第三章相互作用---力第五节共点力的平衡2021-2022学年度高一物理（暑期衔接练习五）（人教版2019）

这是一份第三章相互作用---力第五节共点力的平衡2021-2022学年度高一物理（暑期衔接练习五）（人教版2019），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．如图所示，物体受到的多个力中不是共点力的是（ ）
A．物体静止在倾角为的斜面上
B．物体静止在水平桌面上
C．一篮球用细绳悬挂于光平滑墙壁上
D．一重物用竖直平行绳悬挂于屋顶静止
2．如图所示，挡板A与B中间有一个重为G的光滑球，开始时A竖直且固定，AB间成α角，则在α角缓慢增大至90°的过程中（ ）
A．小球对A板的压力不断增大
B．小球对A板的压力先减小后增大
C．小球对B板的压力先减小后增大
D．小球对B板的压力不断减小
3．如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，物块b置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上．现向盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终处于静止状态，下列说法正确的是
A．c对b的摩擦力可能先减小后增大
B．地面对c的支持力可能增大
C．地面对c的摩擦力可能不变
D．弹簧的弹力可能增大
4．如图所示，力F把一物体紧压在竖直的墙壁上静止不动,下列有关力的相互关系叙述正确的是 （ ）
A．作用力F和物体对墙壁的压力是一对平衡力
B．物体共受四个力的作用
C．作用力F和墙壁对物体的弹力是一对作用力和反作用力
D．作用力F增大,墙壁对物体的静摩擦力也增大
5．如图所示，气球与物块之间用轻绳连接，气球的质量为、物块的质量为，不计轻绳的质量。无风时轻绳竖直；有水平向左的风力作用时，轻绳倾斜一定角度后，气球仍静止在空中，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．无风时地面对物块的支持力等于
B．有风时水平风力与绳对球拉力的合力方向竖直向下
C．有风时水平风力越大，轻绳的拉力不变
D．有风时水平风力越大，气球的合力越大
6．如图所示，一人站在体重计上称体重，保持立正姿势称得体重为G，当其缓慢地把一条腿平直伸出台面，体重计指针稳定后读数为G′，则（ ）
A．G＞G′B．G＜G′C．G=G′D．无法判定
7．图为某城市雕塑的一部分．将光滑的球放置在竖直的高挡板AB与竖直的矮挡板CD之间，C与AB挡板的距离小于球的直径．由于长时间作用， CD挡板的C端略向右偏移了少许．则与C端未偏移时相比，下列说法中正确的是（ ）
A．AB挡板的支持力变小，C端的支持力变小
B．AB挡板的支持力变小，C端的支持力变大
C．AB挡板的支持力变大，C端的支持力变大
D．AB挡板的支持力变大，C端的支持力变小
8．如图所示，质量分别为m、M的两个物体系在一根通过定滑轮（质量忽略不计）的轻绳两端，M放在水平地板上，m被悬挂在空中，若将M沿水平地板向右缓慢移动少许后M仍静止，则（ ）
A．绳的张力变大B．M对地面的压力变大
C．M所受的静摩擦力变大D．悬挂滑轮的绳的张力变大
二、多选题
9．如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来的位置不动．则在此过程中，环对杆的摩擦力f，环对杆的压力N，绳子的拉力T，和水平力F的变化情况正确的是（ ）
A．f保持不变，N逐渐减小
B．f逐渐减小，N保持不变
C．T逐渐减小，F保持不变
D．T逐渐减小，F逐渐减小
10．如图所示，一根套有轻质细环的粗糙杆水平放置,一小球用细线系在细环上,小球置于一光滑斜面上,现用力将斜面缓慢右移（从虚线运动到实线）,此过程中细环始终静止在原位置,则下列说法正确的是( )
A．斜面对小球的支持力变大B．杆对细环的摩擦力变小
C．细线对细环的拉力变大D．杆对细环的支持力变小
11．有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙．OB竖直向下，表面光滑．AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示．现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N、静摩擦力f和细绳上的拉力T的变化情况是
A．N不变
B．N变大
C．T变大
D．f变小
12．如图所示，有一倾角θ＝30°的斜面B，质量为M，一质量为m的物体A静止在B上，现用水平力F推物体A，F的大小为mg，A和B始终保持静止，则（ ）
A．物体有沿斜面向上运动的趋势
B．物体有沿斜面向下运动的趋势
C．物体所受的摩擦力方向沿斜面向下
D．若逐渐减小推力F至0，此过程中摩擦力的方向不变
三、填空题
13．一质量为m的小球被光滑的竖直挡板挡在倾角为θ的光滑斜面上，挡板对小球的支持力大小为________，小球对斜面的压力大小为________（重力加速度取g）
14．如图所示，用一根长为l的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加的最小力F=_____，力的方向_______。
15．如图所示，放在粗糙水平面上同时受到两个方向相反的水平力和作用的物体处于静止状态。若撤去力，则物体所受合力大小为________。
16．如图所示，木块所受重力。放在倾角为的斜面上，木块与斜面间的动摩擦因数为，若木块受到一个平行于斜面的恒力作用后，可使木块在斜面上做匀速直线运动，则力的方向是____________。
17．某物重200N，放在水平地面上与地面动摩擦因数0.38，它与地面间的最大静摩擦力是80N，至少要用_____N的水平推力，才能将此物推动，若推动之后要保持物体向右做匀速直线运动，水平推力应为___N；摩擦力的方向是________。
四、解答题
18．如图所示，用AO、BO两根绳子吊着一个质量为10kg的重物，若AO与竖直方向夹角为30°，BO垂直AO，重物处于静止状态，求AO、BO绳上的拉力。（g=10m/s2）
19．如图所示小孩和雪橇的总质量m=68kg，大人用与水平方向成θ=53°角斜向上F=100N拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面以4m/s速度做匀速直线运动。（sin53°=0.8，cs53°=0.6 取g=10m/s2）求：
(1)拉力F的水平分力和竖直分力多大？
(2)雪橇对地面的压力多大？
(3)从现在开始雪橇以1m/s2的 加速度运动4秒钟后的速度多大？
20．重为的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为，若用斜向上的推力支撑住物体，物体处于静止状态，如图所示。这时物体受到的摩擦力是多少牛？要使物体匀速下滑，推力的方向不变，则大小应变为多大？（，）
21．如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，已知A、B的质量分别为mA=10kg，mB=20kg，A、B之间，B与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5．一轻绳一端系住物体A，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为37°今欲用外力将物体B匀速向右拉出，求：
（1）绳子的拉力？
（2）所加水平力F的大小．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8）
参考答案
1．D
【详解】
A．选项A中静止在斜面上的物体受重力、斜面的支持力和摩擦力，三力平衡，三个力是共点力；选项A不符合题意；
B．选项B中物体受重力和桌面的支持力，二力平衡，是共点力；选项B不符合题意；
C．选项C中篮球受重力、绳的拉力和墙面的支持力，三力平衡，是共点力，选项C不符合题意；
D．选项D中重物受重力和两根绳的拉力作用，三个力平行，不是共点力，选项D符合题意。
故选D.
2．D
【详解】
对小球进行受力分析，受到三个力，由于小球处于平衡状态，A板和B板对小球的支持力的合力与小球重力大小相等方向相反．当B板顺时针旋转时，A板和B板对小球的支持力的合力始终与小球重力大小相等，方向相反，平行四边形发生了如图所示的动态变化；在平行四边形中，边长的长短代表了力的大小；由图可知：FA与FB都变小；所以小球对A板和B板的压力都变小．故D项正确，ABC三项错误．
3．A
【解析】
由于不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，故随着a内沙子质量的增加，静摩擦力可能增加、可能减小，有可能先减小后增大．故A正确；以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向右上方的拉力、地面的摩擦力，在a盒内缓慢加入适量砂粒后，细线的拉力增大，所以整体受到的支持力一定减小．故B错误；以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向右上方的拉力、地面的摩擦力，水平方向除摩擦力外，只有绳子的拉力有一个向右的分力，所以随绳子拉力的变大，地面对c的摩擦力变大．故C错误；a、b、c始终处于静止状态，则弹簧的长度不变，由胡克定律可知弹簧的弹力大小不变，故D错误；故选A．
点睛：本题采用隔离法和整体法研究两个物体的平衡问题及c所受的摩擦力，要根据b所受的拉力与重力沿斜面向下的分力大小关系，分析摩擦力的大小和方向．
4．B
【详解】
A．F是外界对物体的作用力，而压力是物体对墙壁的作用力，故二力不是作用在同一个物体上的，不是平衡力，A错误；
B．物体共受四个力的作用，分别是重力、力F、墙壁对物体的支持力和摩擦力，选项B正确；
C．作用力F和墙壁对物体的弹力，是一对平衡力，C错误；
D．物体受到的是静摩擦力，大小等于物体的重力，与正压力无关，D错误；
故选B。
5．B
【详解】
A．无风时以气球和物块整体为研究对象，在竖直方向受竖直向下的重力、地面给的竖直向上的支持力和竖直向上的浮力，根据平衡，地面给的竖直向上的支持力等于竖直向下的重力减去竖直向上的浮力，故A错误；
B．气球受到向左的水平风力，竖直向上的浮力，沿绳子方向绳子的拉力，根据平衡，水平风力与绳子拉力的合力应该和竖直向上的浮力等大反向，故B正确；
C．轻绳的拉力大小与水平风力大小有关，水平风力越大，轻绳的拉力越大，故C错误；
D．有水平风力作用时，轻绳倾斜一定角度后，气球仍静止在空中，合力为零，故D错误。
故选B。
6．C
【详解】
人平直伸出腿后，身体重心所在的竖直线必过与台面接触的脚，即重心仍在台面内。重心是重力的等效作用点，两种情况下对台面的压力是相同的，即体重计的读数相同。
故选C。
7．C
【详解】
对球受力分析，由图可知
当CD挡板的C端略向右偏移少许时，θ变大，则F1和F2均变大；
故选C。
8．D
【详解】
A．以m为研究对象，得到绳子拉力
保持不变，故A错误；
BC．以M为研究对象，分析受力，作出力图如图
由平衡条件得：地面对M的支持力
摩擦力
M沿水平地板向右缓慢移动少许后，α减小，由数学知识得到N变小，f变小。根据牛顿第三定律得知M对地面的压力也变小，故BC错误；
D．滑轮轴所受的压力大小等于两侧绳子拉力的合力大小，绳子拉力大小不变，夹角减小，则绳子拉力的合力变大，则悬挂滑轮的绳的张力变大，故D正确；
故选D。
9．AD
【解析】
问题求解：设圆环的质量为M。以整体为研究对象，分析受力，如图1，根据平衡条件得
, 所以杆对圆环的摩擦力f大小保持不变，由牛顿第三定律分析圆环对杆摩擦力f也保持不变。再以结点为研究对象，分析受力，如图2。根据平衡条件得到， ， 当物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置时，θ减小，则F减小，F2减小，T也减小，故AD正确
综上所述本题答案是：AD
10．AD
【解析】
【详解】
AC：以小球为研究对象，受力分析如图，据平行四边形定则作出与的合力，由平衡条件知，与的合力与小球重力等大、反向，由图知，此过程中变小，变大，即斜面对小球的支持力变大，细线对小球的拉力变小，细线对细环的拉力变小．故A项正确，C项错误．
CD：以小环和小球整体为研究对象受力分析，整体受总重力、斜面对小球斜向上的支持力、杆对小环竖直向上的支持力和杆对小环向左的摩擦力，据平衡条件杆对细环的摩擦力等于斜面对小球斜向上的支持力的水平分量，支持力增大，摩擦力增大；据平衡条件杆对小环竖直向上的支持力等于总重力减去斜面对小球斜向上的支持力的竖直分量，支持力增大，杆对小环竖直向上的支持力减小．故B项错误，D项正确．
【点睛】
三力动态平衡问题一般采用图解法，多力(三力以上) 平衡问题一般采用解析法．
11．AD
【解析】
AB．以两环组成的整体，分析受力情况如图1所示．根据平衡条件得，FN=f，N=2mg，保持不变，故A正确，B错误；
C．再以Q环为研究对象，分析受力情况如图2所示．设细绳与OB杆间夹角为α，由平衡条件得，细绳的拉力，竖杆的支持力FN=mgtanα，P环向左移一小段距离时，α减小，T变小，FN减小，摩擦力变小，故C错误，D正确；
故选AD．
12．AC
【详解】
ABC．先作出物体除摩擦力以外的力的受力示意图，建立如图所示的直角坐标系
G与推力F在x轴上的合力
F合＝Fcsθ－mgsinθ＝mg
方向沿斜面向上，所以物体有上滑的趋势，摩擦力的方向沿斜面向下，AC正确，B错误；
D．减小推力F，G与F在x轴上的合力先减小为0，此过程中合力方向向上，继续减小F，合力方向将变为向下，由于物体始终静止，因此摩擦力的方向将发生突变，由向下变成向上，D错误。
故选AC。
13．
【详解】
[1][2] 以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图如图，
由平衡条件得斜面对球的支持力大小
根据牛顿第三定律可得小球对斜面的压力大小为，挡板对小球的支持力
N2=mgtanθ
14． 垂直于绳子向上
【解析】
【分析】
三个力作用使小球处于静止，作小球的受力图，绳子拉力与外力F的合力大小上等于重力mg，方向竖直向上，从图中我们可以发现当F与绳子拉力F1垂直时F最小。
【详解】
小球受重力，绳子的拉力，还有外力F，在这三个力作用下处于静止，要求对小球施加的最小力F，可做小球的受力如下图，绳子拉力与外力F的合力大小上等于重力mg，方向竖直向上，如图所示，从图中我们可以发现当F与绳子拉力F1垂直时，F最小:Fmin=mg=mg，方向垂直于绳子向上。
故答案为：mg；垂直于绳子向上。
15．0
【详解】
[1] 两外力的合力为：
F1-F2=4N
则摩擦力大小为4N；方向沿F2的方向；说明最大静摩擦力一定大于等于4N；若撤去F1，则外力为2N；小于最大静摩擦力；故物体仍处于静止，合外力为零；
16．与斜面底边成45°斜向上
【详解】
重力沿斜面方向的分力
mgsin30°=5N
对木块受力分析可知摩擦力：
f=μmgcs30°=5N
恒力，根据矢量合成可知，重力沿斜面向下的分力与摩擦力合力与外力等大反向，此时的方向与斜面底边成角
故此时的方向与斜面底边成45°斜向上。
17．80 76 向左
【详解】
[1][2][3]物体与地面间的最大静摩擦力是80N，所以至少要用80N的水平推力才能将此物推动；推动之后，物体受滑动摩擦力为：
f=μmg=0.38×200=76N
物体匀速运动，根据平衡条件，则推力为：
F=f=76N
向右做匀速直线运动，故摩擦力方向向左。
18．50N，N
【详解】
如图所示，TAO和TBO的合力为
FAB=mg
根据平行四边形定则得：
TBO=FABsin30°=50N
TAO=FABcs30°=N
19．(1) 水平分力60N；竖直分力80N ；(2)压力600N；(3)8m/s
【详解】
(1)拉力F的水平分力
竖直分力
(2)雪橇对地面的压力

(3)从现在开始雪橇以1m/s2的 加速度运动4秒钟后的速度
20．10N；40N
【详解】
对物体受力分析，在竖直方向
解得
f=10N
方向向上；
使物体匀速下滑，则摩擦力向上，由平衡知识可知
解得
F＇=40N
21．（1）50N．（2）160N．
【解析】试题分析：将物体B匀速向右拉出过程中，A物体保持静止状态，受力均平衡．分别分析两个物体的受力情况，作出力图，根据平衡条件列方程求解水平力F的大小焦耳轻绳拉力大小．
A、B的受力分析如下图所示．
对A：由平衡条件得①，②
联立①、②两式可得： ， ，
对B用平衡条件：