3.5 共点力的平衡（课件+作业）-2019-2020学年新教材高中物理必修第一册【优化探究】同步导学案（人教版）

[A组　素养达标] 1．下列物体中处于平衡状态的是(　　) A．F1赛道上汽车刚启动的一瞬间 B．物体做自由落体运动刚开始下落的一瞬间 C．运动员撑杆跳到最高点的一瞬间 D．停在斜面上的汽车 解析：A、B、C中物体的瞬时速度为零但加速度不是零，不是平衡状态，D项中物体静止，处于平衡状态，故选项D正确． 答案：D 2．(多选)下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是(　　)[来源:学_科_网] A．物体所受的合外力为零时不一定处于平衡状态 B．物体的速度方向改变时，物体可能处于平衡状态 C．物体处于平衡状态时，所受合力一定为零[来源:学.科.网Z.X.X.K] D．物体处于平衡状态时不一定静止 解析：共点力作用下物体的平衡状态是物体处于静止或匀速直线运动的状态，即F合＝0，a＝0的状态，故C、D正确． 答案：CD 3．(多选)物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，下列几组力中，可能使物体处于平衡状态的是(　　) A．5 N、7 N、8 N　　　　　 B．2 N、3 N、6 N C．1 N、5 N、10 N D．1 N、10 N、10 N 解析：能否使物体处于平衡状态，要看三个力的合力是否等于0，方法是两个较小的力加起来是否大于或等于最大的那个力，如果是就可能，因为两个力的合力范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2，若F3在此范围内，就可能与F平衡，故A、D正确． 答案：AD 4．如图所示，放在水平桌面上的木块受到F1＝8 N、F2＝3 N两水平推力作用而静止．若撤去F1，则木块在水平方向上受到的合力为(　　) A．0 N B．3 N，方向为水平向左 C．2 N，方向为水平向右 D．8 N，方向为水平向左[来源:Z&xx&k.Com] 解析：木块原来处于静止状态，则所受摩擦力为静摩擦力，取向右为正方向，由平衡条件得F1－F2－f＝0，得静摩擦力f＝5 N，方向为水平向左．撤去F1后，F2使木块产生向左的运动趋势，由于F2<5 N，故木块仍静止，故此时木块在水平方向上受到的合力为0(此时静摩擦力f′＝3 N，方向为水平向右，与F2平衡)，故选A. 答案：A 5.如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧位于水平方向，两根细线之间的夹角为θ，则弹簧的长度被压缩了(　　) A. B. C. D. 解析：对A球受力分析如图所示，由平衡条件得：F＝mgtan，故C对，A、B、D错． ，又F＝kx，则x＝ 答案：C 6．如图所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，∠BAD＝120°，整个系统保持静止状态．已知A物块所受的摩擦力大小为f，则D物块所受的摩擦力大小为(　　) A.f B．f C.f D．2f 解析：由对称性可知，四根轻弹簧的弹力大小相等，均为F，对A有：2Fcos 60°＝f，对D有：2Fcos 30°＝fD，故fD＝f.C选项正确． 答案：C 7．如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后(　　) A．F1不变，F2变大 B．F1不变，F2变小 C．F1变大，F2变大 D．F1变小，F2变小 解析：在轻绳被剪短前后，木板都处于静止状态，所以木板所受的合力都为零，即F1＝0.因两根轻绳等长，且悬挂点等高，故两根轻绳对木板的拉力相等，均为F2.对木板进行受力分析，如图所示，则竖直方向列平衡方程有2F2cos θ＝G，轻绳剪去一段后，θ增大，cos θ减小，故F2变大，选项A正确． 答案：A 8.如图所示，重力为500 N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200 N的物体，当绳与水平面成60°角时，物体静止．不计滑轮与绳间的摩擦力．求地面对人的支持力和摩擦力． 解析：人和物体静止，所受合力皆为零．对物体受力分析可知，绳的拉力F等于物体的重力，即为200 N. 如图所示，以人为研究对象，将绳的拉力分解，则水平方向的分力Fx＝Fcos 60°＝100 N 竖直方向的分力Fy＝Fsin 60°＝100 N 在x方向，Ff与Fx平衡，所以静摩擦力Ff＝Fx＝100 N 在y方向，FN、G、Fy平衡，故地面对人的支持力 FN＝G－Fy＝(500－100)N. )N＝100(5－ 答案：100(5－)N　100 N [B组　素养提升] 9．如图所示，质量为m的物块在水平推力F的作用下，静止在倾角为θ的光滑斜面上，则物块对斜面的压力为(　　) A．mgcos θ B．mgsin θ C. D. 解析：