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高教版（2021）机械建筑类第四节 物体的平衡优秀课堂检测
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这是一份高教版（2021）机械建筑类第四节 物体的平衡优秀课堂检测，文件包含第四节物体的平衡精选习题原卷版docx、第四节物体的平衡精选习题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共18页， 欢迎下载使用。
1．如图所示，两直梯下端放在水平地面上，上端靠在竖直墙壁上，相互平行，均处于静止状态。梯子与墙壁之间均无摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．梯子越长、越重，所受合力越大
B．地面对梯子的作用力一定竖直向上
C．地面对梯子的作用力可能沿梯子向上.
D．地面对梯子的作用力与水平面的夹角大于梯子的倾角
2．如图所示，一玻璃清洁工人坐在简易的小木板BC上，通过楼顶的滑轮和轻绳OA在竖直平面内缓慢下降。工人两腿并拢伸直，腿与竖直玻璃墙的夹角，在下降过程中β角保持不变。玻璃墙对脚的作用力始终沿腿方向，小木板BC保持水平且与玻璃墙垂直。某时刻轻绳OA与竖直玻璃墙的夹角，连接小木板的两等长轻绳AB、AC的夹角，且与OA在同一平面内。已知工人及工具的总质量，小木板的质量可忽略不计，g取10m/s2。工人在稳定且未擦墙时，下列说法正确的是（ ）
A．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，绳OA的弹力减小
B．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，脚对墙的作用力增大
C．此时若工人不触碰轻绳，小木板受的压力大小为448N
D．此时若工人不触碰轻绳，绳AB的张力大小为700N
3．拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具。某同学用该拖把在水平地板上拖地，当沿拖杆方向施加大小为F的水平推力时，拖把头在地板上做匀速直线运动；当沿拖杆方向施加大小仍为F，方向与竖直方向成θ = 60°角的拉力时，拖把头也恰好做匀速直线运动。拖把头与水平地板间的动摩擦因数为（ ）
A．B．C．D．
4．如图所示上海世博会江苏城市案例馆中的穹形门窗。在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G。现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从C点沿支架缓慢地向B点靠近（C点与A点等高）。则绳中拉力大小变化的情况是（ ）
A．先变小后变大B．先不变后变大C．先不变后变小D．先变大后变小
5．在如图所示的四幅图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链相连接，且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆，使系统依然保持平衡，下列说法正确的是（ ）
A．图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁
B．图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、丙、丁
C．图中的BC杆可以用轻绳代替的是乙、丙、丁
D．图中的BC杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁
6．孔府是中国传统建筑的杰出代表，采用了瓦片屋顶，屋顶结构可简化为如图，弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，重力加速度为g，则（ ）
A．每根椽子对瓦片的摩擦力大小为
B．每根椽子对瓦片的支持力大小为
C．椽子对瓦片支持力的合力大小为
D．椽子对瓦片作用力的合力大小为
7．如图是五一假期小姚在某景区看到的“天壶”，巨大的茶壶悬在空中，正源源不断的往外出水，祈愿财源滚滚，福寿绵绵，下列说法正确的是（ ）
A．靠水流的反冲力支撑壶体B．壶的重心一定在水流的延长线上
C．水流越大，壶体会升得越高D．研究壶体受力时，不能把它当作质点
8．空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，其重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点的上方，保持横梁水平，斜梁跟横梁的夹角，横梁对点的拉力沿方向，斜梁对点的支持力沿方向，关于与的大小，下列说法正确的是（ ）
A．B．C．若增大，可能不变D．若增大，一定减小
9．拔河比赛是长郡中学“教师趣味运动会”必备项目，如图甲所示为拔河比赛时一位老师的拔河示意图，可以认为此时处于平衡状态．该情形下可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型．在拔河时身体缓慢向后倾倒，可以认为钢管与地面的夹角逐渐变小，在此期间，脚与水平地面之间没有滑动，绳子的方向始终保持水平．已知当钢管受到同一平面内不平行的三个力而平衡时，三个力的作用线必交于一点．根据上述信息，当钢管与地面的夹角逐渐变小时，下列说法正确的有（ ）
A．地面对钢管支持力变小B．地面对钢管的摩擦力变大
C．地面对钢管的作用力不变D．手对绳子的摩擦力方向向左
二、解答题
10．小明帮妈妈在厨房做菜的时候经常遇到玻璃瓶螺旋瓶盖拧不开的问题．他通过各种途径了解到三种开瓶的技巧：（1）将瓶子到过来，一手紧握瓶子，另一手用力拍打瓶底几下，然后可拧开瓶盖．（2）如图所示，用麻绳（或布条）在瓶盖上绕一圈，设法固定一头（如系在某固定物上），另一头让人拉紧，瓶子与绳垂直．用手紧握瓶子沿绳的方向使力使其平移，则可将瓶盖拧开．（3）将瓶子倒过来置于碗中，倒少许开水使瓶盖淹没，稍待片刻，即可拧开瓶盖．
（1）请分别简要说明三种方法的物理原理；
（2）图中握瓶子的手应是用力向左推还是用力向右边拉？
11．共享单车极大地方便了人们的出行。如图所示，单车在水平地面上行驶的速度为v，单车与人的总质量为m，合质心离地高度为y，质心离前后轮的水平距离分别为，车轮与水平地面间的动摩擦因数为，若前后车轮同时刹车，同时被“抱死”。
（1）求地面对前、后轮的支持力大小N1、N2，及车能滑行的距离；
（2）若车速较快，为保证刹车时不发生危险，y与x1应满足什么关系？
12．一长为l、质量可以忽略的直杆，两端分别固定有质量为2m和m的小球，杆可绕通过其中心O且与杆垂直的水平光滑固定轴在铅直平面内转动。开始杆与水平方向成某一角度，处于静止状态，如图所示，释放后，杆绕O轴转动，则当杆转到水平位置时，求：
（1）系统所受到的合外力矩的大小；
（2）此时该系统角加速度的大小。
三、填空题
13．用直升机悬挂一面红旗，在天空中匀速水平飞行。红旗（包括旗杆）质量m，悬挂红旗的细绳质量不计，与竖直方向成角。不计直升机螺旋桨引起的气流对红旗的影响，红旗受到的空气阻力为______；直升机质量M，机身受水平方向的空气阻力f。不考虑空气浮力，直升机螺旋桨受到空气的作用力大小为______。
14．如图所示，水平轻杆CB长1m，轻杆与墙通过转轴O连接。现在离B点50cm处D点挂一重50N的物体，轻绳AB与水平夹角，则绳AB中的拉力为___________N；O对C的作用力的方向为___________（填“水平向右”、“斜向右上”、“斜向右下”）
1．如图所示，两直梯下端放在水平地面上，上端靠在竖直墙壁上，相互平行，均处于静止状态。梯子与墙壁之间均无摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．梯子越长、越重，所受合力越大
B．地面对梯子的作用力一定竖直向上
C．地面对梯子的作用力可能沿梯子向上.
D．地面对梯子的作用力与水平面的夹角大于梯子的倾角
2．如图所示，一玻璃清洁工人坐在简易的小木板BC上，通过楼顶的滑轮和轻绳OA在竖直平面内缓慢下降。工人两腿并拢伸直，腿与竖直玻璃墙的夹角，在下降过程中β角保持不变。玻璃墙对脚的作用力始终沿腿方向，小木板BC保持水平且与玻璃墙垂直。某时刻轻绳OA与竖直玻璃墙的夹角，连接小木板的两等长轻绳AB、AC的夹角，且与OA在同一平面内。已知工人及工具的总质量，小木板的质量可忽略不计，g取10m/s2。工人在稳定且未擦墙时，下列说法正确的是（ ）
A．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，绳OA的弹力减小
B．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，脚对墙的作用力增大
C．此时若工人不触碰轻绳，小木板受的压力大小为448N
D．此时若工人不触碰轻绳，绳AB的张力大小为700N
3．拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具。某同学用该拖把在水平地板上拖地，当沿拖杆方向施加大小为F的水平推力时，拖把头在地板上做匀速直线运动；当沿拖杆方向施加大小仍为F，方向与竖直方向成θ = 60°角的拉力时，拖把头也恰好做匀速直线运动。拖把头与水平地板间的动摩擦因数为（ ）
A．B．C．D．
4．如图所示上海世博会江苏城市案例馆中的穹形门窗。在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G。现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从C点沿支架缓慢地向B点靠近（C点与A点等高）。则绳中拉力大小变化的情况是（ ）
A．先变小后变大B．先不变后变大C．先不变后变小D．先变大后变小
5．在如图所示的四幅图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链相连接，且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆，使系统依然保持平衡，下列说法正确的是（ ）
A．图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁
B．图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、丙、丁
C．图中的BC杆可以用轻绳代替的是乙、丙、丁
D．图中的BC杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁
6．孔府是中国传统建筑的杰出代表，采用了瓦片屋顶，屋顶结构可简化为如图，弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，重力加速度为g，则（ ）
A．每根椽子对瓦片的摩擦力大小为
B．每根椽子对瓦片的支持力大小为
C．椽子对瓦片支持力的合力大小为
D．椽子对瓦片作用力的合力大小为
7．如图是五一假期小姚在某景区看到的“天壶”，巨大的茶壶悬在空中，正源源不断的往外出水，祈愿财源滚滚，福寿绵绵，下列说法正确的是（ ）
A．靠水流的反冲力支撑壶体B．壶的重心一定在水流的延长线上
C．水流越大，壶体会升得越高D．研究壶体受力时，不能把它当作质点
8．空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，其重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点的上方，保持横梁水平，斜梁跟横梁的夹角，横梁对点的拉力沿方向，斜梁对点的支持力沿方向，关于与的大小，下列说法正确的是（ ）
A．B．C．若增大，可能不变D．若增大，一定减小
9．拔河比赛是长郡中学“教师趣味运动会”必备项目，如图甲所示为拔河比赛时一位老师的拔河示意图，可以认为此时处于平衡状态．该情形下可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型．在拔河时身体缓慢向后倾倒，可以认为钢管与地面的夹角逐渐变小，在此期间，脚与水平地面之间没有滑动，绳子的方向始终保持水平．已知当钢管受到同一平面内不平行的三个力而平衡时，三个力的作用线必交于一点．根据上述信息，当钢管与地面的夹角逐渐变小时，下列说法正确的有（ ）
A．地面对钢管支持力变小B．地面对钢管的摩擦力变大
C．地面对钢管的作用力不变D．手对绳子的摩擦力方向向左
二、解答题
10．小明帮妈妈在厨房做菜的时候经常遇到玻璃瓶螺旋瓶盖拧不开的问题．他通过各种途径了解到三种开瓶的技巧：（1）将瓶子到过来，一手紧握瓶子，另一手用力拍打瓶底几下，然后可拧开瓶盖．（2）如图所示，用麻绳（或布条）在瓶盖上绕一圈，设法固定一头（如系在某固定物上），另一头让人拉紧，瓶子与绳垂直．用手紧握瓶子沿绳的方向使力使其平移，则可将瓶盖拧开．（3）将瓶子倒过来置于碗中，倒少许开水使瓶盖淹没，稍待片刻，即可拧开瓶盖．
（1）请分别简要说明三种方法的物理原理；
（2）图中握瓶子的手应是用力向左推还是用力向右边拉？
11．共享单车极大地方便了人们的出行。如图所示，单车在水平地面上行驶的速度为v，单车与人的总质量为m，合质心离地高度为y，质心离前后轮的水平距离分别为，车轮与水平地面间的动摩擦因数为，若前后车轮同时刹车，同时被“抱死”。
（1）求地面对前、后轮的支持力大小N1、N2，及车能滑行的距离；
（2）若车速较快，为保证刹车时不发生危险，y与x1应满足什么关系？
12．一长为l、质量可以忽略的直杆，两端分别固定有质量为2m和m的小球，杆可绕通过其中心O且与杆垂直的水平光滑固定轴在铅直平面内转动。开始杆与水平方向成某一角度，处于静止状态，如图所示，释放后，杆绕O轴转动，则当杆转到水平位置时，求：
（1）系统所受到的合外力矩的大小；
（2）此时该系统角加速度的大小。
三、填空题
13．用直升机悬挂一面红旗，在天空中匀速水平飞行。红旗（包括旗杆）质量m，悬挂红旗的细绳质量不计，与竖直方向成角。不计直升机螺旋桨引起的气流对红旗的影响，红旗受到的空气阻力为______；直升机质量M，机身受水平方向的空气阻力f。不考虑空气浮力，直升机螺旋桨受到空气的作用力大小为______。
14．如图所示，水平轻杆CB长1m，轻杆与墙通过转轴O连接。现在离B点50cm处D点挂一重50N的物体，轻绳AB与水平夹角，则绳AB中的拉力为___________N；O对C的作用力的方向为___________（填“水平向右”、“斜向右上”、“斜向右下”）
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