《共点力作用下物体的平衡》同步练习3

共点力作用下物体的平衡共点力作用下物体的平衡 同步练习同步练习 1 下列各组共点力作用在一个物体上 可以使物体保持平衡的是 A 3 N 4 N 10 N B 2 N 3 N 5 N C 10 N 10 N 10 N D 2 N 3 N 4 N 答案 BCD 2 下列关于质点处于平衡状态的论述 正确的是 A 质点一定不受力的作用 B 质点一定没有加速度 C 质点一定没有速度 D 质点一定保持静止 答案 B 图4 1 7 3 长方体木块静止在倾角为 的斜面上 其受力情况如图4 1 7所示 那么木块对斜面作用力 的方向 A 沿斜面向下 B 垂直于斜面向下 C 沿斜面向上 D 竖直向下 答案 D 图4 1 8 4 2012 江苏泰州中学高一检测 如图4 1 8所示 重20 N的物体静止在倾角为 30 的粗糙 斜面上 物体与固定在斜面上的轻弹簧连接 设物体与斜面间的最大静摩擦力为12 N 则弹簧 的弹力 可能为零 可能为22 N 方向沿斜面向上 可能为2 N 方向沿斜面向上 可能为2 N 方向沿斜面向下 A B C D 解析 选D 假设物体有向下滑的趋势 则受到的静摩擦力沿斜面向上 达到最大值时 弹力向 下有最大值为2 N 假设物体有向上滑的趋势 则受到的静摩擦力沿斜面向下 达到最大值时 弹力向上有最大值为22 N 故 均正确 正确选项为D 5 共点的五个力平衡 则下列说法中不正确的是 A 其中四个力的合力与第五个力等大反向 B 其中三个力的合力与其余的两个力的合力等大反向 C 五个力的合力为零 D 撤去其中的三个力 物体一定不平衡 解析 选D 当物体在共点力作用下平衡时 任何一个力与其余力的合力等大反向 故A B 对 共点力平衡的条件是合外力为零 故C对 撤去其中的三个力后 若剩下的两个力等大反 向 则物体仍处于平衡状态 故D错 一 选择题 1 2012 宜宾南溪一中高一检测 下列说法正确的是 A 物体静止在水平桌面上 它肯定不受任何力的作用 B 物体由静止开始运动 必定是受到了外力的作用 C 物体向东运动 必定受到向东的力的作用 D 物体运动得越来越慢 必定是受到了外力的作用 解析 选BD 物体静止于水平桌面上 是因为物体受到的合外力为零 并非物体不受任何力的 作用 选项A错误 由牛顿第一定律知 当物体不能继续保持匀速直线运动状态或静止状态时 物体必定受到了不为零的力的作用 这个不为零的外力迫使物体的运动状态发生了变化 所以 选项B D正确 又由于物体向东运动时 可能是做匀速直线运动 这时物体可能所受合外力为 零 所以C错误 图4 1 9 2 如图4 1 9所示 一个质量m 2 0 kg的物体放在倾角 30 的斜面上静止 若用竖直向上 的力F 5 N提物体 物体仍然静止 g 10 m s2 则下列叙述中正确的是 A 物体受到的摩擦力减少5 N B 物体受到的摩擦力减少2 5 N C 物体施加给斜面的合力减少5 N D 物体施加给斜面的合力减少2 5 N 解析 选BC 用竖直向上的5 N的力提物体 相当于物体的重力减小5 N 所以物体对斜面的作 用力 合力 减小5 N 重力沿斜面向下的分力减小2 5 N 物体仍平衡 则物体受到的摩擦力减小 2 5 N 所以B C正确 图4 1 10 3 如图4 1 10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 A F1 B F2 C F3 D F4 解析 选BC OB细线竖直隐含着重要条件 细线BA中的拉力为零 所以A球受到OA细线的拉力 自身重力 某外力F三个力而处于平衡状态 故B C两项正确 4 某物体受四个力的作用而处于静止状态 保持其他三个力的大小和方向均不变 使另一个大 小为F的力的方向转过90 则欲使物体仍能保持静止状态 必须再加上一个大小为多少的力 A F B F 2 C 2F D 3F 解析 选B 由共点力的平衡条件可知 其他三个不变的力的合力与F等大反向 当F转过90 时 这四个力的合力为F 若要使物体平衡 应加上一个大小为F的力 故B项正确 22 5 搬运工用砖卡搬砖头时 砖卡对砖头的水平作用力为F 如图4 1 11所示 每块砖的质量 为m 设所有接触面间的动摩擦因数均为 则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为 图4 1 11 A B mg 2 F 5 C F D 2mg 解析 选A 先整体分析 将五块砖作为一个整体可知 砖块1的左侧面和砖块5的右侧面所受摩 擦力大小相等 均为 mg 方向均为竖直向上 然后将砖块1 2作为一个小的整体隔离出来 5 2 则它们受三个力的作用 重力2mg 砖卡对它们向上的摩擦力 mg 砖块3对它们的摩擦力 物 5 2 体在三个力作用下处于平衡状态 因此 第二块砖和第三块砖之间的摩擦力为 故A正确 mg 2 6 如图4 1 12所示 Oa为遵从胡克定律的弹性轻绳 其一端固定于天花板上的O点 另一端 与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块a相连 当绳处于竖直位置时 滑块a对地面有压 力作用 b为紧挨绳的一光滑水平小钉 它到天花板的距离bO等于弹性绳的自然长度 现有一 水平力F作用于a 使a向右缓慢地沿直线运动 则在运动过程中 图4 1 12 A 水平拉力F保持不变 B 地面对a的摩擦力保持不变 C 地面对a的摩擦力变小 D 地面对a的支持力保持不变 答案 BD 图4 1 13 7 A B C三个相同的圆柱体 如图4 1 13所示 放在水平面上 它们均处于静止状态 则 A A B C所受的合力一定相等 B 如果圆柱体光滑 它们不可能平衡 C B C所受合外力大于A所受的合外力 D B C对A的作用力的合力一定竖直向上 解析 选ABD 物体A B C均处于静止状态 所受的合力均为零 A正确 C错误 B C对A 的作用力的合力一定与A球的重力等大反向 D正确 如圆柱体光滑 A对B的压力在水平方向 的分力将使B圆柱体水平向左移动 同理C向右移动 从而使A落下 所以它们均不可能平衡 图4 1 14 8 如图4 1 14所示 在倾角为 的固定光滑斜面上 质量为m的物体受外力F1和F2的作用 F1方向水平向右 F2方向竖直向上 若物体静止在斜面上 则下列关系正确的是 A F1sin F2cos mgsin F2 mg B F1cos F2sin mgsin F2 mg C F1sin F2cos mgsin F2 mg D F1cos F2sin mgsin F2 mg 答案 B 9 2011 高考海南卷 图4 1 15 如图4 1 15 粗糙的水平地面上有一斜劈 斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑 斜 劈保持静止 则地面对斜劈的摩擦力 A 等于零 B 不为零 方向向右 C 不为零 方向向左 D 不为零 v0较大时方向向左 v0较小时方向向右 解析 选A 法一 整体法 选物块和斜劈为研究对象 由于系统的加速度等于零 合力等于零 故系统在水平方向的合力等于零 因此地面对斜劈的摩擦力等于零 故A正确 法二 隔离法 选物块为研究对象 受力情况如图所示 由于物块匀速运动 故fcos Nsin 选斜劈为研究对象 受力情况如图所示 假设地面对斜劈的摩擦力为f 向右 则根据平衡条件 得f N sin f cos 且fcos Nsin N N f f 所以f fcos fcos 0 故A正 确 图4 1 16 10 2012 重庆双桥区实验中学高一检测 如图4 1 16所示 圆柱体的A点放有一质量为M的小 物体P 使圆柱体缓慢匀速转动 带动P从A点转到A 点 在这个过程中P始终与圆柱体保持相 对静止 那么P所受静摩擦力f的大小随时间t的变化规律是图中的 图4 1 17 解析 选A P与圆柱体之间的摩擦力是静摩擦力 P随圆柱体从A转至最高点的过程中 f mgsin t 摩擦力的大小变化情况以最高点为对称 所以A正确 二 非选择题 11 图4 1 18 如图4 1 18所示 质量为m的物体在恒力F作用下沿天花板做匀速直线运动 物体与天花板间 的动摩擦因数为 则物体受到的摩擦力大小为多少 解析 物体受力分析如图所示 由于物体匀速运动 由平衡条件可知 在竖直方向上 Fsin N mg 0 在水平方向上Fcos f 0 并且f N 可知f Fcos 或f Fsin mg 答案 Fcos 或 Fsin mg 图4 1 19 12 如图4 1 19所示 一根水平的粗糙直横杆上套有两个质量均为m的铁环 两铁环上系着 两根等长的细线 共同拴住一质量为M 2m的小球 若细线与水平横杆的夹角为 时 两铁环 与小球均处于静止状态 则水平横