第三章相互作用---力第五节共点力的平衡2021-2022学年度高一物理（暑期衔接练习四）（人教版2019）

这是一份第三章相互作用---力第五节共点力的平衡2021-2022学年度高一物理（暑期衔接练习四）（人教版2019），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题，填空题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．某一商品房建筑工地的工人利用定滑轮运送建筑材料的示意图，如图所示，材料P在绳子拉动下紧贴着竖直墙面匀速上移过程中，下列说法正确的是 ( )
A．P受到3个力的作用
B．P受到的摩擦力保持不变
C．绳子的拉力逐渐变小
D．绳子的拉力始终大于P对墙面的压力
2．如图所示，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是质量相同的小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A．小棋子共受三个力作用B．磁性越强的棋子所受的摩擦力越大
C．棋盘对棋子的作用力方向竖直向上D．棋盘对棋子的摩擦力大小和棋子对棋盘的压力成正比
3．如图所示，不可伸长且足够长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂质量为M的物块，OO′段水平，长度为L，绳子上套一可沿绳滑动的轻环．现在轻环上悬挂质量为m的钩码，平衡后物块上升了L，则钩码和物块的质量关系正确的是
A．B．
C．D．
4．如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态，弹簧处于竖直方向，则斜面体P此时受到的外力个数可能为：①2个②3个③4个④5个，其中正确的说法是
A．①②B．②③C．①③D．①④
5．如图所示，水平地面上固定两个相同斜面M,、N，斜面上分别放有质量相等的三角形木块A、B．木块A左侧面垂直于斜面，木块B左侧面沿竖直方向。在斜面M、N上分别放上一个相同的光滑球后，木块A、B始终保持静止状态，则放上球后
A．木块A对斜面的压力等于木块B对斜面的压力
B．木块A对斜面的压力大于木块B对斜面的压力
C．木块A受到的摩擦力小于木块B受到的摩擦力
D．木块A受到的摩擦力大于木块B受到的摩擦力
6．如图所示，A、B两物体叠放在斜面上，物体B的上表面水平，斜面与A、B两物体均静止不动，下列关于A物体受力分析正确的是
A．A物体受到重力、B的支持力、B的摩擦力作用
B．A物体受重力、B的支持力、B的摩擦力和斜面的支持力作用
C．A物体受重力、B的支持力和斜面的支持力作用
D．A物体受重力、B的支持力作用
7．如图所示，有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，其中第3、4块固定在地面上，每块石块的两个面间所夹的圆心角为37°．假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为（ ）
A．B．C．D．
8．如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F 的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体 A可能只受到三个力的作用
B．物体 A 一定受到了四个力的作用
C．物体 A 受到的滑动摩擦力大小Fsinθ
D．物体 A 对水平地面的压力的大小 mg-Fcsθ
9．一位杂技演员，当他仅用手握竖直竿沿竿匀速爬上时，手与竿间的摩擦力为；当他仅用手握竿沿该竿匀速滑下时，手与竿间的摩擦力为；下列说法中正确的是（ ）
A．、大小相等，方向相同
B．、大小相等，方向向上，方向向下
C．、大小相等，方向向下，方向向上
D．，方向都向上
10．如图所示，小球A套在固定的水平杆上可以左右滑动，细线一端系在小球A上，另一端系在小球B上，细线绕过光滑的滑轮，用力向左推滑轮，使滑轮缓慢水平向左移动，且小球A始终处于静止状态，则在此过程中（ ）
A．细线对小球A的作用力增大B．细线对滑轮的作用力不变
C．水平杆对小球A的摩擦力增大D．小球A对水平杆的正压力不变
二、多选题
11．如图所示，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环套在固定竖直杆上。现用一水平力F作用在绳上的O点，将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大，在此过程中圆环B始终处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．水平力F保持不变B．绳对圆环B的弹力不变
C．杆对圆环B的摩擦力不变D．杆对圆环B的弹力变大
12．如图所示，倾角为θ＝30°的斜面A置于水平面上，滑块B、C叠放在一起沿斜面匀速下滑，且始终保持相对静止，斜面A静止不动，B上表面倾斜，则B、C在斜面上运动时，下列说法正确的是（ ）
A．B可能受三个力作用
B．A、B间的动摩擦因数μ＝
C．A一定受四个力作用
D．地面对A的支持力等于A、B、C三者重力之和
13．如图所示，质量为m的木块在与水平方向成θ角的斜向上拉力F作用下，在质量为M的长木板上匀速滑动，长木板与水平地面间的滑动摩擦系数为μ1，木块与木板间的滑动摩擦系数为μ2，已知长木板处于静止状态，则地面对长木板的摩擦力大小为（ ）
A．B．
C．D．
14．如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是（ ）
A．F1先增大后减小B．F1先减小后增大
C．F2一直减小D．F2一直增大
三、解答题
16．如图所示，在倾角为的光滑斜面上，A、B两个质量均为m的滑块用轻质弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，水平力F作用在滑块B上，此时弹簧长度为l，且在弹性限度内，求：
(1)弹簧原长为多少？
(2)力F的大小为多大？
17．如图所示，质量为m的木块在与水平方向成θ角的恒定推力作用下，在水平地面上做匀速运动．已知木块与地面间的动摩擦因数为µ，试求木块受到的滑动摩擦力．
18．如图所示，一条细绳跨过光滑的滑轮连接两个小球A、B，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计绳与滑轮间的摩擦，当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为，OB与水平方向的夹角为，已知A球的质量为m。试求：
(1)细绳对A球的拉力大小；
(2)B球的质量及杆对B球的支持力的大小。
19．三段不可伸长的细绳OA、OB、OC，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定。物体的重力为G，A与竖直方向夹角为θ，求：
(1)绳OB的拉力；
(2)绳OA的拉力。
20．如图所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂一个质量为10kg的物体，∠ACB=30°，g取10m/s2.求：
（1）轻绳AC段的张力FAC的大小；
（2）横梁BC对C端的支持力大小及方向。
四、填空题
21．一质量为m的小球被光滑的竖直挡板挡在倾角为θ的光滑斜面上，挡板对小球的支持力大小为________，小球对斜面的压力大小为________（重力加速度取g）
23．如图，质量为M的轿厢放置于水平地面，轿厢内有一个质量为m的消防队员沿着竖直放置且固定于轿厢内的粗糙轻杆匀速爬行。已知消防队员匀速向上爬行时，队员受到的摩擦力大小为f1，轿厢对地面的压力大小为N1；消防队员匀速向下爬行时，队员受到的摩擦力大小为f2，轿厢对地面的压力大小为N2，若轿厢足够高，整个运动过程轿厢一直保持静止，则f1________f2，N1_______N2（填“>”、“<”或“=”）
24．如图所示，重500N的人，用200N的力通过绳子和定滑轮拉一个静止在地面上重600N的物体，滑轮两边的绳子均在竖直方向，则地面对人的支持力是_________N，地面对物体的支持力是_________ N。
25．有一个质量为m=10kg的物体静止在水平地面上，在水平拉力F1=40N的作用下，沿着水平地面做匀速直线运动。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力（g=10N/kg）则
(1)物体与地面之间的动摩擦因数为___________；
(2)若改用水平拉力F2=30N作用于该物体上，则物体受到的摩擦力大小为___________N；
(3)若改用水平拉力F3=50N作用于该物体上，则物体受到的摩擦力大小为___________N。
参考答案
1．D
【详解】
物体P受重力G、拉力F、支持力N和滑动摩擦力f，是4个力，故A错误；设绳子与竖直方向的夹角为，根据平衡条件有：水平方向①，竖直方向②，又③，联立①②③解得：，材料向上匀速上移，夹角增大，根据几何知识可知，绳子的拉力F不是一直减小，由①式可知，拉力大于支持力，根据牛顿第三定律，压力等于支持力，故拉力大于压力，且N会随F的变化而变化，由③式知摩擦力f会随N的变化而变化，故BC错误，D正确；故选D．
【点睛】
对物体P受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，根据平衡条件列式分析即可．
2．C
【详解】
A．棋盘竖直，因而小棋子在竖直方向上受到重力和棋盘的摩擦力，水平方向上有棋盘对棋子的吸引力和弹力，一共四个力作用，故A错误；
BD．根据竖直方向上二力平衡可知，棋子受到重力和棋子所受的摩擦力相等，即摩擦力与磁性强弱无关，也与棋子对棋盘的压力无关，故BD错误；
C．根据物体的平衡可知，除重力外，棋子所受其余的三个力都是棋盘施加给它的，其合力与重力是一对平衡力，故棋盘对棋子的作用力方向竖直向上，C正确；
故选C。
【点睛】
3．D
【详解】
由题意可知，重新平衡后，绳子形状如下图：
由于OO'长为L，物体上升高度L，说明绳子在左侧总长度为2L，则左右两边均为L，如图所示，则可知：
故绳子与竖直方向夹角为30°，则环两边绳子的夹角为60°，则根据平行四边形定则，环两边绳子拉力的合力为：
根据平衡条件，则钩码重力为：
则可知钩码的质量为：
故D正确，ABC错误．
4．C
【详解】
对物体P受分析如图：
(1)如果N=G，物体受力可以平衡，故P可能受2个力的作用；
(2)如果N＜G，P不可能平衡；
(3)如果N＞G，物体会受到挡板MN的弹力F和摩擦力f，受力分析如图：
故P可能受4个力的作用；综上所述：P可能的受力个数是2个或4个，故C正确，ABD错误；
故选C．
【点睛】
判断物体的受力个数其实就是判断相互接触的物体间有无弹力或摩擦力的作用，处理时根据平衡条件进行判断即可．
5．B
【解析】以A为研究对象，分析受力，如图所示，由平衡条件得斜面对A的支持力NA=Mgcsα，以B为研究对象，分析受力，由平衡条件得：斜面对B的支持力NB=Mgcsα−N1sinα，则得NA>NB．由牛顿第三定律可知，A木块对斜面的压力大于B木块对斜面的压力．故A错误B正确；设小球的质量为m，A、B的质量为M，斜面的倾角为α．以小球与A整体为研究对象，由平衡条件可得：A木块受到的摩擦力fA=M+mgsinα，同理，以小球与B整体为研究对象，得到B木块受到的摩擦力fB=（M+m）gsinα，则fA=fB，CD错误．
6．D
【解析】由于A静止在水平面上，相对B没有运动趋势，故不受B的摩擦力，而A与斜面不接触，所以A与斜面之间没有支持力作用，故A只受重力和B的支持力，D正确．
7．C
【详解】
据题意，由于4物块都处于静止状态，则每一物块的合力都为0 ，对物块1受力分析，如上图所示，
据力的合成法，则有：
故两者之比为：
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论相符，选项C正确；
D．，与结论不相符，选项D错误；
故选C．
考点：本题考查物体的平衡条件．
8．B
【详解】
AB．物体一定受重力，拉力F产生两个作用效果，水平向右拉木块，竖直向上拉木块，由于木块匀速直线运动，受力平衡，水平方向必有摩擦力与拉力的水平分量平衡，即一定有摩擦力，结合摩擦力的产生条件可知则必有支持力，因而物体一定受到四个力，故A错误，B正确；
C．根据物体处于平衡状态可知，水平方向有
故C错；
D．据物体处于平衡状态可知，竖直方向有
故D错；
故选B。
9．A
【详解】
因人做匀速直线运动，故人在爬杆时受力平衡；当人匀速滑下时，人所受向下的重力与向上的摩擦力大小相等方向相反；当人向上匀速爬行时，人受向上摩擦力向下的重力大小相等反向相反；
故选A。
10．C
【详解】
A．细线的张力始终等于小球B的重力，因此细线对小球A的作用力大小不变，A错误；
B．细线对滑轮的作用力等于滑轮两侧细线上张力的合力，随着滑轮向左移动，细线的张力合力增大，因此细线对滑轮的作用力增大，B错误；
C．根据力的平衡，水平杆对小球A的摩擦力等于细线对小球A作用力的水平分力，连接小球A的细线与水平方向的夹角减小，水平分力增大，因此水平杆对小球A的摩擦力增大，C正确；
D．连接小球A的细线竖直分力减小，根据力的平衡可知，小球A对水平杆的正压力减小，D错误。
故选C。
11．CD
【详解】
AB．对O点受力分析，由平行四边形定则可得，拉力F大小为
绳上的拉力T的大小为
将O点缓慢向左移动的过程，逐渐增大，可知F、T均变大，同条绳上拉力处处相等，故绳对圆环B的弹力变大，AB错误；
CD．把A、B当成一整体，竖直方向受到杆对圆环的摩擦力f及共同重力G，即
f=G
故杆对圆环B的摩擦力不变，水平方向受到杆对B的弹力N及对A的拉力F的作用，即
N=F
故杆对圆环B的弹力变大，CD正确。
故选CD。
12．CD
【详解】
A． B受到重力、斜面的支持力和摩擦力、C对B的压力和摩擦力，共计5个力作用，A错误；
B．以B和C整体为研究对象，由平衡条件可得
解得
B错误；
C．斜面A受到重力、地面的支持力、B对斜面的压力和摩擦力4个力作用，C正确；
D．滑块B、C叠放在一起沿斜面匀速下滑，整体受力平衡，故地面对A的支持力等于A、B、C三者重力之和，D正确；
故选CD。
13．AB
【详解】
对进行受力分析如下

根据平衡条件有
又
联立解得
根据牛顿第三定律可知，m对长木板的摩擦力
对M，由水平方向平衡可知，地面对长木板与m对长木板的摩擦力等大反向，则有
故选AB。
14．BC
【详解】
以球为研究对象，分析受力情况，如图
小球受到重力G、斜面的支持力F2和挡板的支持力F1，由平衡条件得知，F1和F2的合力与G大小相等、方向相反，作出三个位置力的合成图如图，由图看出，F1先减小后增大，F2逐渐减小，当F1和F2垂直时，F1最小，故BC正确，AD错误。
故选BC。
16．(1)；(2)
【详解】
(1)对滑块A，根据平衡条件得
mgsin=kx
其中x=l0－l，解得
l0=l＋
(2)对A、B构成的整体，根据平衡条件得
Fcs＝2mgsin
解得
F=mg
17．
【解析】
木块匀速运动时受到四个力的作用：重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力Fµ．沿水平方向建立x轴，将F进行正交分解，如图所示．
沿x轴：Fcsθ=Fµ ①（2分）
沿y轴：FN=mg+Fsinθ ②（2分）
又Fµ=µFN ③（2分）
解得（2分）
18．(1)T=2mg；(2)
【详解】
分别对AB两球分析，运用合成法，如图所示
(1)对A根据平衡条件可以得到
则
(2)对B根据平衡条件可以得到
联立可以得到
19．(1)Gtanθ；(2)
【详解】
(1)(2)小球的受力分析如图
则
20．（1）100N；（2）100N；方向和水平方向成30°角斜向右上方
【详解】
物体M处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力，取C点为研究对象，进行受力分析，如图所示：
（1）如上图所示，轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力为：
FAC=FCD=Mg=10×10N=100N
（2）由几何关系得：
FN=FAC=Mg=100N
方向和水平方向成30°角斜向右上方。
21．
【详解】
[1][2] 以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图如图，
由平衡条件得斜面对球的支持力大小
根据牛顿第三定律可得小球对斜面的压力大小为，挡板对小球的支持力
N2=mgtanθ
23．= =
【详解】
[1]消防队员匀速向上爬行时，受到的静摩擦力与重力平衡，则
f1=mg
消防队员匀速向下爬行时，受到的滑到摩擦力与重力平衡，则
f2=mg
则
f1=f2
[2]对消防员和木箱的整体而言，竖直方向两种情况下均为
N1= N2= (M+m)g
24． 300 400
【解析】以人为研究对象，人受到重力、拉力和支持力，由平衡条件得：地面对人的支持力N1=G人-F拉=500N-200N=300N；再以物体为研究对象，物体受到重力、拉力和地面的支持力，由平衡条件得：地面对物体的支持力N2=G物-F拉=600N-200N=400N。
25．0.4 30 40
【详解】
(1)[1]当拉力时，木箱做匀速运动，水平方向所受的滑动摩擦力与拉力，根据平衡条件得
又
得
(2)[2]由题意，木箱在30N的拉力作用下木箱处于静止，根据平衡条件得摩擦力
(3)[3]大于最大静摩擦力，所以物体受到的是滑动摩擦力，则