人教版高中物理必修第一册素养提升练4共点力平衡条件的应用含答案

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素养提升练(四)1．C　2．A　3．D　4．A　5．AD　[选取小球为研究对象，则小球受重力、细线拉力和风力而处于平衡状态，如图所示，根据平衡条件可得FT＝mgcosθ＝23mg3，F＝mg tan θ＝33mg，故A、D正确；因为风力和重力的合力方向不可能水平向右，可知拉力方向不可能水平向左，则θ不可能等于90°，故B错误；根据共点力平衡条件可知，细线拉力和风力的合力大小等于mg，故C错误。]6．ABD　[对小球A进行受力分析，三力构成矢量三角形，如图所示，根据几何关系可知两三角形相似，因此mgOO'＝kxl0-x＝FO'A，缓慢运动过程O′A越来越小，则F逐渐减小，A正确；由于弹簧的形变量保持不变，弹簧弹力大小始终不变，B正确；对木板，由于弹簧对木板的弹力大小不变，方向向右下，但弹簧的弹力与竖直方向的夹角越来越小，所以地面对木板的支持力逐渐增大，地面对木板的摩擦力逐渐减小，C错误，D正确。]7．A　8．C　9．B　10．B11．解析：(1)斜面倾角为30°时，物体恰能匀速下滑，满足mg sin 30°＝μmg cos 30°解得μ＝33。(2)设斜面倾角为α，由匀速直线运动的条件：F cos α＝mg sin α＋FfFN＝mg cos α＋F sin α，Ff＝μFN解得：F＝mgsinα+μmgcosαcosα-μsinα当cos α－μsin α＝0，即cot α＝μ时，F→∞，即“不论水平恒力F多大”，都不能使物体沿斜面向上滑行此时，临界角θ0＝α＝60°。答案：(1)33　(2)60°12．解析：(1)对B进行受力分析设细绳对B的拉力为T，由平衡条件可得F cos 30°＝T cos θ，F sin 30°＋T sin θ＝mg解得tan θ＝33，T＝103 N即θ＝30°。(2)对A进行受力分析，由平衡条件有T sin θ＋Mg＝FN，T cos θ＝μFN解得μ＝35。(3)对A、B进行受力分析，由平衡条件有F sin α＋FN＝(M＋m)g，F cos α＝μFN解得F＝M+mgμcosα+μsinα令sin β＝11+μ2，cos β＝μ1+μ2，即tan β＝1μ则F＝M+mgμ1+μ2sinβcosα+cosβsinα＝M+mgμ1+μ2sinβ+α显然，当α＋β＝90°时，F有最小值，所以tan α＝μ＝35时，即α＝arctan 35时F的值最小。答案：(1)30°　(2)35　(3)arctan 35