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课后提升训练(十六) 共点力的平衡
1.(2021·福建三明高一期末)如图所示,质量为m的小鸟停在倾角为θ的树枝上,则树枝对小鸟的作用力为( )
A.mg B.mg cos θ
C.mg tan θ D.mg sin θ
A 解析:对小鸟受力分析,小鸟受到重力、树枝对小鸟的支持力和摩擦力,因为小鸟受力平衡,由力的平衡条件可知,树枝对小鸟的支持力和摩擦力的合力与小鸟重力等大反向,树枝对小鸟的作用力是指支持力和摩擦力的合力,A正确,B、C、D错误.故选A.
2.(2021·浙江金华高一期末)如图所示,质量为30 kg的小孩坐在10 kg的雪橇上,大人用与水平成37°斜向上、大小为100 N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平冰面做匀速运动.则(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )
A.雪橇对冰面的压力为300 N
B.雪橇对冰面的压力为320 N
C.冰面对雪橇的摩擦力为80 N
D.冰面对雪橇的摩擦力为100 N
C 解析:受力如图所示
在水平方向Ff=Fcos 37°=80 N
在竖直方向FN+Fsin 37°=(m孩+m橇)g
解得FN=340 N
故选C.
3.(2021·北京高一期末)如图所示,一辆汽车熄火后停在斜坡上.关于汽车的受力情况,下列说法正确的是( )
A.汽车所受的支持力与重力大小相等
B.汽车所受的摩擦力大于重力沿斜面的分力
C.汽车所受重力和支持力的合力与摩擦力大小相等
D.汽车所受的摩擦力等于动摩擦因数与支持力大小的乘积
C 解析:AC.小汽车静止在斜面上,由于重力作用使物体压紧斜面,斜面对小汽车有支持力.又由于重力的作用,小汽车有下滑的趋势,受到斜面的静摩擦力,则小汽车受到重力、斜面的支持力和摩擦力作用,由于小汽车静止在斜面上,处于平衡状态合外力为0,故汽车所受重力和支持力的合力与摩擦力大小相等,故A错误C正确;B.由于小汽车静止在斜面上,受到斜面的静摩擦力,所以汽车所受的摩擦力等于重力沿斜面的分力,故B错误;D.由于小汽车静止在斜面上,受到斜面的静摩擦力,故不能用计算滑动摩擦力的公式f=μFN计算汽车所受的摩擦力,故D错误.故选C.
4.(2021·保定市徐水区第一中学高一期末)中国登山队在一次攀登珠峰的过程中,遇到一半球形大冰盖,登山运动员先攀上冰盖,再将质量为m的雪橇缓慢拉到冰盖的顶端,雪橇的长度远小于半球形冰盖的半径.雪橇受的拉力F始终与冰盖表面相切,如图所示,某时刻雪橇位置和球心的连线与竖直方向的夹角为θ,此时雪橇受的拉力F和冰盖对它的支持力FN分别为(摩擦力忽略不计,重力加速度为g)( )
A.F=mg sin θ B.F=mg cos θ
C.FN=mg tan θ D.FN=mg sin θ
A 解析:对物块受力分析如图;
由平衡知识可知F=mg sin θ
FN=mg cos θ
故选A.
5.(2021·广西来宾高一期末)2020年12月20日,中国海军山东舰航母编队顺利通过台湾海峡,赴南海相关海域开展训练,如图所示,歼15舰载机保持牵引力F大小不变在匀速航行的山东舰上降落时受到阻拦而静止,此时阻拦索夹角θ=90°,空气阻力和甲板阻力不计,则阻拦索承受的张力大小为( )
A. B.
C.F D.2F
B 解析:由题意可知,当阻拦索夹角θ=90°时,由平衡条件可知此时阻拦索承受的张力大小为2T cos =F
解得T=
所以B正确;A、C、D错误;故选B.
6.(2021·山西晋城高二期中)如图所示,物块B放在水平桌面上,B上放置另一物块A,B的左侧连接着一跨过光滑定滑轮的倾斜轻绳.现给轻绳下端施加一个竖直向下且逐渐增大的拉力F,A、B始终处于静止状态.轻绳不可伸长,此过程中,下列判断正确的是( )
A.A所受的摩擦力水平向右
B.B所受的摩擦力逐渐减小
C.B对桌面的压力逐渐增大
D.B所受的摩擦力和轻绳的拉力的合力方向竖直向上
D 解析:A.A处于静止状态,水平方向上无运动趋势,所受的摩擦力为零,A错误;B、C.设绳与水平方向夹角为α,对A、B整体受力分析,正交分解,在水平、竖直方向分别满足F cos α=f
F sin α+N=(mA+mB)g
F增大的过程B受到的支持力N减小,即B对桌面的压力减小,B所受的摩擦力变大,B、C错误;D.A、B整体重力及桌面支持力N的合力竖直向下,由于整体处于平衡状态,故B所受的摩擦力f和轻绳的拉力F的合力与其等大、反向,故方向竖直向上,D正确.故选D.
7.(2021·浙江金华高一期末)如图所示,吊床用两根绳子拴在两根柱子的等高位置上,某人先坐在吊床上(脚已经离开地面)处于静止状态这时吊床两端系绳中的拉力为F1,吊床对该人的作用力为F2;后躺在吊床上处