高一物理人教版必修一课堂达标3-5共点力的平衡

课堂素养达标1.(多选)如图所示,放在水平地面上的斜面体M上叠放物体m,两者之间用一条处于伸长状态的弹簧相连,整体装置相对水平地面静止,则M、m的受力情况是()A.m受到的摩擦力一定沿斜面向下B.m可能受到三个力的作用C.地面对M的摩擦力向右D.地面与M间没有摩擦力【解析】选B、D。选取m为研究对象,m一定受到重力、支持力和弹簧的拉力F,是否受摩擦力及摩擦力的方向要根据F与mgsinα的关系判断:若F>mgsinα,摩擦力沿斜面向下;若F<mgsinα,摩擦力沿斜面向上;若F=mgsinα,则不受摩擦力,故A错误,B正确。选M、m整体为研究对象,系统受竖直方向上的重力和支持力作用,没有相对地面运动的趋势,故地面与M间无摩擦力,故C错误,D正确。2.如图所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为FN1,球对木板的压力大小为FN2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中()A.FN1始终减小,FN2始终增大B.FN1始终减小,FN2始终减小C.FN1先增大后减小,FN2始终减小D.FN1先增大后减小,FN2先减小后增大【解析】选B。如图所示,因为FN1=QUOTE,FN2=FN2′=QUOTE,随θ逐渐增大到90°,tanθ、sinθ都增大,FN1、FN2都逐渐减小,所以选项B正确。【补偿训练】(多选)如图所示,质量为m的滑块置于倾角为30°的粗糙斜面上,轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°,系统处于静止状态,则()A.滑块可能受到三个力作用B.弹簧一定处于压缩状态C.斜面对滑块的支持力大小可能为零D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于QUOTEmg【解析】选A、D。弹簧与竖直方向的夹角为30°,所以弹簧的方向垂直于斜面,因为弹簧的形变情况未知,所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定,所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平衡,此时弹簧弹力为零,处于原长状态,A正确,B错误;由于滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力(等于QUOTEmg),不可能为零,所以斜面对滑块的支持力不可能为零,C错误,D正确。3.如图所示,质量为m的物体静止在水平地面上,它与地面间的动摩擦因数为μ。现将大小为F、与水平方向夹角为α的恒力作用在物体上,物体仍保持静止,则()A.物体所受支持力的大小为mgB.物体所受支持力的大小为FsinαC.物体所受摩擦力的大小为FcosαD.物体所受摩擦力的大小为μmg【解析】选C。对物体受力分析如图所示,根据平衡条件可知,物体所受支持力的大小为:FN=mgFsinα,A项、B项错误;物体所受摩擦力为静摩擦力,大小为:f=Fcosα,故C正确,D项错误。4.如图所示,物体的质量m=4.4kg,用与竖直方向成θ=37°的斜向右上方的推力F把该物体压在竖直墙壁上,并使它沿墙壁在竖直方向上做匀速直线运动。物体与墙壁间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求推力F的大小。【解析】当物体向上匀速滑动时,受力分析如图甲所示。根据共点力的平衡条件可知水平方向:FN=Fsinθ竖直方向:Fcosθ=Ff+mg又因为:Ff=μFN联立以上三式解得:F=QUOTE=88N;当物体向下匀速滑动时,受力分析如图乙所示。同理可知,水平方向:FN′=F′sinθ竖直方向:F′