优化方案2020高中物理 第四章 物体的平衡 第1节 共点力作用下物体的平衡分层演练巩固落实 教科版必修1

1、共点力作用下物体的平衡 随堂达标1(多选)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()A3 N、4 N、10 NB2 N、3 N、5 NC10 N、10 N、10 N D2 N、3 N、4 N答案：BCD2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

2、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；由于物体向东运动时，可能是做匀速直线运动，这时物体所受合外力为零，所以C错误3物体受到与水平方向成30角的拉力T的作用，向左做匀速直线运动，如图所示，则物体受到的拉力T与地面对物体的摩擦力的合力的方向是()A向上偏左 B向上偏右C竖直向上 D竖直向下解析：选C.物体受重力mg、拉力T、支持力N和摩擦力f共同作用处于平衡状态，则四个力的合力为零，即有f与T的合力的大小等于重力和支持力的合力的大小，方向相反4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

3、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5杂技表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，质量为m的运动员从高处落下，恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg均为120张角，如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为2F，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为()AFB.C2Fmg D.解析：选A.每根绳子的拉力

4、为T，则每根绳子的拉力在竖直方向的分量为：Tcos 60，由平衡知识可知：2F4Tcos 60，解得：TF，故选项A正确课时作业一、单项选择题1关于平衡状态，下列说法正确的是()A竖直上抛的物体到达最高点，物体处于平衡状态B木板静止在斜面体的斜面上，随斜面体一起向右匀速运动，木块处于平衡状态C木板放在斜面体的斜面上，随斜面体一起向右匀加速运动，木块处于平衡状态D静止在匀加速运动的列车内的水平桌面上的杯子，处于平衡状态解析：选B.竖直上抛运动经过最高点时，速度为零，合外力为重力，不是平衡状态，故A错误；木块与斜面体相对静止，整体做匀速直线运动，木块处于平衡状态，故B正确；木块与斜面体相对静止，整

5、体做匀加速直线运动，木块也具有加速度，不处于平衡状态，故C错误；列车、桌子与杯子整体做匀加速运动，杯子也具有加速度，不处于平衡状态，故D错误2某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若F4的方向沿逆时针方向转过60角，但其大小保持不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，此时物体受到的合力的大小为()A0 B.F4CF4 D2F4解析：选C.根据力的平衡条件合力为零可知：其余三个力的合力大小与F4大小相同，方向与F4的方向相反，F4的方向沿逆时针方向转过60角后，合力为F2F4cos 60F4，故选C.3搬运工用砖卡搬砖头时，砖卡对砖头的水平作用力为F，如图所示，每块砖的质量为m，设所有接触面间的

6、动摩擦因数均为，则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为()A. B.CF D2mg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，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4如图所示，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都为45，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为()AG和G B.G和GC.G和G D.G和G解析：选B.

7、根据对称性知两绳拉力大小相等，设为F，日光灯处于平衡状态，由2Fcos 45G解得FG，B项正确5.叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技图示为六人叠成的三层静态造型，假设每个人的重力均为G，下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚受到水平地面的支持力约为()A.G B.GC.G D.G解析：选C.设最底层的人对中间两人每只脚的支持力为F1，对上面三人由平衡条件可得4F13G，故F1G.设最底层中间的人每只脚受到的支持力为F2，由平衡条件得G2F12F2，其中F1为F1的反作用力，解得F2G，C正确6.如图所示，吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同

8、的角度，重力大小为G的运动员静止时，左边绳子张力为T1，右边绳子张力为T2.则下列说法正确的是()AT1和T2是一对作用力与反作用力B运动员两手缓慢撑开时，T1和T2都会变小CT2一定大于GDT1T2G解析：选B.T1和T2是两边绳子作用在吊环上的力，不是一对作用力与反作用力，选项A错误；因T1和T2的合力等于G，故当运动员两手缓慢撑开时，绳子与竖直方向的夹角减小，故T1和T2都会变小，选项B正确；因绳子与竖直方向的夹角不确定，故T2与G的关系不能确定，选项C错误；T1和T2的矢量和等于G，故T1T2G只在当绳子与竖直方向夹角为零时才是成立的，选项D错误二、多项选择题7如图所示，一个质量m2.

9、0 kg的物体放在倾角30的斜面上静止若用竖直向上的力F5 N提物体，物体仍然静止(g10 m/s2)则下列叙述中正确的是()A物体受到的摩擦力减少5 NB物体受到的摩擦力减少2.5 NC物体施加给斜面的合力减少5 ND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8如图所示，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

10、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()AF1BF2CF3 DF4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9如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别静止于水平地面的台秤P、Q上，他们用手分别竖直牵拉一只弹簧测力计的两端，稳定后弹簧测力计的示数为F，若弹簧测力计的质量不计，下列说法正确的是()A甲受到的拉力大于F，乙受到的拉力小于FB台秤P的读数等于mgFC台秤Q的读数为mg2FD两台秤的读数之和为2mg解析：选BD.由于稳定时弹簧测力计的示数为F，

11、而弹簧测力计的质量不计，甲受到的拉力与乙受到的拉力大小相等，均为F，故A错误；台秤P的读数大小等于P对甲的支持力大小，对甲受力分析如图甲所示，由平衡条件知N甲Fmg，故B正确；同理，台秤Q的读数大小等于Q对乙的支持力大小，乙受力如图乙所示，N乙mgF，故C错误；两台秤的读数之和N甲N乙FmgFmg2mg，故D正确10A、B、C三个相同的圆柱体，如图所示，放在水平面上，它们均处于静止状态，则()AA、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CB、C所受合外力大于A所受的合外力DB、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

12、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，B正确三、非选择题11.如图所示，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 Nmg0，在水平方向上Fcos f0.并且fN.可知fFcos 或f(Fsin mg)答案：Fcos 或(Fsin mg)12.如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？解析：选取A和B整体为研究对象，它受到重