内容正文:
第三章 相互作用——力
课时3.5 共点力的平衡
1. 了解生活中的平衡现象,知道什么是平衡状态。
2. 理解共点力的概念及共点力的平衡条件。
3. 学会用共点力的平衡条件分析平衡问题。
一、平衡状态
物体受到几个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。
注意:物理中的“缓慢运动”可视为速度很小,接近于0,从而把“缓慢运动”作为平衡状态来处理。
二、共点力平衡的条件
1.二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一条直线上,那么这两个力平衡。
2.在共点力的作用下物体平衡的条件是合力为0。
基础过关练
题组一 对平衡状态的理解
1.下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法不正确的是 ( )
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不变,则必处于平衡状态
C.如果物体处于平衡状态,则物体受到的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、方向相反
题组二 共点力平衡的条件
2.(2023湖南常德期末)下列几组共点力分别作用在同一物体上,不能使物体达到平衡状态的是 ( )
A.1 N,2 N,3 N B.12 N,12 N,12 N
C.4 N,5 N,10 N D.4 N,8 N,12 N
3.如图所示,有一只重为G的蜻蜓在空中沿虚线方向匀速直线飞行,在此过程中,蜻蜓受到空气对它作用力的方向是 ( )
A.a方向 B.b方向
C.c方向 D.d方向
4.(2022河南平顶山月考)一个质量为3 kg的物体被放置在倾角为α=30°的固定、光滑斜面上,在如图所示的甲、乙、丙三种情况下,物体处于平衡状态的是(重力加速度g取10 m/s2) ( )
A.仅甲图 B.仅乙图
C.仅丙图 D.甲、乙、丙图
题组三 三力平衡问题
5.(2023江苏徐州湖西中学学情调研)如图所示,重物的质量为m,轻绳AO和BO的A端、B端是固定的,平衡时AO水平,BO与水平方向的夹角为θ,重力加速度为g,AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小分别是 ( )
A.F1=mg cos θ B.F1=
C.F2=mg sin θ D.F2=
6.(2023江苏太湖高级中学期中)如图所示,重型自卸车装载一巨型石块,当利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度时,车厢上的石块就会自动滑下。在石块还没有下滑时,随着自卸车车厢倾角变大,以下说法正确的是 ( )
A.车厢对石块的支持力变大
B.车厢对石块的摩擦力变小
C.车厢对石块的摩擦力不变
D.车厢对石块的作用力不变
7.(2023江苏常州期中)我国的石桥世界闻名。如图所示,某桥由六块形状完全相同的石块组成,恰构成半圆形状,其中石块1、6固定,石块2、5质量均为m,石块3、4质量均为m',不计石块间的摩擦,则m∶m'为 ( )
A. B. C.1 D.2
8.(2023湖北襄阳期中)如图所示,光滑的大圆环固定在竖直平面上,圆心为O点,P为环上最高点,轻弹簧的一端固定在P点,另一端拴接一个套在大环上质量为m的小球,小球静止,弹簧与竖直方向的夹角θ=30°,重力加速度为g,则下列说法正确的是 ( )
A.小球所受弹簧的弹力大小等于mg
B.小球所受弹簧的弹力大小等于mg
C.小球所受大圆环的支持力大小等于mg
D.大圆环对小球的弹力方向一定沿OQ指向圆心O
9.(2023江苏苏州期中)一轻绳穿过一轻质光滑圆环O,轻绳的一端系在竖直墙M上,另一端系一质量为m的物体A,用力F拉住圆环上一点,如图所示。现使物体A从图中虚线位置缓慢上升到实线位置,则在这一过程中,力F、绳中张力FT及力F与水平方向夹角θ的变化情况是 ( )
A.F保持不变,FT逐渐增大,夹角θ逐渐减小
B.F逐渐减小,FT保持不变,夹角θ逐渐减小
C.F逐渐减小,FT保持不变,夹角θ逐渐增大
D.F逐渐增大,FT保持不变,夹角θ逐渐增大
题组四 多力平衡问题
10.(2023广东广州期中)水平地面上的物体在拉力F的作用下做匀速直线运动,如图所示,已知力F与水平面的夹角为α,物体的质量为m,重力加速度为g,则物体与地面间的滑动摩擦力f的大小及动摩擦因数μ分别为 ( )
A.f=F cos α,μ=
B.f=F cos α,μ=
C.f=F,μ=
D.f=F sin α,μ=g tan α
11.(2023湖南长沙月考)如图所示,a、b两物体在竖直向上的恒力F作用下,一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,a、b两物体的质量分别为M、m,重力加速度为g,则 ( )
A.a物体与墙壁间存在弹力和摩擦力作用
B.a物体受到5个力作用
C.a物体对b