【创新设计】高中物理 4.1 共点力作用下物体的平衡每课一练 教科版必修1.doc

【创新设计】2014-2015高中物理 4.1 共点力作用下物体的平衡a每课一练 教科版必修1(时间：60分钟)题组一共点力作用下物体的平衡1物体在共点力作用下，下列说法中正确的是()a物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态b物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态c物体所受合力为零，就一定处于平衡状态d物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态解析处于平衡状态的物体，从运动形式上看是始终处于静止或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合力为零答案c2重60 n的物体放在水平地面上，现用35 n的竖直向上的拉力提物体，则物体所受的合力是()a25 nb95 nc0d因为不知物体所处状态，故无法判断解析物体受到的竖直向上的拉力小于重力，物体还受到支持力作用，在三力作用下处于平衡状态，故合力为0.答案c3物体同时受到同一平面内三个共点力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是()a5 n、7 n、8 n b5 n、2 n、3 nc1 n、5 n、10 n d10 n、10 n、10 n解析三力合成，若前两个力的合力可与第三个力大小相等、方向相反就可以使这三个力合力为零，只要使其第三个力在其他两个力合力范围内，就可能使合力为零，即第三个力f3满足：|f1f2|f3f1f2.分析选项a、b、c、d各组力中前两个力合力范围，只有c中的三个力不满足上述关系，即选项c中的三个力的合力不可能为零答案c4如图416所示，木块在拉力f作用下，沿水平面向右做匀速直线运动，则力f与摩擦力的合力方向一定是()图416a向上偏右b向上偏左c向左d竖直向上解析物体受重力、支持力、拉力f、摩擦力四个力作用而平衡，由共点力的平衡条件可知，拉力f与摩擦力的合力一定与重力和支持力的合力等大反向，即竖直向上，d项对答案d5如图417所示，用两根细线把a、b两小球悬挂在天花板上的同一点o，并用第三根细线连接a、b两小球，然后用某个力f作用在小球a上，使三根细线均处于直线状态，且ob细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态则该力可能为图中的()图417af1 bf2 cf3 df4解析因为bo处于竖直方向，所以b只受重力和竖直绳ob的拉力，绳ab没有力的作用，故而可知a球只受三个力的作用：重力、绳oa的拉力、外力根据平衡条件，a所受合外力为零，即绳oa的拉力与重力的合力一定与第三个力是一对平衡力绳oa拉力大小不确定，所以其与重力的合力可能范围在两力的夹角内，那么外力的范围是该角的对顶角，综上b、c两项正确答案bc题组二利用直角三角形法解平衡问题6用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图418所示已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30和60，则ac绳和bc绳中的拉力分别为()图418a.mg，mgb.mg，mgc.mg，mgd.mg，mg解析以结点c为研究对象，受到三个拉力作用，作出受力分析图，整个装置静止，则重物对c点拉力f等于重物的重力，根据平衡条件得facfsin 60mgsin 60mgfbcfcos 60mgcos 60mg答案a7如图419所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角为45，日光灯保持水平，所受重力为g，下列说法正确的是()图419a两绳对日光灯的合力大小为gb两绳的拉力和重力不是共点力c两绳的拉力大小分别为g和gd两绳的拉力大小分别为g和g解析两绳的拉力的作用线与重力的延长线交于一点，这三个力为共点力，b错误；对日光灯受力分析如图所示，由平衡条件知，两绳拉力f1和f2的合力与重力等大反向由力的矢量三角形知2fsin 45g，解得fg，a、c正确，d错误答案ac题组三用正交分解法求解平衡问题8(2013四川宜宾期末)如图4110所示，质量为m的物体在与水平方向成角的拉力作用下做匀速直线运动，物体与水平面间的动摩擦因数为，则物体所受摩擦力的大小为()图4110afcos bfsincmg d(mgfsin)解析以质量为m的物体为研究对象，受力分析如图所示根据平衡条件得：水平方向上fcosf，选项a正确；竖直方向上fsinnmg，又fn(mgfsin) 知d正确答案ad9我国国家大剧院外部呈椭圆型，屋顶可视为半球形一警卫人员为执行安保任务，须在半球形屋顶上向上缓慢爬行，如图4111所示，则他在向上爬的过程中()图4111a屋顶对他的支持力变大b屋顶对他的支持力变小c屋顶对他的摩擦力变大d屋顶对他的摩擦力变小解析警卫人员缓慢爬行时受力平衡，分析受力如图所示，由力的平衡条件得fmgsin ，nmgcos ，随着向上爬行，角度在不断减小，因此摩擦力f减小，支持力n增大答案ad10(2013四川绵阳月考)如图4112所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块abc，bac，ab边靠在竖直墙面上，f是垂直于斜面ac的推力物块与墙面间的动摩擦因数为，现物块静止不动，则()图4112a物块可能受到4个力作用b物块受到墙的摩擦力的方向一定向上c物块对墙的压力一定为fcosd物块受到摩擦力的大小等于fcos解析对物块受力分析可知物体可能受摩擦力也可能不受摩擦力，受摩擦力时可能方向向上，也可能向下由水平方向的平衡知c项正确答案ac11人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升，如图4113所示，下列说法中正确的是()图4113a人所受合力方向同图中速度的方向b人在水平方向受到向右的摩擦力的作用c人只在竖直方向受力且合力为零d人在竖直方向所受合力不为零解析由于人匀速上升，处于平衡状态，所以人所受的合力一定为零，在水平方向不受力的作用否则，与人所处的状态就是矛盾的答案c题组三综合应用12如图4114所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，o点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与o点的连线和水平线的夹角为60，求两个球的质量比.图4114解析选取m1为研究对象，受力分析如右图所示根据碗口光滑可知，m1受到的拉力f等于m2的重力m2g，由几何知识可得f和n与竖直方向的夹角30，利用正交分解法可知fcos 30ncos 30m1gfsin 30nsin 30由此可以解出.答案13(2013山东文登期末)如图4115所示，表面光滑、重量为g的尖劈插在a、b之间，在尖劈背上加一压力f，求图4115(1)尖劈对a侧的压力大小；(2)尖劈对b侧的压力大小解析将尖劈受到的重力g和外力f按照两个方向进行分解，如图所示(1)尖劈对a侧的压力fag1f1，其中g1f1，代入可得fa(2)尖劈对b侧的压力fbg2f2其中g2gcot 代入可得fb(gf)cot f2fcot 答案(1)(2)(gf)cot 14(2013绵阳南山中学期中)如图4116所示，一质量为6 kg的物块，置于水平地面上物块与地面的动摩擦因数为0.5，然后用两根绳分别系在物块的a点和b点，a绳水平，b绳与水平面成37，已知sin 370.6，cos 370.8, g取10 m/s2图4116(1)逐渐增大b绳的拉力，直到物块对地面的压力恰好为零，则此时a绳和b绳的拉力分别是多大？(2)将a绳剪断，为了使物块沿水平面做匀速直线运动，在不改变b绳方向的情况下，b绳的拉力应为多大？解析(1)famg/tan 80 nfbmg/sin 100 n(2) 水平方向：f fbcos 竖直方向：fbsin nmg得nmg fbsin ，fn得fbcos (mgfbsin ) fb27.3 n答案(1)80 n100 n(2)27.3 n15(2013江苏苏州期末)如图4117所示，物体a置于水平桌面上，物体b的重力为6 n，物体a、b均处于静止状态，绳oa水平，绳oc与水平方向成37角sin 370.6，cos370.8，取g10 m/s2.图4117(1)求绳oc中的拉力的大小；(2)求物体a受到的摩擦力的大小；(3)若物体a与水平桌面间的最大静摩擦力为10 n，为使物体a、b保持静止状态，则物体b的重力不能超过多