2020-2021學(xué)年高一第一學(xué)期物理人教版2019必修第一冊小節(jié)訓(xùn)練（15）共點力的平衡

2020-2021學(xué)年高一第一學(xué)期物理人教版2019必修第一

冊小節(jié)訓(xùn)練(15)共點力的平衡

1.2019年12月1日，乒乓球男子世界杯決賽中，中國選手樊振東以4：2擊

敗張本智和,成功衛(wèi)冕世界杯冠軍.在樊振東擊球的瞬間，下列說法正確的是

A.球拍對乒乓球的作用力大于乒乓球?qū)η蚺牡淖饔昧?/p>

B.球拍對乒乓球的作用力與乒乓球?qū)η蚺牡淖饔昧Υ笮∠嗟?/p>

C.球拍對乒乓球的作用力與乒乓球所受到的重力是一對平衡力

D.球拍對乒乓球的作用力與乒乓球?qū)η蚺牡淖饔昧κ且粚ζ胶饬?/p>

2.如圖所示，輕桿下端固定在光滑軸上，可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，重力為G

的小球粘在輕桿頂部，在細(xì)線的拉力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。細(xì)線、輕桿與

豎直墻壁間的夾角均為30。,則細(xì)線與桿對小球的作用力的大小分別是()

A1「6「p6小

A.—G,----GD.----G,----G

2333

C.G,GD.-G,-G

22

3.如圖所示，兩根輕繩一端系于結(jié)點。，另一端分別系于固定豎直放置的

圓環(huán)上的A、B兩點，。為圓心，。點下面懸掛一物體加，繩04水平，拉力

大小為月，繩。2與繩04成。=120。，拉力大小為工。將兩繩同時緩慢順時針

轉(zhuǎn)過6。。，并保持兩繩之間的夾角〃始終不變，且物體始終保持靜止?fàn)?/p>

態(tài)。則在旋轉(zhuǎn)過程中，下列說法正確的是（）

A.月逐漸增大先增大后減小

C.8先增大后減小D.居先減小后增大

4.如圖所示是一種測定風(fēng)作用力的儀器，P是一金屬球，固定在一輕質(zhì)細(xì)

線的下端，能繞懸點。在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，風(fēng)從圖示水平方向吹向小球

尸，當(dāng)風(fēng)力增大時，正確的是（）

A.角度夕增大，繩的拉力減小B.角度夕增大，繩的拉力增大

C.角度。減小，繩的拉力減小D.角度夕減小，繩的拉力增大

5.如圖所示，兩塊長方體滑塊A和2疊放在傾角為e的斜面體c±o已知

A、2質(zhì)量分別為叫和加2，A與C的動摩擦因數(shù)為從，8與A的動摩擦因數(shù)

為〃2.兩滑塊在斜面體上以相同加速度自由下滑，斜面體C在水平地面

上始終保持靜止，則下列說法正確的是（）

A.斜面c受到地面的靜摩擦力方向水平向右

B.滑塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)〃尸tan。

C.滑塊A受到斜面對其摩擦力的大小為從（叫+咫）geos。

D.滑塊8所受的摩擦力大小為〃2m2gcos0

6.如圖所示，桿BC的2端用錢鏈固定在豎直墻上,另一端C為一滑輪。重物G

上系一繩經(jīng)過滑輪固定于墻上A點處，桿恰好平衡.若將繩的A端沿墻緩慢向

下移（2C桿、滑輪、繩的質(zhì)量及摩擦均不計），則（）

A.繩的拉力增大*C桿受繩的壓力增大B.繩的拉力不變,2C桿

受繩的壓力增大

C.繩的拉力不變,8C桿受繩的壓力減小D.繩的拉力不變,2C桿

受繩的壓力不變

7.如圖所示，兩個質(zhì)量均為根的小球通過兩根輕彈簧48連接，在水平外

力下作用下，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧實際長度相等。彈簧42的勁度系

數(shù)分別為如心，且原長相等。彈簧4、B與豎直方向的夾角分別為。與

45°o設(shè)A、8中的拉力分別為小丹，小球直徑相比彈簧長度可以忽略,

重力加速度大小為g。則（）

C.FA=yfimgD.FB=2mg

8.用卡車運輸質(zhì)量為機的勻質(zhì)圓筒狀工件，為使工件保持固定，將其置于

兩光滑斜面之間，如圖所示，兩斜面I、n固定在車上，傾角分別為30。

和60。。重力加速度為g。當(dāng)卡車沿平直公路勻速行駛時，圓筒對斜面I、

II壓力的大小分別為耳、耳,則（）

AFV3FV3

A.E=-^mg,F2=虧機g

CA1"G口R61

m月p

=-mg,F2=—§D.=—mg,F2=~mg

9.如圖所示的翻斗車車斗的底部是一個平面，司機正準(zhǔn)備將車上運送的一塊

大石塊（圖中未畫出）卸下。司機將車停穩(wěn)在水平路面上，通過操縱液壓桿

使車斗底部傾斜，直到石塊開始加速下滑時，保持車斗傾斜角不變。則在

石塊沿車斗底面勻加速下滑的過程中（）

A.翻斗車不受地面的摩擦力

B.翻斗車受到的合外力不為零

C.地面對翻斗車的支持力小于翻斗車和車上石塊的總重力

D.車斗的傾角越大，石塊對翻斗車的壓力也越大

10.如圖甲、乙所示，質(zhì)量為根的物體置于傾角為。的固定斜面上，物體

與斜面之間的動摩擦因數(shù)為〃，先用平行于斜面的推力片作用于物體上使

其恰能沿斜面勻速上滑，若改用水平推力工作用于物體上，也恰能使物體

沿斜面勻速上滑，則兩次的推力之比?為（）

r2

A.cose+"sin。B.cosS-/zsin。C.l+"tan8D.l—〃tan8

11.目前，我市每個社區(qū)均已配備了公共體育健身器材。圖示器材為一秋

千，用兩根等長輕繩將一座椅懸掛在豎直支架上等高的兩點。由于長期使

用，導(dǎo)致兩根支架向內(nèi)發(fā)生了稍小傾斜，如圖中虛線所示，但兩懸掛點仍

等高。座椅靜止時用廠表示所受合力的大小，片表示單根輕繩對座椅拉力

的大小，與傾斜前相比（）

A.尸不變，百變小B.尸不變，片變大

C.尸變小，月變小D.F變大,片變大

12.如圖所示，質(zhì)量為，"=14kg的木板B放在水平地面上，質(zhì)量為%=10kg的

貨箱A放在木板8上，一根輕繩一端栓在貨箱上，另一端栓在地面的木樁

上，繩繃緊時與水平面的夾角為6=37。，已知貨箱A與木板B之間的動摩擦

因數(shù)4=0.5,木板2與地面之間的動摩擦因數(shù)為4=0.4,重力加速度

g=10m/s2,現(xiàn)用水平力廠將木板3從貨箱A下面勻速抽出，(sin37W0.6,

cos370=0.8)試求:

(1)繩上張力T的大小。

(2)拉力廠的大小。

13.研究金屬塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)，可按以下方法進(jìn)行：先用彈

簧秤稱量出金屬塊的重力為G,再用彈簧秤水平的拉著金屬塊在桌面上做

勻速直線運動，讀出此時彈簧稱的示數(shù)為尸：則由此即可確定出金屬塊與

桌面間的動摩擦因數(shù)〃=.

14.如圖所示，在傾角為a的斜面上，重為G的小球被豎直的木板擋住,不計一

切摩擦，則小球?qū)π泵娴膲毫椋∏驅(qū)δ景宓膲毫?/p>

15.如圖，把一個彈簧測力計的一端固定在墻上，用另一個彈簧測力計水

平向左拉金屬板，金屬板向左運動，此時兩個測力計的示數(shù)穩(wěn)定（圖中已

把彈簧測力計的示數(shù)放大畫出），則物塊尸與金屬板間的滑動摩擦力的大

小是No若用彈簧測力計測得物塊尸重13N,根據(jù)表中給出的

動摩擦因數(shù)，可推算出物塊尸的材料為。

材料動摩擦因數(shù)

金屬一金0.10

橡膠金屬0.50

木頭一金屬0.20

皮革金屬0.28

16.如圖⑶，質(zhì)量〃=4kg、傾角為。的斜面體置于粗糙水平面上，質(zhì)量能=lkg

的小物塊置于斜面頂端,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=tan?,f=0時刻對物塊

施加一平行于斜面向下的推力F，推力尸的大小隨時間才變化的圖像如圖

（b）所示/=2s時物塊到達(dá)斜面底端。斜面體始終保持靜止，重力加速度

g=10m/s2在物塊沿斜面下滑過程中，下列說法正確的是（）

mFN

02t/s

(b)

A.物塊到達(dá)斜面底端時的動能為32J

B.斜面的長度為8m

C.斜面體對水平面的壓力大小始終為50N

D.水平面對斜面體的摩擦力水平向右且逐漸增大

17.如圖所示，電燈的重力G=10N,A。繩與頂板間的夾角為45°,80繩水

平，4。繩的拉力為入，2。繩的拉力為小，則（）

A.f；=loV2NB.工=10NC.f；=10V2ND.^=10N

18.如圖所示，4B、C三個完全相同的水泥管道靜止疊放在水平地面上,

假設(shè)每個管道的質(zhì)量為陰，重力加速度為g，下列說法正確的是（）

A.4對5的彈力大小為半切g(shù)B.地面對反c均沒有摩擦力作用

C.地面對B的支持力大小2為Do.地面對B的摩擦力大小為

19.如圖所示，兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上，兩繩與豎直方

向的夾角都為45°,日光燈保持水平，所受重力為G,則（）

A.兩繩對日光燈拉力的合力大小為GB.兩繩的拉力和日光燈

所受的重力不是共點力

C.兩繩的拉力大小分別為*和*D.兩繩的拉力大小分別

為扛哈

參考答案

1.答案：B

解析：A.球拍對乒乓球的作用力和乒乓球?qū)η蚺淖饔昧κ且粚ψ饔昧头?/p>

作用力，大小相等，故AD錯誤,B正確;C.球拍對乒乓球的作用力與乒乓球的

重力方向不在同一直線上,不可能是一對平衡力，故C錯誤。故選:B

2.答案：B

解析：分析小球受力，小球受到豎直向下的重力G、沿細(xì)線方向的拉力工

和輕桿的彈力外,由平衡條件可得FTsin30°=FNsin30°,FTcos30°+FNcos30。=G,

聯(lián)立解得的=^G,選項B正確。

3.答案：A

解析：對結(jié)點。受力分析，并合成三角形如圖

根據(jù)圖示可知順時針轉(zhuǎn)動前（實線）到轉(zhuǎn)動后（虛線）過程中，月一直增

大，工一直減小，A正確，BCD錯誤。故選A。

4.答案：B

5.答案：C

解析：A、把48看成一個整體，對C的壓力在水平方向的分力為

/=（叫+/）gcosO.sin。，方向水平向右，A2對C的摩擦力在水平方向的分

力為f,=fcos。,方向水平向左。因為A8一起加速下滑，所以

（m,+m2）gsin0>f,則做>￡,所以斜面C有向右的運動趨勢，則斜面C受到

地面的靜摩擦力方向水平向左。故A錯誤；

B,因為AB一起加速下滑，所以兒（叫+m2）cos3<（叫+g）gsin。，則

，故B錯誤；

C、把AB看成一個整體，滑塊A與斜面之間的摩擦力為

f=jUl（.rnl+m2）geos，，故C正確；

D、滑塊AB一起加速下滑，其加速度為a=gsin0-4gcos0,2與A之間的摩擦

力是靜摩擦，則AB之間的摩擦力為廣=wi2a=mg（sin。-〃[cos。），故D錯誤。

6.答案：B

解析：本題易錯之處是誤判桿受力的方向。選取繩子與滑輪的接觸點為研

究對象，對其受力分析，如圖所示。繩中的彈力大小相等，即將Lj=G,C點處

于三力平衡狀態(tài)，將三個力的示意圖平移可以組成閉合三角形，如圖中虛線

所示，設(shè)BC段繩子與豎直墻壁間的夾角為6，則根據(jù)幾何知識可知尸=2Gsing,

當(dāng)繩的A端沿墻緩慢向下移時，繩的拉力不變，。增大，廠也增大，根據(jù)力的作

用是相互的可知,5C桿受繩的壓力增大,B正確,ACD錯誤。

7.答案：A

解析：對下面的小球進(jìn)行受力分析，如圖甲所示:

mg

甲

根據(jù)平衡條件得：F=mgtan45。=mg,既=="咫；

cos45

對兩個小球及輕彈簧5整體受力分析，如圖乙所示:

2mg

乙

根據(jù)平衡條件得：tan*/,又F=mg,解得

22

tW0=^,FA=7（2mg）+F=45mg,由題可知兩彈簧的形變量相等，則有：

x=F*，解得：?=*="!，故A正確，B、C、D錯誤。

8.答案：D

解析：以工件為研究對象，受力分析如圖所示，不工的合力與重力等大

反向，根據(jù)共點力平衡條件得￡=COS30°，2=COS6。。，則式1=洛帕瑞='摩，

/TigtrigZz

故只有D選項正確。

9.答案：C

10.答案：B

解析：物體在力耳作用下和力與作用下運動時的受力如圖(a)、(b)所

ZjSo

將重力陽、力工沿平行斜面方向和垂直于斜面方向正交分解,

由平衡條件可得：

耳=mgsin8+耳1,

Fw=mgcos6,

41=1，

F2COS0=mgsin0-\-Fn,

F"=mgcos9+工sin9,

FR=4&2，

解得.耳=mgsin夕+jumgcos0,

_mgsin0+jumgcos6

-42=.

cos0-jUsinO

故卷=cos。-〃sin。,B正確。

卜2

11.答案：A

解析：木板靜止時，受重力和兩個拉力而平衡，故三個力的合力為零，

Bp：F=o；

根據(jù)共點力平衡條件，有：2F1cos0=mg

解得：月=4

2cos6

由于長期使用，導(dǎo)致兩根支架向內(nèi)發(fā)生了稍小傾斜，故圖中的。角減小了，故

尸不變，耳減小；

故選：A

12.答案：（1）木箱A受力分析如圖甲所示，A靜止時有:

甲

FTcos3=Ffl?

mAg+入sin。%②

Ff1=〃后③

解①②③式可得：FT=100N,%=160N

(2)木板8受力如圖乙所示，B勻速時有：

"NT,

F*F

空，仁—=1~-F

Ri

F=F'fl+Ff2@

*=“N2⑤

FNi=mBg+Fm'?

解④⑤⑥式可得：F=200N

13.答案：1

解析：由平衡條件得：FN=G,Ff=F,Ff=〃Fz=〃G,即動摩擦因數(shù)〃=(。

14.答案：￡="氓;Gtana

cos，

解析：

15.答案：2.60；木頭

解析：分析物塊尸的受力情況可知，物塊尸受金屬板給尸的滑動摩擦力

耳，方向向左，受彈簧測力計向右的拉力尸，由二力平衡可知，K=F,測

力計讀數(shù)為2.60N,所以耳=2.60N；又根據(jù)4=〃G可得〃=3=0.2,從表中

對比得知，物塊產(chǎn)的材料為木頭。

16.答案:AC

解析：A.因為〃=tan。，則有：mgsin0=]umgcos0,所以物塊受到的滑動摩擦

力的與支持力的合力與小物塊的重力大小相等，方向相反，

因為尸一圖象的面積表示P的沖量，根據(jù)動量定理有：Ft=mv

則小物塊達(dá)到斜面底端時的速度為：-且=§m/s=8m/s

m1

則物塊到達(dá)斜面底端時的動能為：E=-mv2=32J,故A正確

k2

B.如物塊做勻加速直線運動，則物塊整段過程發(fā)生的位移為：x=%=8m

2

但根據(jù)外力逐漸增大可知，物塊做加速度增大的加速運動，所以物塊發(fā)生

的位移不等于8m,故B錯誤;

C.斜面的受力如圖所示：

改變外力尸，不會影響小物塊受到的滑動摩擦力以及支持力的大小，所以

小物塊受到的滑動摩擦力和支持力的合力一直豎直向上，大小等于小