第三章 6 共点力作用下物体的平衡-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册同步全程学习课时作业word（教科版）

6　共点力作用下物体的平衡 课时作业·巩固提升 1.物体受共点力作用,下列说法正确的是(　C　) A.物体的速度等于零,物体就一定处于平衡状态 B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态 C.物体所受合力为零时,就一定处于平衡状态 D.物体做匀加速运动时,物体处于平衡状态 解析:处于平衡状态的物体,从运动形式上看是处于静止或匀速直线运动状态,从受力上来看,物体所受合外力为零。速度为零的物体,受力不一定为零,故不一定处于平衡状态,选项A错误;物体相对于另一物体静止时,该物体相对地面不一定静止,如当另一物体做变速运动时,该物体也做变速运动,此物体处于非平衡状态,故选项B错误;选项C符合平衡条件,为正确选项;物体做匀加速运动,不符合静止或匀速直线运动状态,故不是平衡状态,选项D错误。 2.一氢气球下系一重物G,重物在重力和绳的拉力F作用下做匀速直线运动,不计空气阻力和风力的影响,重物匀速运动的方向如图中箭头所示的虚线方向,图中气球和重物G在运动中所处的位置正确的是(　A　) 解析:重物在重力和绳的拉力作用下做匀速直线运动,那么这两个力满足二力平衡,即绳的拉力的方向是竖直向上的,故A正确。 3. 如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机。三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30°角,则每根支架中承受的压力大小为(　D　) A.mg B.mg C.mg D.mg 解析:照相机受力平衡,根据共点力的平衡条件,在竖直方向上有3F·cos 30°=mg,得F=,所以D选项正确。 4.如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为(　D　) A.∶4 B.4∶ C.1∶2 D.2∶1 解析:将两小球及弹簧B视为整体进行受力分析有FC=FAsin 30°,根据胡克定律 FC=kxC,FA=kxA,则==2∶1,=2∶1,故D正确。 5.一质量为m的物块静止在倾角为θ的斜面上,现对物块施加一个垂直于斜面向下的恒力F,如图所示,物块仍保持静止。则物块(　C　) A.受到的支持力不变 B.受到的支持力减小 C.受到的摩擦力不变 D.受到的摩擦力减小 解析:以物块为研究对象,在未施加F之前,处于静止状态,根据共点力平衡条件以及力的正交分解可得物块受到的支持力N=mgcos θ,物块受到的摩擦力f=mgsin θ;在施加F之后,物块仍处于静止状态,根据共点力平衡条件以及力的正交分解可得物块受到的支持力N′= mgcos θ+F,受到的摩擦力f′=mgsin θ,则物块受到的支持力增大,受到的摩擦力不变,故C正确。 6.(2022·福建三明期末)如图所示系有细绳的小球静止于光滑半球面上的A点,细绳OA与球面相切于A点。现保持小球位置不动,让悬挂点O沿竖直墙壁缓慢上移过程中,设半球面对小球的支持力为N,细绳对小球的拉力为T,则(　B　) A.N保持不变,T逐渐增大 B.N逐渐减小,T逐渐增大 C.N先减小后增大,T先减小后增大 D.N先增大后减小,T先减小后增大 解析:受力分析如图,小球位置不动,半球面对小球的支持力方向不变,悬挂点O沿竖直墙壁缓慢上移过程中,绳子拉力逐渐增大,支持力逐渐减小。故选B。 7.(多选)一名杂技演员在两幢高10 m的楼之间表演“高空走钢丝”。当他缓慢经过钢丝的中点时,钢丝与水平方向的夹角为10°。已知演员及横杆的总质量为60 kg,钢丝质量不计。重力加速度g取10 m/s2, sin 10°≈0.17。下列说法中正确的是(　BD　) A.演员经过钢丝中点时,钢丝上的力约为3 530 N B.演员经过钢丝中点时,钢丝上的力约为1 765 N C.演员经过中点后又向右走了几步停下来,此时钢丝对演员的作用力方向朝左上方 D.如果更换一根更长的钢丝表演,演员经过钢丝中点时,钢丝上的张力会减小 解析:由题意知两侧钢丝的弹力的合力与演员所受重力相平衡,如图所示,则有2Fsin θ=mg,可得F== N≈1 765 N,故A错误,B正确;当演员走几步停止后依然处于平衡状态,由平衡条件可知钢丝的弹力的合力与重力等大反向,即方向竖直向上,大小为mg,故C错误;如果换成更长的钢丝,在中点平衡时的夹角θ变大,由F=可知钢丝的张力减小,故D正确。 8.(多选)如图所示,在大小为F的水平向左的恒力作用下,重力为G的物体静止在倾角为α的光滑斜面上。下列关于斜面对物体的支持力的表达式正确的是(　AB　) A.N= B.N= C.N=Gsin α+Fcos α D.N= 解析:对物体受力分析,如图甲所示。根据共点力平衡条件,推力和重力的合力与支持力等大、反向、共线,结合几何关系,有F=Gtan α,