2019-2020年高中物理 5.3 力的平衡 5.4 平衡条件的应用同步精练 鲁科版必修1.doc

2019-2020年高中物理 5.3 力的平衡 5.4 平衡条件的应用同步精练 鲁科版必修1基础巩固1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53、49所示，以下说法正确的是 ()图53、49A人受到重力和支持力的作用B人受到重力、支持力和摩擦力的作用C人受到的合外力不为零D人受到的合外力方向与速度方向相同解析：因人随扶梯匀速运动，处于平衡状态，合外力一定为零，C、D项错；人所受的重力与支持力相等，合力为零，不可能有摩擦力，若有摩擦力，F合一定不等于零，这与物体的运动状态不符，故A对，B错答案：A图53、4102如图53、410所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受三个力F1、F2和摩擦力的作用，处于静止状态其中F110 N，F22 N若撤去力F1则木块在水平方向受到的合外力为()A10 N，向左 B6 N，向右C2 N，向左 D0解析：由于木块原来处于静止状态，则所受摩擦力为静摩擦力选向右为正方向，由力的平衡知，F1F2f0，此时静摩擦力为8 N，方向向左说明最大静摩擦力大于等于8 N撤去F1后，木块在水平方向受到向左的大小为2 N的力，有向左运动的趋势，由于F2小于最大静摩擦力，所以所受摩擦力仍为静摩擦力此时F2f0，即合力为零D正确答案：D3下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是()A如果物体的运动速度为零，则必处于平衡状态B如果物体的运动速度大小不变，则必处于平衡状态C如果物体处于平衡状态，则物体沿任意方向的合力都必为零D如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反解析：物体速度为零时不一定处于平衡状态，如竖直上抛的物体到达最高点时速度为零，此时物体由于自身重力而使得所受合力不为零，故A错；物体速度大小不变，但方向可能改变，即物体不一定做匀速直线运动，故物体不一定处于平衡状态，所以B错物体处于平衡状态时，满足F合0的条件，又因F合，要F合0，必须要Fx、Fy同时为零，故物体沿任意方向的合力都必为零；如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，要满足F合0条件，则任意两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反，所以选项C、D对答案：CD图53、4114.有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡(如图53、411所示)现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是()AN不变，T变大 BN不变，T变小CN变大，T变大 DN变大，T变小解析：把PQ看成一个整体，在竖直方向始终有N2mg，所以移动前后，N不变，隔离分析Q，设绳与竖直杆间的夹角为，则有：Tcosmg，当P环向左移一小段距离后，变小，cos变大T变小答案：B5下列几组共点力分别作用于同一物体上，其中，不可能使物体做匀速直线运动的是 ()A1 N、2 N、3 N B1 N、3 N、5 NC2 N、3 N、4 N D3 N、3 N、3 N答案：B图53、4126如图53、412所示，一箱苹果沿着倾角为的斜面，以速度v匀速下滑在箱子的中央有一个质量为m的苹果，它受到周围苹果对它的作用力的方向 ()A沿斜面向上 B沿斜面向下C竖直向上 D垂直斜面向上解析：箱子沿斜面匀速下滑，处于平衡状态，此时箱子中央质量为m的苹果所受合外力为零，质量为m的苹果所受重力竖直向下，故周围苹果对它作用力的方向竖直向上，C正确，A、B、D错误答案：C知能提升7一质量为M的探空气球在匀速下降，如图53、413所示，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为 ()图53、413A2(M) BMC2M D0解析：由题意可得，气球匀速升降所受空气阻力等大，设为f，另设减少的质量为m.则匀速下降时：MgFf 匀速上升时：(Mm)gfF 解得m2(M)，故选项A正确答案：A图53、4148如图53、414所示，是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图使用时，用撑杆推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上撑杆的重力和墙壁的摩擦力均不计，而且撑杆足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，该过程中撑杆对涂料滚的推力为F，涂料滚对墙壁的压力为N，下列说法正确的是()AF、N都增大 BF、N都减小CF增大，N减小 DF减小，N增大答案：B图53、4159如图53、415所示，质量为m的物体在恒力F作用下沿天花板上做匀速直线运动，物体与天花板间的动摩擦因数为，则物体受到的摩擦力的大小为 ()AFsin BFcosC(Fsinmg) D(mgFsin)解析：先对物体进行受力分析，如图所示，然后对力F进行正交分解水平方向分力：F1Fcos竖直方向分力：F2Fsin由力的平衡条件可得：F1f，F2mgN又由滑动摩擦力公式知：fN由以上各式可得fFcos(Fsinmg)故正确选项为B、C.答案：BC图53、41610如图53、416所示，能承受最大拉力为10 N的细线OA与竖直方向成45角，能承受最大拉力为5 N的细线OB水平，细线OC能承受足够大的拉力为使OA、OB均不被拉断，OC下端所悬挂物体的最大重力是多少？解析：取点O为研究对象，受力如图所示，设OA上的拉力先达到最大值，即F110 N，由平衡条件F2F1sin4510 N7.07 N5 N，所以在物重逐渐增大时，细线OB先被拉断设OB线上的拉力刚好达到最大值F25 N，处于被拉断的临界状态，由平衡条件F1sin45F2，F1cos45F3Gmax，解得GmaxF25 N.答案：5 N11已知一质量m1 kg的物体在倾角37的斜面上恰能匀速下滑，当对该物体施加一个沿斜面向上的推力F时，物体恰能匀速上滑(取g10 m/s2.sin370.6，cos370.8)(1)物体与斜面间的动摩擦因数是多大？(2)求推力F的大小答案：(1)0.75(2)12 N图53、41712在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图53、417所示仪器中有一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度风力越大，偏角越大通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力大小那么，风力大小F跟小球质量m、偏角之间有什么关系呢？解析：以小球为研究对象，有风时，它受到三个力作用：重力mg，竖直向下；风力F，水平向左；金属丝拉力T，沿金属丝倾斜向上，如图所示当风力一定时，小球能保持在一定的偏角的位置上以小球为原点，取水平方向为x轴，竖直方向为y轴，由三个力的合力等于零的条件，就可以列出方程，求出用小球质量m和偏角表示风力F大小的关系式由水平方向上的合力Fx合和竖直方向上的合力Fy合分别等于零，即Fx合TsinF0，Fy合Tcosmg0.有TsinF，Tcosmg，两式相比，得Fmgtan.由所得结果可见，当小球质量m一定时，风力F只跟偏角有关因此，根据偏角的大小就可以指示出风力的大小答案：见解析