3.5共点力的平衡（练习）-2022-2023学年高一物理高频考点强化训练（人教版2019必修第一册）

人教版必修一第三章第5节 共点力的平衡 【同步练习-解析】 一、单选题 1．如图所示，桌面上固定一竖直挡板，现将一个质量恒定的A球与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A球慢慢升高，设各接触面均光滑，对于该过程，下列说法正确的是（　　） A．挡板对A球的压力大小恒定不变 B．垫块B对桌面的压力逐渐增大 C．A球对垫块B的压力越来越小 D．垫块B可能受到五个力的作用 【答案】A 【解析】 AB．根据题意，对A受力分析，受重力、挡板的压力和垫块B的支持力，如图所示 A球慢慢升高，且不变，由平衡条件可知，垫块B的支持力不变，挡板对A球的压力大小恒定不变，故A球对垫块B的压力不变，故C错误，A正确； BD．根据题意，对垫块B受力分析，如图所示 根据题意，由平衡条件可知，桌面对垫块B的支持力不变，故垫块B对桌面的压力不变，垫块B受4个力的作用，故BD错误。 2．如图所示，一根光滑的轻绳一端系在天花板的P点，另一端跨过动滑轮和定滑轮系在小球上，小球套在光滑的竖直杆上，装有水的桶挂在动滑轮的挂钩上，整个系统处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A．若桶中的水缓慢漏出，小球将向上移动 B．若P点缓慢向左移动一小段距离，小球将向下移动 C．若P点缓慢向右移动一小段距离，小球将向上移动 D．若P点缓慢向右移动一小段距离，小球将向下移动 【答案】D 【解析】 A．若桶中的水缓慢漏出，水杯上升，小球将下降，故A错误； B．若P点缓慢向左移动一小段距离，轻绳上的张力变大，小球受的拉力也变大，小球受力平衡，拉小球的轻绳拉力沿竖直方向的分力等于小球的重力，轻绳与竖直方向的夹角变大，小球应向上移动，故B错误； CD．若P点缓慢向右移动一小段距离，轻绳上的张力变小，小球受的拉力也变小，小球受力平衡，拉小球的轻绳拉力沿竖直方向的分力等于小球的重力，轻绳与竖直方向的夹角变小，小球应向下移动，故C错误，D正确。 3．一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图所示。现将细绳缓慢往右放，使杆BO与杆AO间的夹角逐渐增大，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力的大小变化情况是（　　） A．减小，F增大 B．，F都不变 C．F增大，不变 D．F，都减小 【答案】C 【解析】 受力分析如图所示： 将细绳缓慢往右放的过程中三个力的合力始终为零，将与合成，其合力与等值反向。 将三个力矢量构成封闭的三角形（如图中画阴影部分），力的三角形与几何三角形相似，设高为，长为，绳长为l，利用相似三角形对应边成比例可得 式中均不变，逐渐增大，所以可知不变，逐渐增大。 4．如图所示，在竖直墙壁上的A点固定一光滑细杆，杆在垂直于墙壁的竖直平面内，与墙面的夹角为，杆上穿着一个质量为的带圆孔小球（圆孔的直径略大于杆的直径），小球上连接一轻质弹簧，弹簧另一端固定在墙上的B点，稳定时小球恰好静止在杆上的C点，弹簧刚好水平，压缩量为。已知重力加速度g取，，，则（　　） A．小球对杆的弹力大小为 B．小球对杆的弹力方向垂直于杆向上 C．弹簧对小球的弹力大小为 D．弹簧的劲度系数为 【答案】D 【解析】 AB．对小球受力分析如图所示，根据平衡条件可得 解得 根据牛顿第三定律可知小球对杆的弹力大小为10N，且方向垂直于杆向下，故AB错误； C．根据平衡条件可得弹簧对小球的弹力大小为 故C错误； D．根据胡克定律可得 故D正确。 5．如图所示，在竖直放置的穹形支架上，一根长度不变且不可伸长的轻绳通过轻质光滑滑轮悬挂一重物G。现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近（C点与A点等高）。则在此过程中绳中拉力大小（　　） A．先变大后不变 B．先变大后变小 C．先变小后不变 D．先变小后变大 【答案】A 【解析】 对滑轮受力分析如图甲所示，由于跨过滑轮的绳子拉力一定相等，即F1＝F2，由几何关系易知绳子拉力方向与竖直方向夹角相等，设为θ，可知 如图乙所示，设绳长为L，由几何关系，即 其中d为两端点间的水平距离，由B点向C点移动过程中，d先变大后不变，因此θ先变大后不变，由上式可知绳中拉力先变大后不变，A正确，BCD错误。 6．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角为30°且绷紧，小球A处于静止，则需对小球施加的最小力等于（　　） A．mg B．mg C．mg D．mg 【答案】B 【解析】 如图所示，球受到重力G、细绳拉力T及另一拉力F，将T与F合成，该合力与重力平衡。从图中我们可以发现当F与T垂直时，F最小且等于 7．