2019-2020年新人教版高一物理必修一第三章第5节共点力平衡练习题(含答案及详解)

1、2019-2020年新人教版高一物理必修一第三章第5节共点力平衡练习题（含答案及详解）5.如图所示，为运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间的受力示意图，正确的是（）共点力平衡一、单选题（本大题共 10小题，共40.0分）1 .如图所示，走钢丝是一项传统的杂技项目，常常给观众带来惊险、刺 激.走钢丝的过程中，演员往往手拿一根很长的木棍，关于木棍的作 用，下列说法正确的是（） A.为了增大演员与钢丝间的压力B.为了增大演员与钢丝间的摩擦力 C.为了调节演员自身重心的位置D.为了增加观众的观赏性2 .如图所示，细绳 AO与OB所能承受的最大拉力相同，则在不断增加重物 G的重力过程中（吊重物的绳不会断）（）

2、A. OA绳先被拉断 B. OB绳先被拉断C. OA绳和OB绳同时被拉断D.条件不足，无法判断3 .如图所示，两小球 A、B固定在轻杆的两端，并通过轻绳挂在光滑的 定滑轮上，系统处于平衡状态。若A、B的质量之比为1:2,则OA、OB段的绳长之比为A.B.C.D.4 .跳伞运动员在空中打开降落伞一段时间后，保持匀速下降.已知运动员的重 量为Gb圆顶形伞面的重量为 G2,在伞面边缘有24条均匀分布的相同轻细 拉线与运动员相连， 每根拉线和竖直方向都成30。角.设运动员所受空气阻力不计，则每根拉线上的张力大小为（）A.B. -C.D.1/106.如图所示，两个质量都是 m的小球A、B用轻杆连接后靠在

3、墙上处于平衡状 态,已知墙面光滑，水平地面粗糙，现将A球向上移动一小段距离，两球再次达 到平衡，那么将移动后平衡状态和原来的平衡状态比较，地面对B球的支持力和摩擦力的大小变化情况是（）A.不变，增大B.不变，减小C. 增大，增大D. 增大，减小2019-2020年新人教版高一物理必修一第三章第5节共点力平衡练习题(含答案及详解)7.如图甲、乙所示，倾角为的固定斜面上分别有一个滑块M,图甲中滑块上表面水平，图乙中滑块的上表面平行斜面，在滑块M上分别有一个质量为 m的物块，现在 M和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是（）A,图甲中物块B.C.D.图甲中物块图乙中物块图乙中物块甲m受摩

4、擦力，方向水平向左M受5个力m受摩擦力，方向平行斜面向上M受6个力8.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上， 其右端有固定放置的竖直挡板MN。在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态。如图所示是这个装置的纵截面图。若用外力使保持竖直，缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现 P始终保持静止。在此过程中，下列说法中正确的是（）QMN9.A. MN对Q的弹力先减小后增大C. P、Q间的弹力逐渐增大 如图所示，用完全相同的轻弹簧A、连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧B.地面对P的摩擦力逐渐减小D. Q所受的合力逐渐增大B、C将两个相同的小球A与竖直方向的夹角10.为30。，弹簧A.一

5、C.在水平地面上 接质量分别为 弹力作用，则A. 1 ： 2： 3C. 2： 一： 1C水平，则弹簧 A、C的伸长量之比为（）质量和二、多选题（本大题共B.D.的小球用轻绳跨过光滑的半圆形碗连 的物体，平衡时小球恰好与碗之间没有和的比值为（）B.2： 1： 1D.2： 1： 一4小题，共16.0分）11.以下相关情景的受力描述正确的是:7 / 10A.甲图中表面粗糙的皮带上物块随皮带一起匀速运动，物块不受摩擦力B.乙图中静止在光滑地面的球体，受竖直墙面水平方向支持力C.丙图中斜放在半圆弧槽的细杆,C端受竖直向上支持力D. 丁图中B端装有钱链的轻杆，右端受到绳子沿杆水平向左压力12.如图所示，一

6、根轻绳上端固定在。点，下端拴一个重量为 G的小球，开始时轻绳处于垂直状态，轻绳所能承受的最大拉力为2G,现对小球施加一个方向始终水平向右的力F,使球缓慢地移动，则在小球缓慢地移动过程中，下列说法正确的是（）A.力F逐渐增大B.力F的最大值为一C.力F的最大值为2GD.轻绳与竖直方向夹角最大值13 .如图所示，两楔形物块 A、B两部分靠在一起，物块 B放置在水平地面上， 物块A上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直方向的伸直状态，A、B两物块均保持静止，则 A物体可能受到几个力的作用（）A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个14 .如图所示，小圆环 Q套在水平固定放置的横杆上，细绳上端与小

7、圆环Q相连，下端吊着一重物P,开始时拉P的水平力为F, P和Q处于静止状态；现缓慢增大 F,但在未拉动 Q的过程中，关于细绳对环的拉力T、环对杆的弹力 N和摩擦力f的变化情况是（）A. N增大B. T增大C. N不变D. f增三、实验题（本大题共 2小题，共18.0分）15 .在做 互成角度的共点力合成”的实验中：由2（1）如图1所示，实验步骤如下：在水平放置的木板上，固定一张白纸；细线和橡皮筋的交点叫做结点；A点，如图1,记下此时两力F1把橡皮筋的一端固定在 点，另一端栓两根带套的细线,在纸面离 点比橡皮筋略长的距离上标出 A点；用两个弹簧秤分别沿水平方向拉两个绳套，把结点拉至和F2的方向和

8、大小；改用一个弹簧秤沿水平方向拉绳套，仍把结点拉至A点，记下此时力 F的方向和大小;拆下弹簧秤和橡皮筋。用作图法作出F1、F2和F；下面应继续进行的实验步骤为：（2）实验小组甲和实验小组乙得出的数据处理图分别如图2甲和乙，则实验小组 （填 甲”或Z/）得出的结果更符合实验事实。（3）在符合实验事实的数据处理图中， 是Fi与F2合成的理论值； 是Fi与F2合力的实际值。（填 F”或F/ "）（4）实验小组丙研究了如图 3所示的办法：使弹簧秤 n从图示位置开始顺时针方向缓慢 转动到竖直位置，若保持Fi的方向不变，且结点始终位于A点，那么，在该过程中弹簧秤I和H的读数的变化情况是 。A.

9、Fi增大，F2减小B. Fi减小，F2增大C. Fi增大，F2先增大后减小D. Fi减小，F2先减小后增大（5）本实验采用的科学方法是 。A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法16 .研究表明：头发能承受的拉力随年龄而变化，20岁组人的头发能承受的最大拉力平均约i.72N, 30岁组的平均约i.5N, 40岁组的平均约i.38N, 60岁组的平均约0.95N小萍 利用简易实验器材：一把刻度尺，一质量为m=300g的重物，测量一头发丝能承受的最大拉力，并与上述数据进行对比来推测该头发丝对应者的年龄范围。实验步骤如下： 水平固定刻度尺；用手指尖紧握住头发丝两端，用直尺测量出头

10、发丝拉直时两手指尖之间的距离a=40.0cm；如图所示，重物用光滑轻挂钩挂在头发丝上，两手缓慢沿刻度尺水平向外移动，直至头发丝恰好被拉断；从刻度尺上读出此时两手指尖之间的距离b=20.0cm （取重力加速度g=i0m/s2）。由以上数据可知所用刻度尺最小分度为 cm；利用所测数据可求得头发 丝能承受的最大拉力为 N,由此可推测该人的大致年龄。四、计算题（本大题共 3小题，共30.0分）17 .把质量为2kg的物体A放到倾角为0= 30。的斜面上，如图（a）所示。已知物体A与斜面间的 动摩擦因数为0.4,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(a)(b)（i）通过计算判断图（a）中物体A处于运动状态还是

11、静止状态。(2)现用细线系住物体 A,并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B,如图(b)所示。若要使 A在斜面上保持静止，物体 B质量的范围是多少？18 .如图所示，质量为m=4kg的物体在水平恒力 F=26N的作用下静止于斜 面上，斜面的倾角 0=37； (sin37 =0.6, cos37°=0.8, g=10m/s2)求:(1)物体受到斜面的支持力大小；(2)物体受到的摩擦力。19 .如图所示，物体重60牛，放在倾角为0 =37的斜面上，用F=20 牛的水平推力推物体，物体沿斜面匀速向下滑动.求：(sin37 °=0.6, cos37°=0.8)

12、(1)物体所受滑动摩擦力的大小.(2)物体与斜面间的动摩擦因数.答案和解析1.【答案】C【解析】在走钢丝过程中，演员往往手拿一根很长的木杆，主要是调节他自身重心的位置，以便时时保持平衡；当他的重心移动到适当的位置，就可以避免其倾倒，故 < 故选Co2 .【答案】B【解析】。点受力平衡，对 。点进行受力分析，受到重物的拉力，OA绳的拉力和OB绳的拉力，合力为零，如图所示：C正确,ABD错误。根据平行四边形定则及边长的关系得： OB绳的拉力大于 OA绳的拉力, 当重力逐渐增大，OB绳先达到最大拉力， OB绳先断，故ACD错误， 确。故选Bo3 .【答案】B【解析】先对A、B整体分析，受重力和

13、两个拉力，根据平衡条件， 两个拉力的合力竖直向上，如图所示：绳子的两个拉力大小相等、 夹角相等；对整体，以合力竖直向上,故两侧绳子与竖直方向的。为支点，根据力矩平衡条件，有:，故。故B正确，ACD错误。故选Bo4 .【答案】A【解析】如图:以一根丝线为例，每根丝线拉力向上的分力Fi=Fcos30 =由共点力的平衡条件可知:24Fi=Gi；解得：F二Gi；故A正确，BCD错误。0所以B正故选Ao5 .【答案】A【解析】运动员受到重力，方向竖直向下，弹力，方向竖直向上，和地面给他的摩擦力，方向 向前，故A正确，BCD错误。故选Ao6 .【答案】B【解析】对整体进行受力分析，知 Fi=2mg,移动两

14、球后，仍然平衡，则Fi仍然等于2mg,所以Fi不变.墙壁对小球 A的弹力始终等于地面对 B的摩擦力F2；再隔离对A进行受力分析，墙壁对 A的弹力FA=mgtan。当A球向上移动一小段距离，夹角减小，所以Fa减小，而墙壁对小球 A的弹力始终等于地面对 B的摩擦力F2,所以F2减小，故 B正确，ACD错误。故选B。7 .【答案】C【解析】A.图甲中以m为研究的对象，则由于两个物体一起做匀速运动，所以m只受到重力与支持力的作用，水平方向没有摩擦力，故A错误；8 .图甲中以M为研究的对象，则受重力、m的压力、斜面的支持力和沿斜面的向上的摩擦力，故B错误；C.图乙中以物块 m为研究的对象，m受到重力、斜

15、面的支持力和沿斜面向上的摩擦力，故 C正确；D.图乙中以M为研究对象，受重力、斜面的支持力和滑动摩擦力，m的压力和静摩擦力，故 D错误。故选Co9 .【答案】C【解析】先Q受力分析，受重力、P对Q的支持力和MN对Q的 支持力，如图：根据共点力平衡条件，有：，；再对P、Q整体受力分析，受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的支持力和地面对其向右的支持力，如图：根据共点力平衡条件，有：，N= (M + m) g ,故MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角。不断变大，故f变大，N不 产了变， 变大， 变大，P、Q受到的合力为零，不变，故 C正确，ABD错 咤误。故选CoW "一砒10 【答案

16、】D【解析】将两球和弹簧B看成一个整体，整体受到总重力 G、弹簧A和C的 拉力，如图，设弹簧 A、C的拉力分别为Fi和F2.由平衡条件得知，F2和G 的合力与Fi大小相等、方向相反则得：F2=F1Sin30 = 0.5Fi。根据胡克定律得：F=kx, k相同，则 弹簧A、C的伸长量之比等于两弹簧拉力之比，即有Xa： xc=Fi: F2=2： 1,故D正确，ABC错误。故选Do11 .【答案】C【解析】 对碗内的小球 m受力分析，受重力、两个细线的两个 拉力，由于碗边缘光滑，相当于动滑轮，故细线对物体m2的拉力等于m2g,细线对物体 m3的拉力等于 m3g,如图根据共点力平衡条件，两个拉力的合力

17、与重力等值、反向、共 线，有2019-2020年新人教版高一物理必修一第三章第5节共点力平衡练习题(含答案及详解)G2=Gicos30 =m2gG3=Gisin30 = m3g故解得 m1： m2： m3=2：-： 1,故C正确，ABD错误。故选Co12 .【答案】AD【解析】A.甲图中表面粗糙的皮带上物块随皮带一起匀速运动，物块不受摩擦力，故 A正确;B.乙图中静止在光滑地面的球体，由于物体与竖直墙面没有挤压，不受竖直墙面水平方向支持力，故B错误；C.丙图中斜放在半圆弧槽的细杆，C端受垂直于接触点的切线的支持力，故 C错误；D.丁图中B端装有钱链的轻杆，右端受到绳子沿杆水平向左压力，故 D正

18、确。故选AD。12 .【答案】AB【解析】 解：A.对小球受力分析，如图：由平衡条件得：F = mgtan q。逐渐增大，则F逐渐增大，故 A正确；11 / 10AB间没有摩擦力,BCD.如图，小球缓慢地移动过程中，。逐渐增大，T的最大值为2G,则可得cos。=-，0=60；此时F达到最大值为：G,故B正确，CD错误。故选AB。13 .【答案】ABC【解析】解：对A物体分析，若绳子的拉力等于 A的重力，则A对B没有压力；故A可能受两 个力； 若拉力小于重力，则 AB间有弹力的作用，根据共点力的平衡条件可知，若则A不可能平衡；故 AB间一定有摩擦力；故 A受4个力;若拉力为零，则物体受重力、支持

19、力和摩擦力而处于平衡状态；可能受三个力;故选：ABC.14 .【答案】BCD【解析】以重物P为研究对象，分析受力情况，如图1 所示，根据平衡条件得：T=, F=mgtan 0缓慢增大F时，。增大，cos腻小，则T增大。再以圆环Q、物体P及轻绳整体为研究对象，分析受力情况，作出力图如图 2所示。根据平衡条件得：杆对环的支持力 N = G,总重力G不变，则N保持不变。杆对环的摩擦力f=F,可知，f增大，由牛顿第三定律知，环对杆的摩擦力f增大。所以BCD正确、A错误；故选BCD。15 .【答案】用平行四边形法则作出、 的合力 ，比较 与 并得出结论；甲；D；Bo【解析】将力的大小与方向确定后需要用平

20、行四边形法则作出、的合力，比较与并得出结论；由二力平衡可知用一根弹簧称作用时，弹簧称拉力与橡皮筋拉力等大共线，故甲符合事实；与通过平行四边形进彳T合力后的合力F是理论值，需要与用一根弹簧称拉橡皮筋的力这一实际值进行比较分析，如果在误差允许范围内，则验证了平行四边形定则；由平衡条件可知，两根弹簧称的拉力的合力与橡皮筋拉力等大反向，由作图法可以判断出减小，先减小后增大，且当两力垂直时，最小。故ABC错误，D正确。故选Do两次拉橡皮筋时均使橡皮筋伸长相同的长度，所以产生的效果是相同的，故ACD错误，B正确。故选Bo故答案为：用平行四边形法则作出、 的合力 ，比较 与 并得出结论；甲； F'F

21、；D；Bo16 .【答案】1 1.73【解析】 解：由b=20.0cm,根据读数规则，刻度尺需要估读，所以最小分度应为1cm；设头发与刻度尺之间的夹角为9,由图中的几何关系可知，cos。?。头发与绳子的结点处受力平衡，设头发的拉力为F,得：2Fsin Qmg联立解得：F=1.73N故答案为：1 1.7317 .【答案】解：(1)当物体A在斜面上时，重力沿斜面向下和垂直于斜面向下的分力大小分别为：沿斜面向下的方向上，F1二mgsin 0 =2 x 10XN=50N垂直斜面方向上， F 2= mgcos 0 =2X 10X 0N6617.3N物体A受到的滑动摩擦力大小为：f=FN=0.4X17.3N=6.93N<F1故物A沿斜面下滑；(2)要物体A静止在斜面上，且 B质量最小，此时最大静摩擦力沿斜面向上，A受力图如图乙，对A根据平衡条件有：T +f mgsin 0 =0对物体B有：T=mBg网./C联立解得物体B的最小质