课时作业(六)　共点力的平衡条件和应用-2022高考物理【金版新学案】高三总复习（湖北专版）

课时作业(六)　共点力的平衡条件和应用 一、单项选择题 1．如图所示，一个物体以某一初速度冲上粗糙斜面，下列关于物体的受力分析正确的是(　　) B　[物理在斜面上运动，一定受重力、支持力和摩擦力的作用，重力竖直向下，支持力垂直于斜面向上；摩擦力与运动方向相反，放沿斜面向下，故B正确，A、C、D错误。] 2.(2021·山东济南联考)如图所示，将小物块P轻轻放到半圆柱体上时，小物块只能在圆柱体上A到B之间保持静止。若小物块与圆柱体之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则图中∠AOB为(　　) A．30° B．60° C．90° D．120° B　[物块P在A、B两点时，所受的摩擦力等于最大静摩擦力，设此时OA与竖直方向夹角为θ，则由平衡知识可知mg sin θ＝μmg cos θ，解得θ＝30°，即∠AOB＝60°，故选B。] 3．如图所示，光滑斜面的倾角为θ，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，弹簧的劲度系数为k，小球处于静止状态。重力加速度为g，则(　　) A．弹簧的伸长量为 B．弹簧的压缩量为 C．斜面对小球的支持力大小为 D．斜面对小球的作用力方向竖直向上 C　[根据平衡条件知，小球受弹簧对小球的弹力水平向左，故弹簧是压缩的，A错误；设弹簧的压缩量为x，斜面对小球的支持力大小为F，由平衡条件得kx＝F sin θ，mg＝F cos θ，解得x＝， C正确，B错误；斜面对小球的支持力方向垂直斜面向上，D错误。]，F＝ 4．(2019·全国卷Ⅱ)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10 m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1 500 N，则物块的质量最大为(　　) A．150 kg B．100 kg C．200 kg D．200 kg A　[设物块的质量最大为m，将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡条件，在沿斜面方向有F＝mg sin 30°＋μmg cos 30°，解得m＝150 kg，A正确。] 5．右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，CD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 C　[对球受力分析，由图可知，F1＝G tan θ，F2＝，当CD挡板的C墙略向右偏移少许时，θ变大，则F1和F2均变大，故选C。] 6．如图所示，斜面上有一能绕小铰链转动的挡板AB，挡板AB与斜面垂直，把球放在斜面和挡板AB之间，不计摩擦，斜面对球的弹力为F1，挡板对球的弹力为F2，将挡板绕铰链缓慢推动竖直位置的过程中，下列说法正确的是(　　) A．F1和F2都变大 B．F1和F2都减小 C．F1增大，F2减小 D．F1减小，F2增大 A　[矢量三角形法：将挡板由初始位置缓慢推到竖直位置的过程中，球受力平衡，F1和F2的合力始终与重力等大反向，对球受力分析如图所示，可知F1和F2都变大。] 7．(2020·浙江卷)如图是“中国天眼”500 m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员(　　) A．受到的重力大小为mg B．受到的合力大小为mg C．对球面的压力大小为mg D．对球面的作用力大小为mg D　[工作人员受到的重力大小仍为mg，A错误；因工作人员在球面上缓慢移动，且有“在月球上行走”的感觉，故其受力平衡，工作人员所受合力为零，B错误；对工作人员受力分析可知，其对球面的作用力大小为mg，C错误，D正确。] 8．如图所示，一粗糙斜面固定于水平面上，一质量为m的滑块通过一跨过斜面顶端光滑定滑轮的轻绳与一钩码相连。能使滑块在斜面上保持静止的钩码质量的最大值和最小值分别为m1和m2。设轻绳与斜面保持平行，滑块所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。斜面倾角为θ，则滑块与斜面之间的动摩擦因数为(　　) A． B． C． D． C　[当钩码的质量为最大值m1时，滑块所受的静摩擦力沿斜面向下，则μmg cos θ＋mg sin θ＝m1g；当钩码的质量为最小值m2时，滑块所受的静摩擦力沿斜面向上，则mg sin θ＝m2g＋μmg cos θ，联立解得μ＝，故C正确。] 9.(2