【文档说明】【精准解析】高考物理必修1课后练习：第三章　习题课 共点力的平衡.pdf，共(8)页，435.082 KB，由envi的店铺上传

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习题课:共点力的平衡课后篇巩固提升基础巩固1.在如图所示的A、B、C、D四幅图中,滑轮本身的重力忽略不计,滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上,一根轻绳ab绕过滑轮,a端固定在墙上,b端下挂一个质量都是m的重物,当滑轮和重物都静止不动时,图A、C、D中杆P与竖直方向的夹角均为θ,图B中

杆P在竖直方向上,假设A、B、C、D四幅图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD,则以下判断正确的是()A.FA=FB=FC=FDB.FD>FA=FB>FCC.FA=FC=FD>FBD.FC>FA=FB>FD解析设滑轮两边细绳的

夹角为φ,对重物进行受力分析,可得绳子拉力等于重物重力mg,滑轮受到木杆弹力F等于细绳拉力的合力,即F=2mgcos𝜑2,由夹角关系可得FD>FA=FB>FC,选项B正确。答案B2.(多选)如图所示,用竖直挡板将小球夹在挡板和光滑斜面之间,若逆时针缓慢转动挡板,

使其由竖直转至水平的过程中,以下说法正确的是()A.挡板对小球的压力先增大后减小B.挡板对小球的压力先减小后增大C.斜面对小球的支持力减小后增大D.斜面对小球的支持力一直逐渐减小解析取小球为研究对象,小球受到重力G、挡板对小球的支

持力FN1和斜面对小球的支持力FN2三个力作用,如图所示,FN1和FN2的合力与重力大小相等,方向相反,FN2总垂直接触面(斜面),方向不变,根据图解可以看出,在FN1方向改变时,其大小(箭头)只能沿PQ线变动。显然在挡板移动过程中,FN1先变小后变大,FN2一直减小。答案BD3.如图所示,重

力为20N的物体,放在倾角为30°的光滑斜面上,弹簧测力计对物体的拉力与斜面平行。物体在斜面上保持静止时,弹簧测力计示数为()A.10NB.17NC.20ND.30N解析物体受重力、支持力和弹簧测力计的拉力,三力平衡,拉力等于重力的下滑分

量,故F=mgsin30°=20×12N=10N。答案A4.如图所示,细绳OA和OB悬挂着一物体P,细绳BO水平,那么关于细绳AO和BO的拉力情况,下列判断正确的是()A.OA绳拉力小于OB绳的拉力B.OA绳拉力大于OB绳的拉力C.OA绳的

拉力和OB绳的拉力均等于重物P的重力D.OA绳的拉力和OB绳的拉力均大于重物P的重力解析以结点O为研究对象,分析受力情况,作出受力分析图如图所示。作出G和FTOB的合力F,由平衡条件得,F=FTOA。由图看出,FTOA>FTOB,即OA绳

的拉力大于OB绳的拉力,OA绳的拉力大于重力,但OB绳的拉力不一定大于重力。故B正确。答案B5.(2019·天津,2)2018年10月23日,港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥

,其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是()A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢

索必须对称分布解析索塔受到向下的压力等于两侧钢索所连桥面的重力,与钢索的数量无关,选项A错误;由受力分析可知,减小钢索与索塔的夹角可以减小钢索受到的拉力,故应该适当增大索塔的高度才能减小钢索承受的拉力,选项B错误;索塔两侧钢索

对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下,但索塔两侧钢索不对称、拉力大小不同时,钢索对索塔的合力也有可能竖直向下,选项C正确、D错误。答案C6.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点。设小滑

块所受支持力为FN,则下列判断正确的是()A.F缓慢增大B.F缓慢减小C.FN不变D.FN缓慢减小解析对小滑块进行受力分析。小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,根据平衡条件,应用力的合成得出:F=𝐺tan𝜃,

FN=𝐺sin𝜃由于小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,所以θ减小,tanθ减小,sinθ减小。根据以上表达式可以发现F增大,FN增大。答案A7.(2019·全国2,16)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平

行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33,重力加速度取10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1500N,则物块的质量最大为()A.150kgB.1003kgC.200kgD.2003kg解析本题考查物体的平衡及临界问题。因为物块在拉力作用下沿斜

面向上做匀速运动,所以F-mgsinθ-μmgcosθ=0,而F≤1500N。因此m=𝐹𝑔sin𝜃+𝜇𝑔cos𝜃≤150kg,即A正确,B、C、D错误。答案A8.如图,质量m1=4kg的物块C悬挂在绳OA和O

B的结点O上,OA偏离竖直方向α=37°,OB沿水平方向,且与质量m2=30kg的木块B相连接,木块静止于倾角为θ=37°的固定斜面上,g取10m/s2,试求:(1)绳OA拉力大小;(2)斜面对物块的摩擦力大小。解析(1)对结点O受力分析如图所示,由力平衡条件可知,FA=𝑚1𝑔cos𝛼=5

0N,FB=m1gtanα=30N(2)物块B受力如图所示,由力平衡条件得,f1=FBcosθ+m2gsinθ=204N答案(1)50N(2)204N能力提升1.(2019·全国3,16)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,

将其置于两光滑斜面之间,如图所示。两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则()A.F1=33mg,F2=32mg

B.F1=32mg,F2=33mgC.F1=12mg,F2=32mgD.F1=32mg,F2=12mg解析圆筒做匀速直线运动,所受的合外力为零。对圆筒受力分析,圆筒受两个斜面的支持力与地球的重力,有FN1sin30°=FN2sin60°,FN1cos30°+FN2

cos60°=mg,联立求得FN1=32mg,FN2=12mg。根据牛顿第三定律得,F1=FN1=32mg,F2=FN2=12mg,故A、B、C错误,D正确。答案D2.如图所示,一根轻绳跨过定滑轮后系在

质量较大的球上,球的大小不可忽略。在轻绳的另一端加一个力F,使球沿斜面由图示位置缓慢拉上顶端,各处的摩擦不计,在这个过程中拉力F()A.逐渐增大B.保持不变C.先增大后减小D.先减小后增大解析将球沿固定的光滑斜面由题图位置缓慢拉到顶端的过程中,顺时针转动过程绳子拉力方向如图中1到2到3的位

置(注意开始时绳子拉力与支持力的夹角就是大于90°的)由图可以看出绳子拉力一直增大,即F一直增大。答案A3.(多选)(2019·全国1,19)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物

块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止,则在此过程中()A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M

所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加解析对物块N进行受力分析,如图所示。F=mgtanβ,随着β的增大,F增大,A错误。FT=𝑚𝑔cos𝛽,随着β的增大,FT增大,B正确。由于物块M和N的质量关系、斜面倾角的大小均未知,不能确定物块M所

受斜面摩擦力的方向;当物块M所受斜面摩擦力的方向沿斜面向下时,FT增大,物块M所受斜面摩擦力可能先减小后增加,C错误,D正确。答案BD4.某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来。假设当隐藏的小磁铁位于小球的

左上方某一位置C(图中θ=37°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角也是37°,如图所示。已知小球的质量为m=4.8kg,该同学(含磁铁)的质量为M=50kg,求此时:(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?(2)该同学受到地

面的支持力和摩擦力大小各为多少?解析(1)小球受重力、细线的拉力F1和磁铁的引力F2,根据力平衡条件得:水平方向:F1sin37°=F2sin37°竖直方向:F1cos37°+F2cos37°=mg解得:F1=F2=𝑚𝑔2cos37°=30N。(2)人受重力Mg、地面的支

持力FN、静摩擦力Ff和小球的引力F2',根据力平衡条件得:Ff=F2'sin37°=30×0.6N=18NFN=F2'cos37°+Mg=30×0.8N+500N=524N。答案(1)30N(2)524N18N5.如图所示,斜面倾角θ,木块M和斜

面间滑动摩擦因数为μ,问物体m质量多大时,才能使木块沿斜面向上匀速运动?解析木块沿斜面匀速上滑,受力分析如图,根据力的平衡条件有沿斜面方向,FT1=Mgsinθ+Ff1垂直斜面方向,FN1=MgcosθFf1=μFN1对物

体,有FT1=m1g联立以上各式,解得m1=M(sinθ+μcosθ)答案M(sinθ+μcosθ)6.一物体置于粗糙的斜面上,给该物体施加一个平行于斜面的力,当此力为100N且沿斜面向上时,物体恰能沿斜面向上匀速运动;当此力为20N且沿斜面向下时,物体恰能在斜面上向下匀速运

动,求施加此力前物体在斜面上受到的摩擦力。解析物体沿斜面向上运动时受力分析如图甲所示。甲由共点力的平衡条件得x轴:F1-Ff1-mgsinα=0,y轴:mgcosα-FN1=0又Ff1=μFN1物体沿斜面向下运动时受力分析如图乙所示。乙由共点力的平衡条件得x轴:Ff2-F2-mgsinα

=0,y轴:mgcosα-FN2=0,又Ff2=μFN2,Ff1=Ff2=Ff以上各式联立得:Ff1=Ff2=Ff=𝐹1+𝐹22代入数据得:Ff=100+202N=60N,mgsinα=40N当不施加此力时,物体受重力沿

斜面向下的分力mgsinα<Ff故物体静止在斜面上,受到的静摩擦力Ff'=mgsinα=40N。答案40N