课时作业(14) 共点力的平衡条件及其应用（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册（粤教版2019）

课时作业(14)　共点力的平衡条件及其应用 1．下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是(　　) A．物体所受的合外力为零时不一定处于平衡状态 B．物体的速度方向改变时，物体可能处于平衡状态 C．物体处于平衡状态时，所受合力一定为零 D．物体处于平衡状态时一定静止 C　[共点力作用下物体的平衡状态是物体处于静止或匀速直线运动的状态，即F合＝0，a＝0的状态．] 2．在下图中，能表示物体处于平衡状态的是(　　) C　[物体处于平衡状态是指物体保持静止(F合＝0，v＝0)或匀速直线运动状态(F合＝0，a＝0，v不变)，可判断只有C正确．] 3．物体受到与水平方向成30°角的拉力F的作用，向左做匀速直线运动，如图所示．则物体受到的拉力F与地面对物体的摩擦力的合力的方向是(　　) A．向上偏左　　　　　　　　　 B．向上偏右 C．竖直向上 D．竖直向下 C　[物体受四个力的作用，如图所示， 由于物体做匀速直线运动，由平衡条件知，力F的水平分量与摩擦力f大小相等，方向相反，故两力的合力竖直向上，大小等于F在竖直方向上的分量，C正确．] 4．如图所示，一个物体静止放在倾角为θ的木板上，在木板倾角逐渐增大到某一角度的过程中，物体一直静止在木板上，则下列说法中正确的是(　　) A．物体所受的支持力逐渐增大 B．物体所受的支持力与摩擦力的合力逐渐增大 C．物体所受的重力、支持力和摩擦力这三个力的合力逐渐增大 D．物体所受的重力、支持力和摩擦力这三个力的合力保持不变 D　[物体受的支持力FN＝mg cos θ，所以当木板倾角增大时，支持力减小，A错误；物体受重力、支持力和摩擦力三个力处于平衡状态，所以三个力的合力为零，不会随着木板倾角的增大而发生变化，C错误，D正确；支持力与摩擦力的合力与重力等大、反向，所以合力不变，B错误．] 5．如图所示，倾角为30°的斜面体固定在水平地面上．斜面上放有一重为G的物块，物块与斜面之间的动摩擦因数为，水平轻弹簧一端顶住物块，另一端顶住竖直墙面物块刚好沿斜面向上滑动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的弹力大小是(　　) A．G　　　B．G　　　C．G　　　D．G D　[根据物体的受力情况可知：Fcos 30°＝mgsin 30°＋μ(Fsin 30°＋mgcos 30°)，解得F＝G，故选D.] 6．如图所示，一件重量为G的衣服悬挂在等腰衣架上．已知衣架顶角θ＝120°，底边水平，不计摩擦，则衣架一侧对衣服的作用力大小为(　　) A．G B．G C． D．G A　[选取衣服作为研究对象，受到重力G和衣架两侧对衣服的弹力，弹力方向与衣架侧边垂直，根据几何关系可知两个弹力与竖直方向的夹角均为30°，衣服处于静止状态，所受的合力为零，则2F cos 30°＝G，解得F＝G.] 7．如图所示，重物的质量为m，轻细绳的A与B端是固定的，平衡时AO水平，BO与竖直方向的夹角为θ，绳AO的拉力大小是(　　) A．F＝mg cos θ B．F＝mg tan θ C．F＝mg sin θ D．F＝ B　[对重物进行受力分析，如图， 将力FA、FB合成，由平衡条件得FB cos θ＝mg，FB sin θ＝FA，可知AO的拉力FA＝mg tan θ.] 8．如图所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为(　　) A．－1 B．2－ C．－ D．1－ B　[物块受重力mg、支持力FN、摩擦力f.已知物块处于平衡状态，根据平衡条件，有F1cos 60°＝μ(mg－F1sin 60°)，F2cos 30°＝μ(mg＋F2sin 30°)，联立解得μ＝2－.] 9．如图所示，左侧是半径为R的四分之一圆弧，右侧是半径为2R的一段圆弧．二者圆心在一条竖直线上，小球a、b通过一轻绳相连，二者恰好在等高处平衡．已知θ＝37°，不计所有摩擦，则小球a、b的质量之比为(　　) A．3∶4 B．3∶5 C．4∶5 D．1∶2 A　[对a和b两个物体受力分析，受力分析图如下，因一根绳上的拉力相等，故拉力都为T； 由力的平衡可知a物体的拉力T＝mag cos 37°，b物体的拉力T＝mbg sin 37°，联立可解得＝.] 10．如图所示，拖把是生活中常用的清洁工具，由拖杆和拖把头构成．设某拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略．用该拖把在水平地板上拖地，沿拖杆方向施加大小为2.5mg的推力推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为37°，拖把头在水平地板上刚好做匀速直线运动．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.