(cè)量風(fēng)力的大小，其原理如圖8所示。儀器中有

一根輕質(zhì)金屬絲，懸掛著一個(gè)金屬球。無(wú)風(fēng)時(shí)，金屬絲豎直下垂；當(dāng)受到沿水平方向吹來(lái)的

風(fēng)時(shí)，金屬絲偏離豎直方向一個(gè)角度。風(fēng)力越大，偏角越大。通過(guò)傳感器，就可以根據(jù)偏角

的大小指示出風(fēng)力大小。那么，風(fēng)力大小F跟小球質(zhì)量m、偏角θ之間有什么關(guān)系呢？

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