第六节 共点力的平衡条件及其应用（分层作业）物理粤教版2019必修第一册

3.6 共点力的平衡条件及其应用 （解析版） 1．(多选)下列物体中处于平衡状态的是(　　) A．静止在粗糙斜面上的物体 B．沿光滑斜面下滑的物体 C．在平直路面上匀速行驶的汽车 D．做自由落体运动的物体在刚开始下落的一瞬间 【答案】AC 【解析】沿光滑斜面下滑的物体处于加速状态，既不是静止状态，也不是匀速直线运动状态，故B错。做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间，尽管速度为零，但受重力作用，合力不为零，处于非平衡状态，故D错。 2．下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是(　　) A．如果物体的运动速度为零，则必处于平衡状态 B．如果物体的运动速度大小不变，则必处于平衡状态 C．如果物体处于平衡状态，则物体沿任意方向的合力都必为零 D．如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相同 【答案】C 【解析】物体运动速度为零时不一定处于平衡状态，A选项错；物体运动速度大小不变、方向变化时，不是做匀速直线运动，一定不是处于平衡状态，B选项错；物体处于平衡状态时，合力为零，物体沿任意方向的合力都必为零，C选项正确；任意两个共点力的合力与第三个力等大反向、合力为零，物体处于平衡状态，D选项错误。 3.长方体木块静止在倾角为θ的斜面上，其受力情况如图所示，那么木块对斜面作用力的方向(　　) A．竖直向下 B．垂直于斜面向下 C．沿斜面向上 D．沿斜面向下 【答案】A 【解析】木块处于静止状态，其合力为零，故斜面对木块的作用力竖直向上，且与木块重力平衡，所以木块对斜面的作用力竖直向下，选项A对。 4.如图所示，一物体静止在斜面上，关于它所受各力的相互关系，下列说法正确的是(　　) A．它受到的重力与弹力大小相等 B．它受到的静摩擦力的大小等于重力沿斜面向下的分力 C．所受到的弹力与摩擦力的合力大于物体受到的重力 D．它受到的斜面作用力的合力方向垂直于斜面向上 【答案】B 【解析】对物体受力分析，它受三个力：重力、斜面对它的支持力和静摩擦力，且三力平衡，则弹力与摩擦力的合力和物体受到的重力是一对平衡力，等大反向，A、C错。斜面对物体的作用力的合力即弹力与摩擦力的合力，方向竖直向上，D错。把重力沿垂直于斜面方向和平行于斜面方向分解，则各个方向受力均平衡，所以静摩擦力与重力沿斜面向下的分力等大反向，B对。 5．小杰同学将洗干净的外套和衬衣挂在晾衣绳上，如图所示，晾衣绳穿过中间立柱上的固定套环，分别系在左、右立柱的顶端，忽略绳与套环、衣架挂钩之间的摩擦，忽略晾衣绳的质量，用、、和分别表示各段绳的拉力大小，下列说法正确的是（　　） A . B． C． D． 【答案】D 【解析】 由于晾衣绳是穿过中间立柱上的固定套环并未打结，同一条绳上各点拉力大小相等，满足 D正确。 故选D。 6.人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升，如图所示，下列说法正确的是(　　) A．人所受合力方向同图中速度的方向 B．人在水平方向受到向右的摩擦力的作用 C．人只在竖直方向受力且合力为零 D．人在竖直方向所受合力不为零 【答案】C 【解析】由于人匀速上升，处于平衡状态，所以人所受的合力一定为零，在水平方向不受力的作用。否则，与人所处的状态就是矛盾的。 7．如图所示，皮带运输机可以把物体匀速送往高处时，也可以把物体从高处匀速运往地面，则这两种情况下物体受到摩擦力的方向（　　） A．运往高处时物体不受摩擦力的作用 B．运往高处时物体受到的摩擦力沿皮带向下 C．运往地面时物体受到的摩擦力沿皮带向上 D．运往地面时物体受到的摩擦力沿皮带向下 【答案】C 【解析】AB．运往高处时物体向上匀速运动，受力平衡，则物体受到的沿斜面向上的摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即物体受到的摩擦力沿皮带向上，故AB错误； CD．运往地面时物体向下匀速运动，受力平衡，则物体受到的沿斜面向上的摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即物体受到的摩擦力沿皮带向上，故C正确，D错误。故选C。 8.(多选)如图所示，重力为G的物体受到与水平面成α角斜向上的恒力F的作用，物体沿水平地面做匀速直线运动，则(　　) A．地面对物体的支持力大小等于物体所受重力G的大小 B．地面对物体的支持力大小等于G－Fsin α C．物体与地面间的动摩擦因数为Fcos α/G D．物体所受的滑动摩擦力大小为Fcos α 【答案】BD 【解析】由正交分解法： 竖直方向合力为零：有FN＝G－Fsin α ① 由f＝μFN　解μ＝ ② 由水平方向合力为零，f＝Fcos α ③ 解：μ＝ 故B、D正确。 9．如图所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为(　　) A.mg和