第3章 6 共点力作用下物体的平衡(Word练习)-【精讲精练】2025-2026学年高中物理必修第一册(教科版)
[基础训练]
1.关于物体的平衡,下列说法正确的是( )
A.如果物体所受合力等于零,则物体一定处于静止状态
B.如果物体所受合力等于零,则物体一定处于匀速直线运动状态
C.只要物体速度等于零,物体就处于平衡状态
D.如果物体受到共点力作用而处于平衡状态,则物体所受合外力一定为零
解析 物体所受合力等于零,则物体处于静止状态或匀速直线运动状态,因此A、B均错;物体速度为零时,合力可能不为零,如竖直上抛物体到达最高点的瞬间,物体的速度为零,故C错。
答案 D
2.(多选)如图所示,站在水平地面、质量为15 kg的小朋友用轻绳牵住氢气球,轻绳与水平方向成53°角,轻绳的拉力大小为5 N。已知重力加速度g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,则关于地面对小朋友的支持力FN和摩擦力Ff,下列说法正确的是( )
A.FN=150 N,方向竖直向上 B.FN=146 N,方向竖直向上
C.Ff=3 N,方向水平向右 D.Ff=5 N,方向水平向右
解析 对人进行受力分析如图,由平衡条件可得Tsin 53°+FN=Mg,Tcos 53°=Ff
带入解得FN=146 N,Ff=3 N,故BC正确,AD错误。
答案 BC
3.如图所示,质量为m的木块静止地放在半径为R的半球体上,半球体与木块均处于静止状态,已知木块与半球体间的动摩擦因数为μ,木块与球心的连线与水平地面的夹角为θ,则下列说法正确的是( )
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A.地面对半球体的摩擦力方向水平向左
B.木块对半球体的压力大小为mgcos θ
C.木块所受摩擦力大小为mgcos θ
D.木块所受摩擦力大小为μmgcos θ
解析 以木块和半球体整体为研究对象,整体处于静止状态,而水平方向不受外力,故半球体不受地面的摩擦力,故A错误;
对木块受力分析,木块受到重力、支持力及摩擦力,三力作用下木块处于平衡状态,则合力为零,木块对半球面的压力为mgsin θ,故B错误;木块受到的摩擦力沿切线方向,沿切线的重力的分力与摩擦力大小相等,即Ff=mgcos θ,故D错误,C正确。
答案 C
4.如图所示是一个简易起吊设施的示意图,AC是质量不计的撑杆,A端与竖直墙用铰链连接,一滑轮固定在A点正上方,C端吊一重物。现施加一拉力F缓慢将重物P向上拉,在AC杆达到竖直前( )
A.BC绳中的拉力FT越来越大 B.BC绳中的拉力FT越来越小
C.AC杆中的支撑力FN越来越大 D.AC杆中的支撑力FN越来越小
解析 作出C点的受力示意图,如图所示。
作出力的矢量三角形如图中虚线所示,由图可知力的矢量三角形与几何三角形ABC相似。根据相似三角形的性质得=
=
,解得BC绳中的拉力为FT=G
,AC杆中的支撑力为FN=G
。由于重物P向上运动时,AB、AC不变,BC变小,故FT减小,FN不
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变。B正确。
答案 B
5.(多选)如图,在恒力F作用下,物块保持静止。关于物块的受力情况,下列说法正确的是( )
A.物块一定受到四个力 B.物块与墙之间一定有弹力
C.物块与墙之间一定有摩擦力 D.物块受到的摩擦力方向可能向下
解析 把力F分解为竖直方向与水平方向,因具有水平向左的分力,则物块与墙之间一定有弹力,当竖直分力等于物体重力时,物块与墙之间没有摩擦力,当竖直分力大于重力时物块有向上的运动趋势,则物块受到的摩擦力方向向下,所以物块可以受重力、弹力、恒力F三个力,也可以受重力、弹力、恒力F、摩擦力四个力,故选BD。
答案 BD
6.如图所示,物体M放在水平面上受到两个水平力的作用,F1=4 N,F2=8 N,物体处于静止状态,如果将水平力F1增加5 N,则( )
A.物体M仍处于静止状态
B.物体M受到的合力方向向左
C.物体M受到的合力方向向右
D.物体M受到的摩擦力等于5 N
解析 据题意可知,当F1=4 N,F2=8 N时,物体处于静止状态,即物体所受最大静摩擦力的最小值应为F2-F1=(8-4)N=4 N。如果将F1增加5 N,则F1′=(4+5) N=9 N。显然F1′-F2=(9-8) N=1 N,小于最大静摩擦力,故物体仍处于静止状态,所受静摩擦力为1 N,方向水平向左,物体所受合力为零。故A选项正确。
答案 A
7.(多选)小船被绳索拉向岸边,如图所示,船在水中运动时设水的阻力大小不变,那么在小船匀速靠岸的过程中,下列说法正确的是( )
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