1、2021-2022人教版(2019)高中物理必修一第三章第五节共点力的平衡学校:_姓名:_班级:_考号:_一、单选题1如图所示,在倾斜的直杆上套一个质量为m的圆环,圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体,在圆环沿滑杆向下滑动的过程中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向。则该过程中( )A悬绳对物体的拉力等于物体的重力B物体处于超重状态主C物体做匀加速运动D环只受两个力作用2如图所示,小物体在竖直向上的恒力F作用下保持静止,则下面对物体受力情况分析正确的是()A物体a可能受四个力作用B物体a一定受两个力作用C物体a与墙壁间一定存在弹力D物体a与墙壁间存在静摩擦力3如图所示,一轻杆固定于墙壁,质量为m的物
2、体A连接轻杆并处于静止状态,则轻杆对物体A施加的弹力为()A大小为mg,方向沿杆指向右上方B大小为mg,方向竖直向上C大小为mg,方向沿杆指向右上方D大小为mg,方向竖直向上4小杰同学将洗干净的外套和衬衣挂在晾衣绳上,如图所示,晾衣绳穿过中间立柱上的固定套环,分别系在左、右立柱的顶端,忽略绳与套环、衣架挂钩之间的摩擦,忽略晾衣绳的质量,用、和分别表示各段绳的拉力大小,下列说法正确的是()ABCD5如图所示,一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上,图乙为支架的简化示意图,若空调外机的重心恰好在支架横梁AO和斜梁BO的连接点O的正上方,重力大小为360N,横梁AO水平。斜梁BO与横梁AO的夹角为
3、37,sin37=0.6.假定横梁对O点的拉力总沿AO方向,斜梁对O点的支持力沿BO方向,下列判断正确的是()A横梁AO对O点的拉力为400NB斜梁BO对O点的支持力为216NC保持AO间距不变、增大AB间距、则横梁对O点作用力减小D保持AB间距不变、将空调的重心及支点O向左移动,则斜梁对O点作用力减小6如图所示,小球静止于两光滑斜面之间。下列关于小球受力的示意图,正确的是()ABCD7重力大小是1000N的重物放在水平地面上,某同学用400N向上的力去提起重物,重物未能被提起。该学对上述现象进行了解释,以下说法正确的是()A由于物体受到的合力为600N,小于物体的重力,所以重物不能被提起B由
4、于物体受到的合力为400N,小于物体的重力,所以重物不能被提起C地面对物体的支持力为400ND物体受到的合力为08如图所示,一工作人员在两个电塔之间的C点无接触就业。其中A、B两点等高,且用电线(可看作细绳)连接。对此,下列说法不正确的是()AC点一定在AB两点的连线的中垂线上B增加电线的长度,电线对工作人员的拉力增大C提高A点的高度,工作人员将向B点移动D调换质量更大的工作人员,C点的位置将下降9如图所示,轻质弹簧的一端固定于A点,另一端与轻绳相连,轻绳绕过定滑轮P与动滑轮Q的轴相连,另外一根轻绳一端悬挂重物B并绕过动滑轮Q及定滑轮S,由地面上某人拉着轻绳另一端,使整个系统处于静止状态,此时
5、QS连线水平,PQ连线与竖直方向夹角为。若人加速向下拉动细绳移动一段较小的距离,滑轮均为光滑轻质滑轮,且可看作质点,弹簧始终在弹性限度之内,则在加速拉动的过程中与原静止状态相比()A不变,弹簧弹力不变B变大,弹簧弹力变大C滑轮Q水平向右移动D滑轮Q沿PQ方向移动二、多选题10如图所示,用水平恒力F推放置在水平面上的物体m,物体保持静止,关于受力情况正确的是()A物体受到水平推力、重力、支持力三个力的作用B物体受到水平推力、重力、支持力、摩擦力四个力的作用C推力大小等于物体所受摩撩力大小D物体所受摩擦力的方向向左11如图,倾角为的斜劈Q静止在水平面上。将物块P放在Q的斜面上,P恰能沿斜面匀速下滑
6、,该过程中Q对水平面的压力为、受到地面的摩擦力为;若用沿斜面向下的恒力F推P,使其加速下滑,该过程中Q对水平面的压力为、受到地面的摩擦力为;若保持F的大小不变,方向改为水平向右拉P,发现P仍沿斜面加速下滑,该过程中Q对水平面的压力为、受地面的摩擦力为。已知Q始终保持静止状态,以下判断正确的是()ABCD12一个质量为300kg的箱子,在平行于斜面的拉力F作用下,沿倾角为的斜面匀速上滑,这只箱子与斜面间的动摩擦因数为0.5,则下列说法错误的是( )A箱子受到的摩擦力方向沿斜面向下B斜面对箱子的支持力大小为C箱子受到的摩擦力大小为750ND拉力F的大小为三、实验题13某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧
7、的劲度系数,缓冲装置如图所示,固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30,弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下:先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺,再将单个质量为200g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进,每滑进一个钢球,待弹簧静止,记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数,数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量,进而计算其劲度系数。n1234568.0410.0312.0514.0716.1118.09(1)利用计算弹簧的压缩量:,_cm,压缩量的平均值_cm;(2)上述是管中增加_个钢球时产生的弹簧平均压缩量;(3)忽略摩擦,重力加速度g
8、取,该弹簧的劲度系数为_N/m。(结果保留3位有效数字)四、解答题14轻杆通过细绳和较链固定在竖直的墙上,如图所示。细绳与水平轻杆的夹角。如在端挂上的重物,求细绳所受的拉力和轻杆受到的压力。15重物A、B的质量mA=1kg、mB=4kg,通过细线a、b、c和小滑轮P、Q连成如图所示的装置,O为绳子的结点,重物B放在粗糙的水平桌面上,竖直弹簧下端固定在可自动移动的力传感平台上,该平台的移动可保证绳子的结点O的位置不动且弹簧始终竖直。弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,当整个装置处于平衡静止状态时,=30已知B与桌面的动摩擦因数为0.5。且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g10m/
9、s2。(1)试求出B物体受到的摩擦力。(2)若只给物体B施加一平行于纸面的水平力F,保证O点位置不动,试求出F应满足的条件。16如图所示,一重为40 N的木块原来静止在水平桌面上,某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力、的作用,其中已知木块与桌面间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:(1)木块所受的摩擦力的大小;(2)当只将撤去时,木块受到的摩擦力的大小;(3)若撤去的力不是而是,求木块受到的摩擦力的大小。参考答案1A【详解】ABC物体受到重力和轻绳的拉力,因悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向始终处于竖直方向,所以二力平衡,即悬绳对物体的拉力等于物体的重力,物体做匀速运动,A正确
10、,BC错误;D根据力的平衡,环受到绳的拉力、杆的支持力和摩擦力三个力的作用,D错误。故选A。2B【详解】物体静止,根据受力平衡,水平方向上墙壁对a没有弹力,没有弹力也就没有摩擦力,竖直方向有F=G,所以物体a只受到2个力的作用,选项 B正确。故选B。3B【详解】连接在物体上的轻杆为固定杆,其施加的弹力不一定沿杆的方向,对物体受力分析可知,物体受重力和杆的弹力而处于二力平衡,物体受到轻杆的弹力一定是大小为mg,方向竖直向上,故B正确,ACD错误。故选B。4D【详解】由于晾衣绳是穿过中间立柱上的固定套环并未打结,同一条绳上各点拉力大小相等,满足D正确。故选D。5C【详解】AB以O点为研究对象,受到
11、空调外机的压力F、OB支架的作用力F1和OA支架的作用力F2受力如图所示根据平衡条件,可知O点对空调外机的支持力F=G由牛顿第三定律,可知空调外机对O点的压力F=F由受力图结合几何关系可得:故AB错误;C保持AO间距不变,增大AB间距,则此时变大,由上面选项分析可知,横梁对O点作用力减小。故C正确;D保持AB间距不变、将空调的重心及支点O向左移动,则此时变小,由上面选项分析可知,斜梁对O点作用力增大。故D错误。故选C。6D【详解】根据弹力方向总是垂直于接触面,且指向被支持的物体,故小球在重力,两个斜面支持力的共同作用而处于静止状态,受力分析如图所示故选D。7D【详解】重物未能被提起,物体处于平
12、衡状态,所以物体受到的合力为0。故选D。8B【详解】A对工作人员受力分析,可知细绳提供的拉力大小且对称,所以C点一定在AB两点的连线的中垂线上。故A正确,与题意不符;B增加电线的长度,则细绳提供拉力夹角变小,因为工作人员所受重力没变,所以电线对工作人员的拉力将减小。故B错误,与题意相符;C提高A点的高度后,对工作人员所受分析,仍然与没提高之前一样,故工作人员将向B点移动,以保证两个拉力大小相等且对称。故C正确,与题意不符;D调换质量更大的工作人员,则细绳上拉力的合力即工作人员的重力将变大,细绳夹角将变小,所以C点的位置将下降。故D正确,与题意不符。故选B。9B【详解】原来整体处于平衡状态,以B
13、为研究对象,人对轻绳的拉力等于人的重力;人加速向下拉动细绳移动一段较小的距离的过程中,重物加速上升,轻绳的拉力大于重物的重力;以Q为研究对象,受到三段轻绳的拉力,由于连接重物的轻绳拉力大小始终相等,则合外力方向沿夹角平分线方向,在绳子的拉力增大的过程中,PQ绳的拉力增大,弹簧的弹力增大,由于S位置不动,会导致两绳之间的夹角增大,所以PQ与竖直方向的夹角增大,故B正确,故ACD错误。故选B。10BCD【详解】AB因为物体保持静止,所以物体受力平衡,物体受到水平推力、重力、支持力、摩擦力,A错误,B正确;C物体水平方向受力平衡,则推力大小等于物体所受摩擦力的大小,C正确;D因为物体水平方向受力平衡
14、,而物体受到了向右的推力,所以物体受到的摩擦力的方向向左,D正确;故选BCD。11AC【详解】依据共点力平衡条件,物体不受外力时恒力F沿斜面向下时恒力F水平向右时综上所述,可知,故选AC。12CD【详解】A箱子受到的摩擦力方向与箱子运动方向相反,沿斜面向下,A不符合题意;B斜面对箱子的支持力B不符合题意;C箱子受到的摩擦力大小为C符合题意;D根据解得D符合题意。故选CD。136.04 6.05 3 48.6 【详解】(1)1根据压缩量的变化量为2压缩量的平均值为(2)3因三个是相差3个钢球的压缩量之差,则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量;(3)4根据钢球的平衡条件有解得142
15、0N,20N【详解】对杆上与绳子接触的一点进行受力分析,可知水平杆提供沿杆向右的弹力F1,竖直绳的拉力F2等于重物的重力,斜向上绳子的拉力F3作用。三力平衡,有代入数据,可得15(1);(2)水平向右时,水平向左时【详解】(1)对节点O,由力的平衡对物体B,有(2)当F水平向右拉物体B时,有根据平衡条件可得解得所以当F水平向左拉物体B时,有根据平衡条件可得解得所以16(1)7N;(2)6N;(3)8N【详解】(1)因为最大静摩擦力等于滑动摩擦力而所以木块不动,根据平衡条件解得木块受静摩擦力为7N。(2)因为物体保持静止,故所受静摩擦力为方向水平向右。(3)因为所以物体相对水平面向左滑动,故物体受的滑动摩擦力方向水平向左。