高一上学期物理人教版（2019）必修第一册3.5 共点力的平衡 同步练习同步讲义

这是一份高一上学期物理人教版（2019）必修第一册3.5 共点力的平衡 同步练习同步讲义，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

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（ ）
A．B．C．D．
5．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400N
B．斜梁BO对O点的支持力为216N
C．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（ ）
A．B．
C．D．
7．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400N
D．物体受到的合力为0
8．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（ ）
A．C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QS连线水平，PQ连线与竖直方向夹角为θ。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．θ不变，弹簧弹力不变B．θ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，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（ ）
A．B．
C．D．
12．一个质量为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750N
D．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。
（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，θ=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，g＝10m/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。
n
1
2
3
4
5
6
8.04
10.03
12.05
14.07
16.11
18.09
参考答案
1．A
【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，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。
2．B
【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。
3．B
【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。
4．D
【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。
5．C
【详解】
AB．以O点为研究对象，受到空调外机的压力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。
6．D
【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。
7．D
【详解】
重物未能被提起，物体处于平衡状态，所以物体受到的合力为0。
故选D。
8．B
【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。
9．B
【详解】
原来整体处于平衡状态，以B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。
10．BCD
【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，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。
11．AC
【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。
12．CD
【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。
13．6.04 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
14．20N，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。