2020版新教材高中物理 4.3 共点力的平衡课堂检测（含解析）鲁科版必修1

共点力的平衡1.一氢气球下系一小重物G，重物只在重力和绳的拉力F作用下做匀速直线运动，不计空气阻力和风力的影响，而重物匀速运动的方向如图中箭头所示的虚线方向，则图中气球和重物G在运动中所处的位置正确的是()【解析】选A。重物只在重力和绳子的拉力F作用下做匀速直线运动，那么这两个力的合力为0，即绳子的拉力方向是竖直向上的，A正确，B、C、D错误。【补偿训练】孔明灯相传是由三国时的诸葛孔明发明的，如图所示，有一盏质量为m的孔明灯升空后沿着东偏北方向匀速上升，则此时孔明灯所受空气的作用力的大小和方向是()A.0B.mg，竖直向上C.mg，东北偏上方向D.mg，东北偏下方向【解析】选B。孔明灯向着东北偏上方向匀速上升，即做匀速直线运动，处于平衡状态，则合力为零，根据平衡条件：空气的作用力大小F=mg，竖直向上。故选B。2.(2019晋江高一检测)“阿门阿前一棵葡萄树，阿嫩阿嫩绿地刚发芽，蜗牛背着那重重的壳呀，一步一步地往上爬”一首经典的儿童歌曲，如图，蜗牛在树枝上匀速向上爬，若树枝的倾角为，则树枝对重力为G的蜗牛的作用力是()A.Gsin B.Gcos C.Gtan D.G【解析】选D。对蜗牛进行受力分析，有向下的重力、垂直葡萄树枝向上的弹力、沿葡萄树枝向上的摩擦力，因蜗牛缓慢爬行，说明蜗牛处于平衡状态，即所受合力为零，因此，蜗牛受到葡萄树枝的作用力大小等于蜗牛重力，再根据牛顿第三定律，葡萄树枝对蜗牛的作用力大小为G。故选D。3.如图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换绳OA，使连接点A向上移，但保持O点位置不变，则A点向上移时，绳OA的拉力()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大【解析】选D。以O点为研究对象，处于平衡状态，根据受力平衡，有：由图可知，绳子OB上的拉力逐渐减小，OA上的拉力先减小后增大，故A、B、C错误，D正确。所以选D。4.质量为m=2 kg的物体A放在倾角为=37的斜面上时，恰好能匀速下滑(如图甲)。现用细线系住物体A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B，物体A恰好能沿斜面匀速上滑(如图乙)。(1)求物体A匀速下滑时受到的摩擦力。(2)求物体B的质量。(已知sin37=0.6，cos37=0.8，g取10 m/s2)【解析】(1)当物体A沿斜面匀速下滑时，沿斜面方向的合力为0，有：f=mgsin=12 N(2)当物体A沿斜面匀速上滑时，A物体所受摩擦力大小不变，方向沿斜面向下，沿斜面方向的合力仍为0，有：T=f+mgsin对物体B，有：T=mBg由以上各式可求得：mB=2.4 kg答案：(1)12 N(2)2.4 kg情境：如图所示，用两根长度相等的轻绳，下端悬挂一个质量为m的物体，上端分别固定在水平天花板上的M、N点，M、N间距为s，已知两绳所能承受的最大拉力为T。问题：每根绳的长度不得短于多少。【解析】当绳子的拉力达到最大时，两绳的长度最短。设两绳的夹角为2。以物体为研究对象，分析受力情况，作出受力示意图。根据平衡条件得到：cos=根据几何知识得，绳的最短长度L=代入整理得：L=答案：- 4 -