第四章 1 共点力作用下物体的平衡（课时作业）-2021-2022学年高中物理必修1【导与练】高中同步全程学习（教科版）

1　共点力作用下物体的平衡 1.(多选)同时作用在同一物体上的下列几组力中,能使物体保持平衡状态的有(　ACD　) A.3 N,4 N,5 N B.2 N,3 N,6 N C.4 N,6 N,9 N D.5 N,6 N,10 N 解析:以三力大小为边长,能构成三角形或两力之和等于第三力的大小,即能使物体保持平衡。故选A,C,D。 2.n个共点力作用在一个物体上,使物体处于平衡状态,然后逐渐减小其中的一个力F1时,物体所受的合力(　B　) A.逐渐增大,与F1同向 B.逐渐增大,与F1反向 C.逐渐减小,与F1同向 D.逐渐减小,与F1反向 解析:由题意知除F1外的(n-1)个力的合力与F1大小相等,方向相反,则当F1减小时物体所受合力逐渐增大,方向与F1方向相反,故选项B正确。 3. (多选)如图所示,用轻绳AO和OB将重为G的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静止状态,AO绳水平,OB绳与竖直方向的夹角为θ。则AO绳的拉力FA,OB绳的拉力FB的大小与G之间的关系为(　AC　) A.FA=Gtan θ B.FA= C.FB= D.FB=Gcos θ 解析:结点O受到三个力作用FA,FB,FC,如图所示. 由水平方向和竖直方向平衡,列方程得 FBcos θ=FC=G, FBsin θ=FA, 可解得FA=Gtan θ,FB=。 4. (2020·福建厦门外国语学校期中)(多选)如图所示为位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆的下端固定有质量为m的小球。下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是(　BC　) A.小车静止时,F=mgcos θ,方向垂直于杆向上 B.小车向右做匀速运动时,一定有F=mg,方向竖直向上 C.小球受到杆的弹力是因为杆发生形变产生的 D.杆受到小球的作用力方向是沿着倾斜的杆向下 解析:小车静止时,小球处于平衡状态,则杆对球的弹力大小为F=mg,方向竖直向上,故A错误;小车向右匀速运动时,小球受到重力mg和杆的弹力F,由平衡条件知F=mg,方向竖直向上,故B正确;根据弹力的产生可知,小球受到杆的弹力是因为杆发生形变产生的,故C正确;结合A,B的分析可知,处于平衡状态时杆受到小球的作用力方向是竖直向下的,故D错误。 5.如图所示的四个图中,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处由铰链连接,且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡的是(　B　) A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有(甲)、(乙)、(丙) B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有(甲)、(丙)、(丁) C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有(乙)、(丙)、(丁) D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有(甲)、(乙)、(丁) 解析:根据轻绳只能提供拉力的特点和对B点受力分析结合平衡条件可知图(甲)、(乙)、(丁)中的BC不能用轻绳代替,故C,D错误;因轻杆通过铰链连接,说明杆产生弹力方向一定沿着杆的方向,则图(甲)中AB可以用轻绳代替,而图(乙)不行,图(丙)、(丁)可以,故A错误,B正确。 6. 一只蜗牛沿着弧形菜叶从右向左缓慢爬行,如图所示。下列说法中正确的是(　C　) A.菜叶对蜗牛的弹力大小一定不变 B.菜叶对蜗牛的摩擦力大小一定不变 C.菜叶对蜗牛的作用力大小一定不变 D.蜗牛受到的摩擦力一定与蜗牛运动方向相反 解析:设坡角为α,蜗牛受重力、支持力、摩擦力,三力平衡。根据平衡条件可得N=mgcos α,f=mgsin α;由于坡角α先变小后变大,故支持力N先增大后减小,静摩擦力先减小后增大,故A,B错误;菜叶对蜗牛的作用力是静摩擦力和支持力的合力,始终与重力平衡,一直不变,故C正确;蜗牛受到的摩擦力开始与运动方向相同,后来与运动方向相反,故D错误。 7. 如图所示,小球系在细绳的一端,放在倾角为α的光滑斜面上,用力将斜面在水平桌面上缓慢向左移动,使小球缓慢上升(最高点足够高),那么在斜面运动的过程中,细绳的拉力将(　B　) A.先增大后减小 B.先减小后增大 C.一直增大 D.一直减小 解析: 将斜面在水平桌面上缓慢地向左移动,所以小球始终处于平衡状态,受力分析并合成,如图所示。由平衡条件得F′=G,即支持力N和拉力T的合力大小和方向均不发生变化。当斜面在水平桌面上缓慢地向左移动时,细绳与竖直方向的夹角逐渐变大,T的方向发生变化,由图看出,拉力先减小后变大,支持力一直在变大,故选B。 8.风筝[如图(甲)所示]是借助于风对它的作用力和牵线对它的拉力的作用,才得以在空中处于平衡状态。如图(乙)所示,风筝平面AB与水平面的夹角为30°,牵线与风筝平面AB的夹角为53°,风筝质量为300 g。求风对风筝的作用力的大小。(设风对风筝的作用力与风筝平面垂