第四节 物体的平衡（同步练习）-【中职专用】2024-2025学年高中物理同步精品课堂（高教版2023·机械建筑类）

第4节 物体的平衡 同步练习 基础巩固 1．如图所示为生活中常用的手机支架，其表面采用了光滑材质，手机与支架之间摩擦力可忽略不计，手机支架与手机后背、底部的两个接触面相互垂直．某次手机静置于手机支架上时，手机与水平面夹角为θ，手机质量为m．重力加速度为g，则手机支架对手机后背的弹力大小为（    ） A． B． C． D． 2．如图甲所示，家用燃气灶支架有四个爪。将质量为m的球状锅（如图乙所示）放在图甲所示的支架上，锅口保持水平。若锅的球面半径为R，忽略锅与爪之间的摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．四个爪对锅的弹力的合力为零 B．每个爪对锅的弹力均大于 C．每个爪对锅的弹力方向均竖直向上 D．R越大，每个爪对锅的弹力越大 3．如图所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风力作用，风力大小F1为200N，方向为东偏南60°，为了使船受到的合力能恰沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，侧向风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小为（　　） A．100N    100N B．100N    100N C．100N    100N D．100N    100N 4．如图所示，在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯，该台灯可通过前后调节支架将灯头进行前后调节。关于台灯的受力情况，下列说法正确的是（　　）    A．支架对灯头的支持力方向沿着支架斜向左上方 B．台灯的重力和桌面对台灯的支持力是一对相互作用力 C．台灯对桌面的压力和桌面对台灯的支持力是一对相互作用力 D．若将灯头向前调节一点（台灯未倒），则桌面对台灯的支持力将变大 5．如图所示，质量为m=1kg的滑块恰好沿倾角为θ=30°的斜面匀速下滑，现用一平行于该斜面的力F推滑块，使滑块沿斜面向上匀速运动，取，则推力F的大小为（　　） A．5N B．10N C．15N D．20N 6．人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图所示，以下说法正确的是（　　）。 A．人受到向右的摩擦力 B．人受到向左的摩擦力 C．人仅受到重力和支持力 D．人受到的合外力不为零 能力进阶 7．如图所示，教室后面墙角处，有一篮球依着竖直墙面，静止在水平地面上。假设地面光滑，则篮球的受力情况是（　　）    A．重力、地面的支持力 B．重力、地面的支持力、墙面的弹力 C．重力、地面的支持力、墙面的摩擦力 D．重力、地面的支持力、墙面的弹力、墙面的摩擦力 8．机器人服务人类的场景正步入现实生活中，例如餐厅使用机器人来送餐。某餐厅的送餐机器人的结构简化为如图所示的示意图，机器人的上表面保持水平，当菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，下列说法正确的是（　　）    A．菜品受到的摩擦力方向与其运动方向相同 B．菜品受到的合外力始终不变 C．菜品的质量越大，受到的静摩擦力越大 D．菜品受到的摩擦力与菜品和机器人上表面间的动摩擦因数成正比 素养提升 9．如图所示，一根轻绳跨过定滑轮将物体A、B连接在一起，A、B均处于静止状态。已知两物体质量分别为mA=2kg和mB=5kg，绳与水平方向的夹角为θ=53°，不计滑轮和绳的质量及其摩擦（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）求： （1）物体B受水平地面对它的支持力大小； （2）物体B受到地面对它的摩擦力大小。 10．如图所示，用一根绳子a把重物A挂起来，再用另一根水平的绳子b把重物A拉向一旁固定起来，A的重力是，绳子a与竖直方向的夹角。 （1）画出A物体受力的示意图； （2）求绳子a与b对物体的拉力分别是多大。（，） 　 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4节 物体的平衡 同步练习 基础巩固 1．如图所示为生活中常用的手机支架，其表面采用了光滑材质，手机与支架之间摩擦力可忽略不计，手机支架与手机后背、底部的两个接触面相互垂直．某次手机静置于手机支架上时，手机与水平面夹角为θ，手机质量为m．重力加速度为g，则手机支架对手机后背的弹力大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】对手机受力分析，如图 手机受到竖直向下的重力、手机支架对手机后背的弹力、手机支架对手机底部的弹力三个力处于平衡状态，根据平衡条件可知 故选A。 2．如图甲所示，家用燃气灶支架有四个爪。将质量为m的球状锅（如图乙所示）放在图甲所示的支架上，锅口保持水平。若锅的球面半径为R，忽略锅与爪之间的摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．四个爪对锅的弹力的合力为零 B．每个爪对锅的弹力均大于 C．每个爪对锅的弹力方向均竖直向上 D．R越大，每个爪对锅的弹力越大 【答案】B 【详解】AC. 由图可知球状锅受到支架四个弹力的作用，自身的重力作用，且弹力的方向均指向球心，由平衡条件可知，四个弹力的合力与锅的重力等大，方向竖直向上，故AC错误； BD. 设每个爪与锅之间的弹力为F，正对的一对爪之间的距离为d，锅的质量为m，半径为R，则F与竖直方向的夹角满足 竖直方向根据平衡条件，有 可得 由此可知每个爪对球状锅的弹力大于，若质量相同的锅，半径越大，每个爪对它的弹力越小，故B正确，D错误。 故选B。 3．如图所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风力作用，风力大小F1为200N，方向为东偏南60°，为了使船受到的合力能恰沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，侧向风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小为（　　） A．100N    100N B．100N    100N C．100N    100N D．100N    100N 【答案】A 【详解】以、为临边做平行四边形，使合力F沿正东方向则有 代入数据，解得 ， 故选A。 4．如图所示，在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯，该台灯可通过前后调节支架将灯头进行前后调节。关于台灯的受力情况，下列说法正确的是（　　）    A．支架对灯头的支持力方向沿着支架斜向左上方 B．台灯的重力和桌面对台灯的支持力是一对相互作用力 C．台灯对桌面的压力和桌面对台灯的支持力是一对相互作用力 D．若将灯头向前调节一点（台灯未倒），则桌面对台灯的支持力将变大 【答案】C 【详解】A．支架对灯头的支持力与灯头的重力平衡，所以支持力方向竖直向上，A错误； B．台灯的重力和桌面对台灯的支持力，都作用在台灯上，又等大、反向和共线，故属于一对平衡力，B错误； C．台灯对桌面的压力和桌面对台灯的支持力，作用在不同物体上，又等大、反向和共线，属于一对相互作用力，C正确； D．若将灯头向前调节一点（台灯未倒），台灯整体受力情况不变，桌面对台灯的支持力不变，D错误。 故选C。 5．如图所示，质量为m=1kg的滑块恰好沿倾角为θ=30°的斜面匀速下滑，现用一平行于该斜面的力F推滑块，使滑块沿斜面向上匀速运动，取，则推力F的大小为（　　） A．5N B．10N C．15N D．20N 【答案】B 【详解】滑块恰好沿倾角为θ=30°的斜面匀速下滑，则可得 滑块向上匀速运动时，则有 故选B。 6．人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图所示，以下说法正确的是（　　）。 A．人受到向右的摩擦力 B．人受到向左的摩擦力 C．人仅受到重力和支持力 D．人受到的合外力不为零 【答案】C 【详解】人匀速运动，合力为零，假设人受到摩擦力的作用，则人水平方向合力不为零，这与人合力为零相矛盾，说明人不受摩擦力作用，则人只受到重力和支持力的作用。 故选C。 能力进阶 7．如图所示，教室后面墙角处，有一篮球依着竖直墙面，静止在水平地面上。假设地面光滑，则篮球的受力情况是（　　）    A．重力、地面的支持力 B．重力、地面的支持力、墙面的弹力 C．重力、地面的支持力、墙面的摩擦力 D．重力、地面的支持力、墙面的弹力、墙面的摩擦力 【答案】A 【详解】对篮球分析可知，篮球受地面的重力和支持力的作用，摩擦力的方向与受力面相切，篮球没有向上或向下的趋势，故不受墙面的摩擦力，由于水平方向不受外力，故如果墙面对篮球有弹力的话，篮球不能保持静止，故不受水平方向上的弹力； 故选A。 8．机器人服务人类的场景正步入现实生活中，例如餐厅使用机器人来送餐。某餐厅的送餐机器人的结构简化为如图所示的示意图，机器人的上表面保持水平，当菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，下列说法正确的是（　　）    A．菜品受到的摩擦力方向与其运动方向相同 B．菜品受到的合外力始终不变 C．菜品的质量越大，受到的静摩擦力越大 D．菜品受到的摩擦力与菜品和机器人上表面间的动摩擦因数成正比 【答案】B 【详解】ACD．当菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品只受到重力和支持力的作用，没有受到摩擦力，ACD错误； B．由平衡条件可知，菜品受到的合外力为零（不变），B正确。 故选B。 素养提升 9．如图所示，一根轻绳跨过定滑轮将物体A、B连接在一起，A、B均处于静止状态。已知两物体质量分别为mA=2kg和mB=5kg，绳与水平方向的夹角为θ=53°，不计滑轮和绳的质量及其摩擦（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）求： （1）物体B受水平地面对它的支持力大小； （2）物体B受到地面对它的摩擦力大小。 【答案】（1）34N；（2）12N 【详解】（1）对A受力分析知，A受绳子拉力和重力，二力平衡则有 对B受力分析如图，由平衡条件有 解得物体B受水平地面对它的支持力N为 （2）对B由平衡条件，解得物体B受到地面对它的摩擦力f的大小为 10．如图所示，用一根绳子a把重物A挂起来，再用另一根水平的绳子b把重物A拉向一旁固定起来，A的重力是，绳子a与竖直方向的夹角。 （1）画出A物体受力的示意图； （2）求绳子a与b对物体的拉力分别是多大。（，） 　 【答案】（1）；（2）50N，30N 【详解】（1）以物体Ａ为研究对象，其分别受到绳子的拉力Fa、Fb以及重力G，其受力示意图为 （2）依题意，因其平衡则有 代入数据解得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$