《共点力的平衡》练习题含答案

word版

高中物理

1 / 10

(1)整体法与隔离法的应用，物体的受力分析；(2)共点力的平衡条件及分析；(3)动态平衡问题分析、正交分解法应用。

例1．(2020∙全国III卷∙17)如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α＝70°，则β等于( )

A．45° B．55° C．60° D．70°

【答案】B

【解析】甲物体是拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示，根据几何关系有180°＝2β＋α，解得β＝55°。

【点睛】本题考查共点力平衡的应用，掌握力的平行四边形定则的内容，利用几何关系列式即可求解。体现了核心素养中科学推理、科学论证要素。

例2．(2020∙山东卷∙8)如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时受力分析共点力的平衡 word版

高中物理

2 / 10 ，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为( )

A．13 B．14 C． D．16

【答案】C

【解析】当木板与水平面的夹角为45°时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图，A、B之间的滑动摩擦力f1＝μmgcos 45°，根据平衡条件可知T＝mgsin 45°＋f1；对B物块受力分析如图沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力f2＝μ·3mgcos 45°，根据平衡条件可知2mgsin

高一物理共点力平衡练习及答案

1、分解一个力，若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向，以下正确的是( )

A.只有惟一组解 B.一定有两组解

C.可能有无数组解 D.可能有两组解

答案：D

解析：

(1)分解一个力，若已知其中一个分力的方向，可做出另一个分力的最小值，如图，的方向沿OA，那么的最小值是BC对应的力的大小，即。(2)若，以的大小对应的线段为半径，以B为圆心画圈弧交OA于C、D，可画出两组解：和，和(如图)。(3)当时只能有一组解。(4)当时，无解。

2、如图所示，用一个轻质三角支架悬挂重物，已知AB杆所承受的最大压力为2 000 N，AC绳所承受最大拉力为1 000 N，，为不使支架断裂，求悬挂物的重力应满足的条件?

解析：以A为研究对象，AB杆的支持力为，AC绳的拉力为，如图所画的平行四边形，或构成矢量三角形得知：①②由①②得：因为AB、 AC能承受的最大作用力之比为，当悬挂物体重力增加时，对AC绳的拉力将先达到最大值，所以为使三角形支架不断裂，

计算中应以AC绳中拉力达到最大值为依据，即取1000 N，于是得悬挂物体的重力应满足的条件为500 N。

3、某同学在地面上拉着一个质量为m=30 kg的箱子匀速前进，已知箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，拉力F1与水平面夹角为θ=45°，(g=10 m/s2)求：

(1)绳子的拉力F1;

(2)箱子对地面的压力FN.

解析：对箱子进行受力分析如图，由平衡方程得

F1cos 45°=μFN′①

FN′+F1sin 45°=gm② 联立①②式得：

F1= N，FN′=200 N，

由牛顿第三定律知箱子对地面的压力为200 N.

答案：(1) N(2)200 N

4、如图所示,重为G的光滑球在倾角为30°的斜面上,分别被与斜面夹角为60°、90°、150°的挡板挡住在1、2、3时,斜面与挡板所受的压力分别为多大?

1 一、共点力作用下物体的平衡练习题

一、选择题

1．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

2．一物体受三个共点力的作用，下面4组组合可能使物体处于平衡状态的是[ ]

A．F1＝7N、F2=8N、F3=9N B．F1＝8N、F2=2N、F3=11N

C．F1＝7N、F2＝1N、F3=5N D．F1=10N、F2=10N、F3＝1N

3．如图1所示，吊车m和磅秤N共重500N，物体G=300N，当装置处于平衡时，磅秤的示数是[ ]

A．500N B．400N C．300N D．100N

4．如图2所示，测力计、绳子和滑轮的质量都不计，摩擦不计。物体A重40N，物体B重10N。以下说法正确的是[ ]

A．地面对A的支持力是30N B．物体A受到的合外力是30 N

C．测力计示数20 N D．测力计示数30 N

2

5．如图3所示，斜面体质量为M，倾角为θ，置于水平地面上，当质量为m的小木块沿斜面体的光滑斜面自由下滑时，斜面体仍静止不动。则[ ]

A．斜面体受地面的支持力为Mg

B．斜面体受地面的支持力为（m＋M）g

C．斜面体受地面的摩擦力为mgcosθ

二、填空题

6．一个物体在共点力的作用下处于平衡状态，那么这个物体一定保持______．

7．在共点力作用下物体的平衡条件是______，此时物体的加速度等于______．

8．质量相同的甲和乙叠放在水平桌面丙上（图4），用力F拉乙，使物体甲和乙一起匀速运动，此时，设甲与乙之间的摩擦力为f1，乙与丙之间的摩擦力f2，则f1= ___，f2= ___．

9．一个半径为r、质量为m的重球用长度等于r的绳子挂在竖直的光滑墙壁A处（图5），则绳子的拉力T____，墙壁的弹力N=____．

1 θ F 共点力平衡练习 1、有三个共点力，大小分别为2N、3N、4N，它们合力的最大值为 9 N，最小值为 0 N。

2、如图所示，物体B的上表面水平，B上面载着物体A，当它们一起沿固定斜面C匀速下滑的过程中物体A受力是：（ B ）

A、只受重力；

B、只受重力和支持力；

C、有重力、支持力和摩擦力；

D、有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力。

3、把一木块放在水平桌面上保持静止，下面说法中哪些是正确的：（ C ）

A、木块对桌面的压力就是木块受的重力，施力物体是地球

B、木块对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的

C、木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力

D、木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力二力平衡

4、在力的合成中，下列关于两个分力(大小为定值)与它们的合力的关系的说法中，正确的是：（ D ）

A、合力一定大于每一个分力；

B、合力一定小于分力；

C、合力的方向一定与分力的方向相同；

D、两个分力的夹角在0°～180°变化时，夹角越大合力越小。

5、如图所示，恒力F大小与物体重力相等，物体在恒力F的作用下，沿水平面做匀速运动，恒力F的方向与水平成角，那么物体与桌面间的动摩擦因数为：（ C ）

A、cos； B、ctg； C、sin1cos； D、tg。

6、物体A、B、C叠放在水平桌面上，用水平力F拉B，使三者一起匀速向右运动，则：（ AC ）

A、物体A对物体B有向左的摩擦力作用；

B、物体B对物体C有向右的摩擦力作用；

C、桌面对物体A有向左的摩擦力作用；

D、桌面和物体A之间没有摩擦力的作用。

7、如图所示，F1、F2为两个分力，F为其合力，图中正确的合力矢量图是：（ AC ）

8、如下图所示，甲、乙、丙、丁四种情况，光滑斜面的倾角都是α，球的质量都是m，球都是用轻绳系住处于平衡状态，则：（ BC ） A