高中物理教科版第四章物体的平衡（市一等奖）

(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题(每小题7分，共77分。在每小题给出的四个选项中，其中1～8题只有一项符合题目要求，9～11题有多项符合题目要求)1．在下图中，能表示物体处于平衡状态的是()解析：物体处于平衡状态是指物体保持静止(F＝0，v＝0)或匀速直线运动状态(F合＝0，a＝0，v不变)，可判断只有C正确。答案：C2．已知物体在4N、6N、8N三个共点力的作用下处于平衡状态，若撤去其中8N的力，那么其余两个力的合力大小为()A．4N B．6NC．8N D．10N解析：物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，若撤去其中一个力，那么其余两个力的合力与撤去的力等大反向。答案：C3.如图所示，轻质弹簧下端挂有一物体P，当P处于静止时，弹簧伸长了x＝m。已知该弹簧的劲度系数k＝100N/m，则()A．弹簧受到的拉力大小为3NB．弹簧受到的拉力大小为30NC．物体受到的重力大小为6ND．物体受到的重力大小为60N解析：物体受到的重力跟拉力平衡，大小等于弹簧弹力F＝kx＝30N。答案：B4.如图所示，放在水平面上的物体受到一个水平向右的拉力F作用而处于静止状态，下列说法中正确的是()A．物体对水平面的压力就是物体的重力B．拉力F和水平面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C．物体受到四对平衡力的作用D．物体受到的合外力为零解析：物体对水平面的压力与物体的重力是不同性质的力，A错误；拉力F和水平面对物体的摩擦力是一对平衡力，B错误；物体受到两对平衡力的作用，C错误。答案：D5.人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图所示。以下说法正确的是()A．人受到重力和支持力的作用B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用C．人受到的合外力不为零D．人受到的合外力方向与速度方向相同解析：人在竖直方向上受到重力和支持力作用，水平方向上是否受摩擦力作用呢？假设人受到水平向左的静摩擦力作用，而人做匀速运动，则所受合外力为零，故水平方向不应该受力，即人不受摩擦力的作用。答案：A6．如图所示，斜面的倾角为30°，物块A、B通过轻绳连接在弹簧测力计的两端，A、B重力分别为10N、6N，整个装置处于静止状态，不计一切摩擦，则弹簧测力计的读数为()A．1N B．5NC．6N D．11N解析：分析A的受力，弹簧对A的拉力等于A的重力沿斜面向下的分力，故F＝GAsin30°＝5N<6N，故弹簧测力计的读数为5N。答案：B7.(2023·郑州质量检测)如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平。A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A、B两点离墙壁的距离分别为x1、x2。物块与地面的最大静摩擦力为f，则弹簧的劲度系数为()\f(f,x2＋x1) B．eq\f(2f,x2＋x1)\f(2f,x2－x1) D．eq\f(f,x2－x1)解析：设弹簧原长为L，对物块离墙壁最近的点，k(L－x1)＝f，对物块离墙壁最远的点，k(x2－L)＝f，联立解得：k＝eq\f(2f,x2－x1)，选项C正确。答案：C8.如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力N1和球对斜面的压力N2的变化情况是()A．N1先增大后减小，N2一直减小B．N1先减小后增大，N2一直减小C．N1和N2都一直减小D．N1和N2都一直增大解析：小球受力如图甲所示，因挡板是缓慢转动，所以小球处于动态平衡状态，在转动过程中，此三力(重力、斜面支持力、挡板弹力)组成矢量三角形的变化情况如图乙所示(重力大小方向均不变，斜面对其支持力方向始终不变)，由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小，挡板对小球弹力先减小后增大，再由牛顿第三定律知B对。答案：B9．如图所示，质量为m的物体A在竖直向上的力F(F＜mg)作用下静止于斜面上。若减小力F，则()A．物体A所受合力不变B．斜面对物体A的支持力不变C．斜面对物体A的摩擦力不变D．斜面对物体A的摩擦力增大解析：减小力F，物体A仍静止于斜面上，合力为零，物体A所受合力不变，选项A正确。斜面对物体A的支持力增大，摩擦力增大，选项B、C错误，选项D正确。答案：AD10.如图所示，重为mg的水桶用细绳悬挂在门楣上，一人将水桶拉起使细绳与竖直方向的夹角为30°且细绳绷紧，则人对水桶施加的作用力可能为()\f(1,2)mg B．eq\f(1,3)mg\f(1,4)mg D．eq\f(\r(3),3)mg解析：将重力按如图所示的方式分解，F2与绳的拉力等大反向，F1与人所施加的力等大反向，由图可知人对水桶施加的作用力的最小值为eq\f(mg,2)，故A正确，B、C错误；当人对水桶施加的作用力为水平方向时，施加的作用力大小为eq\f(\r(3),3)mg，D正确。答案：AD11.(2023·金华十校联考)如图所示，一直杆倾斜固定并与水平方向成30°的夹角；直杆上套有一个质量为kg的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F＝10N的力，圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为，g＝10m/s2。下列说法正确的是()A．圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上B．圆环受到直杆的弹力大小等于\r(3)C．圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上D．圆环受到直杆的摩擦力大小等于N解析：圆环受到直杆的弹力，方向垂直杆向下，A错误。画出圆环受力示意图如图所示，应用平行四边形定则可得，圆环受到直杆的弹力大小等于eq\f(5\r(3),2)N，B正确。圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向下，大小等于N，C错误，D正确。答案：BD二、非选择题(23分)12．木板B放在水平地面上，在木板B上放一重1200N的物体A，物体A与木板B间，木板与地面间的动摩擦因数均为，木板B重力不计，当水平拉力F将木板B匀速拉出，绳与水平方向成30°时，问绳的拉力为多大？水平拉力F多大？(重力加速度g取10m/s2)。解析：隔离A，其受力如图所示，则水平方向上：F′cos30°－f1＝0竖直方向上：F′sin30°＋N1－G＝0而f