人教版 (2019)必修 第一册5 共点力的平衡练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册5 共点力的平衡练习题，共31页。试卷主要包含了两种平衡情形，两种平衡条件的表达式，由平衡条件得出的三个结论等内容，欢迎下载使用。

考点1：对共点力平衡条件的理解
1．两种平衡情形
（1）物体在共点力作用下处于静止状态。
（2）物体在共点力作用下处于匀速直线运动状态。
2．两种平衡条件的表达式
（1）F合＝0。
（2）eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(Fx合＝0，,Fy合＝0。))
其中Fx合和Fy合分别是将所受的力进行正交分解后，物体在x轴和y轴方向上所受的合力。
3．由平衡条件得出的三个结论
【点拨】 如果物体受到多个共点力的作用，我们可以逐步通过力的合成，最终等效为两个力的作用。如果这两个力的合力为0，则意味着所有的合力为0，物体将处于平衡状态。
【例1】 如图所示，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力的作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均不变，则此时物体所受到的合力大小为( )
A.eq \f(F4,2) B．eq \f(\r(3)F4,2)
C．F4 D．eq \r(3)F4
1 物体受多个力作用处于平衡状态时，可以通过求出其中几个力的合力，将多个力的平衡问题转化为二力平衡或三力平衡问题。
2 当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零。
【针对训练】
1．(2020－2021学年云南省玉溪一中高一(上)期中)如图所示，在匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，小球下方与一光滑斜面接触，关于小球的受力，下列说法正确的是( )
A．小球受重力和细线对它的拉力
B．小球受重力和斜面对它的弹力
C．小球受重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力
D．小球受细线对它的拉力和斜面对它的弹力
1．如图所示，三个重均为100 N的物块，叠放在水平桌面上，各接触面水平，水平拉力F＝20 N作用在物块2上，三条轻质绳结于O点，与物块3连接的绳水平，与天花板连接的绳与水平方向成45°角，竖直绳悬挂重为20 N的小球P.整个装置处于静止状态.则( )
A.物块1和2之间的摩擦力大小为20 N B.水平绳的拉力大小为20 N
C.桌面对物块3的支持力大小为320 N D.物块3受4个力的作用
3．(2020－2021学年辽宁省沈阳二中高一(上)期中)如图所示，用一根长为l的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向成30°角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加外力的可能值( )
A．mgB．mg
C．mgD．mg

考点2：解决平衡问题的常用方法
共点力平衡问题的常见处理方法
【例2】 把一个足球悬挂在光滑墙壁上的A点，如图所示，足球的质量为M，悬绳的质量不计，足球与墙壁接触点为B，悬绳与墙壁的夹角为α，求悬绳对足球的拉力大小和墙壁对足球的支持力大小。
应用共点力平衡条件解题的步骤
1 明确研究对象(物体、质点或绳的结点等)。
2 分析研究对象所处的运动状态，判定其是否处于平衡状态。
3 对研究对象进行受力分析，并画出受力示意图。
4 建立合适的坐标系，应用共点力的平衡条件，选择恰当的方法列出平衡方程。
5 求解方程，并讨论结果。
【针对训练】
1．(2020－2021学年江苏省南京师大附中高一(上)期中)如图所示，质量均为m的两小球A、B用轻绳相连并悬挂在天花板上O点，现用一水平力缓慢拉小球B，当轻绳OA与水平天花板的夹角为45°时，水平力F的大小为(已知重力加速度为g)( )
A．2mgB．mgC．mgD．mg
2．(2020－2021学年吉林省长春市实验中学高一(上)期中)(多选)如图所示，重力为G的物体A在大小为F的水平向左的恒力作用下静止在倾角为的固定光滑斜面上。下列关于物体对斜面压力FN大小的表达式，正确的是( )
A．FN＝B．FN＝
C．FN＝Fsin＋GcsD．FN＝Gcs
3．(2020－2021学年河北省石家庄市第二中学高一(上)期中)如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于( )
A．45°B．55°C．60°D．70°

考点3：物体动态平衡问题
1.动态平衡
（1）所谓动态平衡问题，是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，常利用图解法解决此类问题。
（2）基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”。
2．分析动态平衡问题的方法
【例3】(2020－2021学年北京市东城区第一七一中学高一(上)期中)某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。将弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的挂钩处系一细线，把细线的另一端系在弹簧测力计A下端细线上的O点处，手持弹簧测力计B水平向左拉，使O点缓慢地向左移动，且总保持弹簧测力计B的拉力方向不变，不计弹簧测力计所受的重力，两弹簧测力计的拉力均不超出它们的量程，则弹簧测力计A、B的示数FA、FB的变化情况是( )
A．FA变大，FB变小B．FA变小，FB变大
C．FA变大，FB变大D．FA变小，FB变小
对于共点力作用下物体的动态平衡问题，解题方法有解析法、图解法和相似三角形法。根据本题物体所受力的特征，选择图解法或解析法均可以快速解题。
【针对训练】
3．(图解法的应用)如图所示，在粗糙水平地面上放着一个表面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。则把A向右缓慢移动少许的过程中，下列判断正确的是( )
A．球B对墙的压力增大
B．球B对柱状物体A的压力增大
C．地面对柱状物体A的摩擦力不变
D．地面对柱状物体A的支持力不变
4．(相似三角形法的应用)如图所示，不计重力的轻杆OP能以O点为轴在竖直面内自由转动，P端用轻绳PB挂一重物，另用一根轻绳通过光滑定滑轮C系住P端。在力F的作用下，当杆OP和竖直方向的夹角α(0