假期作业4 受力分析及物体的平衡-【快乐假期必刷题】2025年高一物理暑假作业必刷题（人教版）

　　　假期作业４　受力分析及物体的平衡　　　　　　　　　　 　　如图所示为一滑梯的实物 图,为保证小朋友的安全,在水 平面铺设安全地垫,水平段与 斜面段平滑连接,某小朋友从 滑梯顶端由静止开始滑下,经 斜面底端后水平滑行一段距离,停在水平地 垫上． (１)小朋友沿粗糙的滑梯下滑时,受到重力、支 持力、下滑力和摩擦力的作用． (　　) (２)小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下的瞬 间,速度为零,处于平衡状态． (　　) (３)小朋友静止在水平面上时,速度为零,所受 合力为零,处于平衡状态． (　　) (４)小朋友在滑梯上匀速下滑的一段过程中, 所受合力为零,处于平衡状态． (　　) ◆[知识点一]　受力分析 １．如图所示,不计悬绳的质量,把 B和C两物体悬吊在天花板 A 上,当两物体静止后,下面哪一 对力是平衡力 (　　) A．天花板对绳的拉力和绳对B 物体的拉力 B．上段绳对B物体的拉力和下段绳对B物 体的拉力 C．下段绳对B物体的拉力和下段绳对C物 体的拉力 D．下段绳对C物体的拉力和C物体的重力 ２．如图所示,A、B两物体叠放在一起, 用手托住,让它们静靠在竖直墙边, 然后释放,它们同时沿墙面向下滑, 已知mA＞mB,则物体B (　　) A．只受一个重力 B．受到重力和一个摩擦力 C．受到重力、一个弹力和一个摩擦力 D．受到重力、一个摩擦力和两个弹力 ３．如图所示,将一长方形木块锯开 为 A、B两部分后,静止放置在水 平地面上．则 (　　) A．A受到两个力作用 B．B受到五个力作用 C．A对B的作用力方向垂直于它们的接触 面向下 D．A对B的作用力方向竖直向下 ◆[知识点二]　共点力的平衡 ４．(多选)(２０２５􀅰陈仓区高一 期末)如图,一只小松鼠站 在倾斜的树枝上保持静止 状态,该树枝与水平方向的 夹角为３０°,松鼠所受重力大小为G．则下列 结论正确的是 (　　) A．树枝对松鼠的支持力大小为 ３２G ,方向竖 直向上 B．树枝对松鼠的支持力大小为 ３２G ,方向垂 直树枝斜向上 C．树枝对松鼠的作用力大小等于１２G ,方向 竖直向上 D．树枝对松鼠的作用力大小等于G,方向竖 直向上 ５．(多选)如图所示,在水平推 力F的作用下,质量为m 的 楔形物块静止在倾角为θ的 光滑固定斜面上,重力加速度为g,则楔形 物块受到的斜面支持力大小为 (　　) A．Fsinθ　　　　　B．Fsinθ C．mgcosθ D．mgcosθ ◆[知识点三]　动态平衡 ６．(多选)(２０２５􀅰昆明市高一期 末)如图所示,轻质细绳AO 与 BO 的一端系在半圆形支架上, 另一端系于结点O,结点O 下 端用细绳悬挂一重物Q．初始时细绳AO 与 水平方向夹角为６０°,细绳BO 处于水平方 向,结点O位于半圆的圆心处．现将细绳B 端沿支架顺时针方向缓慢转动 ６０°,细绳 AO的位置保持不变,在此过程中下列说法 正确的是 (　　) A．细绳AO的拉力一直在变小 B．细绳AO的拉力先变小后变大 C．细绳BO的拉力一直在变大 D．细绳BO的拉力先变小后变大 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ９ ７．(多选)(２０２５􀅰湖北应城 市第一高级中学模拟)如 图所示,在水平面上竖直 放置着一根直杆,杆上 A 点分别系着不可伸长的轻绳AB 和AC,轻 绳AB 水平跨过一个光滑定滑轮,在另一端 系着一个重物,轻绳AC 固定在地面,直杆 处于平衡状态．若缩短AC 的长度,使C 点 右移,杆仍保持平衡,关于AC 的拉力FTAC 和地面对杆的支持力 FN,下列说法正确 的是 (　　) A．FTAC减小 B．FTAC增大 C．FN 减小 D．FN 增大 ８．(２０２５􀅰南通市高一期 末)如图所示,甲、乙通过 细绳将物体拉到一定高 度时静止,此时绕过定滑 轮的细绳在左右两侧与竖直方向的夹角相 等．若乙缓慢释放细绳的同时保持手中细 绳沿水平方向,甲始终保持静止,忽略滑轮 与绳子间的摩擦和绳子质量,则下列说法 正确的是 (　　) A．乙手中细绳的拉力不断增大 B．甲手中细绳的拉力不断减小 C．甲受到的地面支持力不变 D．甲受到地面的摩擦力在增大 １．如图所示,质量为 m１ 的物 体甲通过三段轻绳悬挂,三 段轻 绳 的 结 点 为 O,轻 绳 OB 水平且B 端与站在水平 面上的质量为 m２ 的人相 连,轻绳OA 与竖直方向的 夹角θ＝３７°,物体甲及人均处于静止状态． 已知sin３７°＝０􀆰６,cos３７°＝０􀆰８,重力加速度g 取１０m/s２,设最大静摩擦力等于滑动摩擦 力．求: (１)轻绳OA、OB 中的张力大小; (２)人受到的摩擦力; (３)若人的质量 m２＝６０kg,人与水平面之 间的动摩擦因数为μ＝０􀆰３,欲使人在水平 面上不滑动,则物体甲的质量m１ 最大不能 超过多少? ２．(２０２５􀅰辽宁省高一期末)如图所示,质量 m１＝３kg的物块 A悬挂在绳OP 和OQ 的 结点O 上,OP 绳水平,OQ 绳与竖直方向的 夹角为５３°,并跨过光滑轻质定滑轮与质量 为m２＝５kg的物块B相连,斜面体C质量 m３＝１０kg、倾角为３７°,斜面体C及物块A、 B均保持静止,定滑轮与B之间的绳与斜面 平行．已知sin５３°＝０􀆰８,cos５３°＝０􀆰６,g取 １０m/s２．求: (１)物块B所受的摩擦力大小及方向; (２)斜面体C对地面的压力与摩擦力． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ０１ 假期作业４ 情景辨析 (１)×　(２)×　(３)√　(４)√ 技能提升 １．D　２．A　３．D ４．BD　[对树枝上的松鼠进行受力分析, 如图所示．树枝对 松 鼠 的 支 持 力 大 小 为FN＝Gcos３０°＝ ３ ２G , 方向垂直 树 枝 向 上,故 A 错 误,B 正 确;根据平衡条件可知,树枝对松鼠的作用力与松鼠的重力 等 大 反 向,即 大 小 等 于 G,方 向 竖 直 向 上,故 C 错 误, D正确．] ５．BD ６．AD　[对结点O 受力分析,如图所示,由矢量三角形可知, 细绳AO 的拉力一直在变 小,细 绳 BO 的 拉 力 先 变 小 后 变 大．故选 A、D． ] ７．BD　[设轻绳AC的拉力为FTAC,其与竖直杆的夹角为α,轻 绳AB 的拉力为FTAB,直杆在A 点的支持力为F,由于直杆 处于平衡状态,则在结点 A 处三力平衡,有FTAC＝ FTAB sinα ,F ＝ FTAB tanα ,缩短AC的长度,使C 点右移,夹角α减小,FTAB还 是等于重物的重力,方向也不变,杆仍保持平衡,还是三力平 衡,满足上面的关系,则FTAC和F 均增大,根据牛顿第三定 律可知,两根绳子对直杆的压力增大,所以地面对杆的支持 力FN 增大,B、D正确．] ８．B　[设甲所拉细绳的左半边绳与竖直方向的夹角为θ,甲所 拉细绳的张力为FT１,乙所拉细绳的张力为FT２,重物的质量 为m,对甲、乙所拉细绳的结点作受力分析,有FT１＝ mg cosθ , FT２＝mgtanθ,当乙缓慢释放细绳时,θ在逐渐减小,故FT１、 FT２都在减小,故 A 错 误,B 正 确;由 以 上 分 析 可 知,FT１ 减 小,由于甲不动,故甲所拉细绳的右半边绳与竖直方向的夹 角不变,设为α,甲的重力为G,地面对甲的支持力为FN,对 甲受力分析易得FN＋FT１cosα＝G,Ff＝FT１sinα,在FT１减 小、α不变的情况下,可知FN 增大,Ff 减小,故 C、D错误．] 素养培优 １．解析:(１)以结点O 为研究对象,进行 受力分析如图,根据共点力的平衡条 件:FOA 与FOB 的 合 力 与 重 力 等 大 反 向,由 几 何 关 系 得:FOA ＝ m１g cosθ＝ ５ ４m１g ,FOB＝m１gtanθ＝ ３ ４m１g． (２)人在水平方向仅受绳OB 的拉力和地面的摩擦力Ff 作 用,根据平衡条件有Ff＝FOB＝ ３ ４m１g ,方向水平向左． (３)人在竖直方向上受重力 m２g和地面的支持力FN 作用, 因此有FN＝m２g,则Ff′＝μFN＝μm２g＝１８０N,要使人在水 平面上 不 滑 动,需 满 足 Fmax ＝ ３ ４ m１g≤Ff′ ,解 得 m１ ≤ ２４kg． 答案:(１)５４m１g　 ３ ４m１g　 (２)３４m１g　 水平向左 (３)２４kg ２．解析:(１)选取O 点为研究对象,进行受力分析并建立正交 轴正交分解,如图甲所示, 甲 根据平衡条件可得FTQcos５３°＝m１g, FTQsin５３°＝FTP, 解得FTQ＝５０N, FTP＝４０N, 乙 选取物块B作为研究对象,受力分析如图乙所示,B所受的 重力沿斜面向下的分力大小为 m２gsin３７°＝３０N＜５０N 所以物块B受到沿斜面向下的静摩擦力Ff, 由平衡条件可得FTQ＝m２gsin３７°＋Ff, 解得Ff＝２０N, 方向沿斜面向下; (２)对 A、B、C整体受力分析,由于三者均保持静止, 根据平衡条件,水平方向有Ff′＝FTP, 竖直方向有(m１＋m２＋m３)g＝FN, 解得Ff′＝４０N, FN＝１８０N, 根据牛顿第三定律可知,斜面体 C对地面的压力为１８０N, 方向竖直向下,斜面体 C对地面的摩擦力为４０N,方向水平 向左． 答案:(１)２０N　方向沿斜面向下　(２)１８０N,方向竖直向下 　４０N,方向水平向左 假期作业５ 情景辨析 (１)√　(２)√　(３)×　(４)×　(５)× 技能提升 １．D ２．A　[甲车快速启动时撞到乙车而停止运动,甲车司机由于 惯性,甲车司机相对于甲车向前运动,与甲车的方向盘相碰 造成甲车司机胸部受伤．乙车静止,乙车车尾由于受到撞击 而向前运动,乙车司机由于惯性保持静止,乙车司机相对于 乙车向后运动,与乙车的座椅相碰而造成乙车司机背部受 伤,故 A正确,BCD错误．] ３．B　４．B ５．AC　[衣服在G 与F１ 作用下处于静止状态,故G 与F１ 是 一对平衡力,A正确,B错误;F１ 与F２ 是一对相互作用力,C 正确,D错误．] ６．AB　７．B 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ９６