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1、第三章第三章 研究物体间的相互作用研究物体间的相互作用 第五节第五节 共点力的平衡条件共点力的平衡条件 A 级级 抓基础抓基础 1下列物体中处于平衡状态的是下列物体中处于平衡状态的是( ) AF1 赛道上汽车刚起动的一瞬间赛道上汽车刚起动的一瞬间 B物体做自由落体运动刚开始下落的一瞬间物体做自由落体运动刚开始下落的一瞬间 C11 届全运会上运动员撑杆跳到最高点的一瞬间届全运会上运动员撑杆跳到最高点的一瞬间 D停在斜面上的汽车停在斜面上的汽车 解析：解析：A、B、C 中物体的瞬时速度为零，但加速度不是零，不中物体的瞬时速度为零，但加速度不是零，不 是平衡状态，是平衡状态，D 项中物体静止，处于平
2、衡状态，故选项中物体静止，处于平衡状态，故选 D. 答案：答案：D 2.如图所示，物体在同一平面内的四个共点力作用下处于静止如图所示，物体在同一平面内的四个共点力作用下处于静止 状态，若其中状态，若其中 F2、F3、F4大小和方向保持不变，将大小和方向保持不变，将 F1逆时针方向逆时针方向 转动转动 90角，而大小保持不变，则此物体所受的合力大小为角，而大小保持不变，则此物体所受的合力大小为( ) A.F1 B2F2 2 2 CF1 D.F1 2 2 2 2 答案：答案：A 3. (多选多选)一铁块一铁块 m 被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动，如被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动，如 图所示
3、，下列说法错误的是图所示，下列说法错误的是( ) A铁块受到四个力作用，其中有三个力的施力物体均是黑板铁块受到四个力作用，其中有三个力的施力物体均是黑板 B铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力：互相吸引的铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力：互相吸引的 磁力和互相推斥的弹力磁力和互相推斥的弹力 C铁块受到的磁力和弹力是一对相互作用力铁块受到的磁力和弹力是一对相互作用力 D铁块受到的磁力大于弹力，黑板才能吸住铁块不动铁块受到的磁力大于弹力，黑板才能吸住铁块不动 解析：解析：铁块受四个力的作用，分别是铁块的重力、黑板的吸引铁块受四个力的作用，分别是铁块的重力、黑板的吸引 力、黑板的支持力及黑板
4、的摩擦力，铁块的重力与黑板的摩擦力是力、黑板的支持力及黑板的摩擦力，铁块的重力与黑板的摩擦力是 平衡力，黑板的吸引力与黑板的支持力是平衡力选平衡力，黑板的吸引力与黑板的支持力是平衡力选 CD. 答案：答案：CD 4.如图所示如图所示，物体物体 M 放在水平面上受到两个水平力的作用放在水平面上受到两个水平力的作用， F14 N，F28 N，物体处于静止状态如果将水平力物体处于静止状态如果将水平力 F1增加增加 5 N，则则( ) A物体物体 M 仍处于静止状态仍处于静止状态 B物体物体 M 受到的合力方向向左受到的合力方向向左 C物体物体 M 受到的合力方向向右受到的合力方向向右 D物体物体 M
5、 受到的摩擦力等于受到的摩擦力等于 5 N 解析：解析：据题意可知据题意可知，当当 F14 N，F28 N 时时，物体处于静止状物体处于静止状 态态，即物体所受最大静摩擦力的最小值应为即物体所受最大静摩擦力的最小值应为 F2F1(84) N4 N如果将如果将 F1增加增加 5 N，则则 F1(45) N9 N显然显然 F1F2(98) N1 N，小于最大静摩擦力小于最大静摩擦力，故物体仍处于静止故物体仍处于静止 状态状态，所受静摩擦力为所受静摩擦力为 1 N，方向水平向左方向水平向左，物体所受合力为零物体所受合力为零， 故故 A 选项正确选项正确 答案：答案：A 5.如图所示，一物块沿固定斜面
6、匀速下滑，下列说法正确的是如图所示，一物块沿固定斜面匀速下滑，下列说法正确的是( ) A物块受重力和斜面对它的支持力物块受重力和斜面对它的支持力 B物块受重力、斜面对它的支持力和摩擦力物块受重力、斜面对它的支持力和摩擦力 C物块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力和下滑力物块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力和下滑力 D物块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力、下滑力和压力物块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力、下滑力和压力 答案：答案：B 6如图如图 AB 杆通过悬线悬于杆通过悬线悬于 O 点，处于静止状态，则杆上点，处于静止状态，则杆上 B 点对地面的摩擦力方向为点对地面的摩擦力方向为( ) A水平向
7、右水平向右 B无摩擦力无摩擦力 C水平向左水平向左 D无法确定无法确定 解析：解析：杆在水平方向上是平衡状态，由于绳子的拉力在水平方杆在水平方向上是平衡状态，由于绳子的拉力在水平方 向有向右的分力，故地面对杆有向左的摩擦力，因此向有向右的分力，故地面对杆有向左的摩擦力，因此 B 点对地面的点对地面的 摩擦力方向向右摩擦力方向向右 答案：答案：A B 级级 提能力提能力 7(多选多选)如图所示如图所示，位于斜面上的物体位于斜面上的物体 M 在沿斜面向上的力作在沿斜面向上的力作 用下而处于静止状态用下而处于静止状态，对对 M 的受力情况的受力情况，下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A可能受三
8、个力作用可能受三个力作用 B可能受四个力作用可能受四个力作用 C一定受三个力作用一定受三个力作用 D一定受四个力作用一定受四个力作用 答案：答案：AB 8如图所示，某工人正在修理草坪，推力如图所示，某工人正在修理草坪，推力 F 与水平方向成与水平方向成 角，割草机沿水平方向做匀速直线运动，则割草机所受阻力的大小角，割草机沿水平方向做匀速直线运动，则割草机所受阻力的大小 为为( ) AFsin BFcos C. D. F F s si in n F F c co os s 解析：解析：割草机沿水平方向做匀速直线运动，受到重力割草机沿水平方向做匀速直线运动，受到重力 mg、推力、推力 F、地面的支
9、持力、地面的支持力 FN和阻力和阻力 Ff，四个力的合力为零，则有，四个力的合力为零，则有 FfFcos . 答案：答案：B 9(多选多选)如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上， 两绳与竖直方向的夹角均为两绳与竖直方向的夹角均为 45，日光灯保持水平，所受重力为，日光灯保持水平，所受重力为 G，下列说法正确的是，下列说法正确的是( ) A两绳对日光灯拉力的合力大小为两绳对日光灯拉力的合力大小为 G B两绳的拉力和重力不是共点力两绳的拉力和重力不是共点力 C两绳的拉力大小分别为两绳的拉力大小分别为G 和和G 2 2 2 2 2 2 2 2
10、 D两绳的拉力大小分别为两绳的拉力大小分别为 G 和和 G 1 1 2 2 1 1 2 2 解析：解析：两绳的拉力的作用线与重力的延长线交于一点，这三个两绳的拉力的作用线与重力的延长线交于一点，这三个 力为共点力，力为共点力，B 错误；对日光灯受力分析如图所示，由平衡条件知，错误；对日光灯受力分析如图所示，由平衡条件知， 两绳拉力的合力与重力等大反向，由力的矢量三角形知两绳拉力的合力与重力等大反向，由力的矢量三角形知 2Fsin 45 G，解得，解得 FG，A、C 正确，正确，D 错误错误 2 2 答案：答案：AC 10.(多选多选)如图所示如图所示，铁板铁板 AB 与水平地面之间的夹角为与水
11、平地面之间的夹角为 ，一块一块 磁铁吸附在铁板下方在缓慢抬起铁板的磁铁吸附在铁板下方在缓慢抬起铁板的 B 端使端使 角增大角增大(始终小于始终小于 90)的过程中的过程中，磁铁始终相对于铁板静止下列说法正确的是磁铁始终相对于铁板静止下列说法正确的是( ) A磁铁所受合外力不变磁铁所受合外力不变 B磁铁始终受到三个力的作用磁铁始终受到三个力的作用 C磁铁受到的摩擦力逐渐减小磁铁受到的摩擦力逐渐减小 D铁板对磁铁的弹力逐渐增大铁板对磁铁的弹力逐渐增大 解析：解析：以磁铁为研究对象进行受力分析以磁铁为研究对象进行受力分析(如图所示如图所示)，在缓慢抬在缓慢抬 起铁板起铁板 B 端的过程中磁铁相对铁板
12、静止端的过程中磁铁相对铁板静止，因此磁铁所受合外力始终因此磁铁所受合外力始终 为零为零，A 正确磁铁受重力、铁板的吸引力、铁板的弹力和铁板的正确磁铁受重力、铁板的吸引力、铁板的弹力和铁板的 摩擦力四个力作用摩擦力四个力作用，B 错误由受力平衡关系可得错误由受力平衡关系可得，沿斜面方向：沿斜面方向： mgsin f，增大增大，sin 增大增大，则则 f 增大增大，即磁铁受到的摩擦即磁铁受到的摩擦 力逐渐增大；垂直斜面方向：力逐渐增大；垂直斜面方向：FNmgcos F吸 吸， ，增大增大，cos 减小减小，则则 FN增大增大，即铁板对磁铁的弹力逐渐增大即铁板对磁铁的弹力逐渐增大，C 错误错误，D
13、正正 确确 答案：答案：AD 11三条轻绳结于三条轻绳结于 O 点，通过一轻质弹簧测力计将一重物悬挂点，通过一轻质弹簧测力计将一重物悬挂 起来，如图所示已知系在竖直墙上的绳与墙成起来，如图所示已知系在竖直墙上的绳与墙成 37角，弹簧测力角，弹簧测力 计水平且读数为计水平且读数为 3 N，求重物的质量，求重物的质量(g 取取 10 m/s2) 解析：解析：将竖直绳对将竖直绳对 O 点的拉力点的拉力 FT沿两绳方向进行分解，分力沿两绳方向进行分解，分力 分别为分别为 FT1和和 FT2，如图所示则，如图所示则 FT1FTtan 37， 而而 FTmg，FT13 N. 所以重物的质量所以重物的质量
14、m kg0.4 kg. FT1 gtan 37 3 10 0.75 答案：答案：0.4 kg 12.如图所示如图所示，一质量为一质量为 6 kg 的物块置于水平地面上物块与地的物块置于水平地面上物块与地 面间的动摩擦因数为面间的动摩擦因数为 0.5，然后用两根绳分别系在物块的然后用两根绳分别系在物块的 A 点和点和 B 点点A 绳水平绳水平，B 绳与水平面的夹角为绳与水平面的夹角为 37，已知已知 sin 37 0.6，cos 370.8，g 取取 10 m/s2. (1)逐渐增大逐渐增大 B 绳的拉力绳的拉力，直到物块对地面的压力恰好为零直到物块对地面的压力恰好为零，则则 此时此时 A 绳和
15、绳和 B 绳的拉力分别是多大？绳的拉力分别是多大？ (2)将将 A 绳剪断绳剪断，为了使物块沿水平面做匀速直线运动为了使物块沿水平面做匀速直线运动，在不改在不改 变变 B 绳方向的情况下绳方向的情况下，B 绳的拉力应为多大？绳的拉力应为多大？ 解析：解析：(1)对物块受力分析对物块受力分析，此时物块受重力、此时物块受重力、A 绳的拉力、绳的拉力、B 绳的拉力绳的拉力，根据共点力平衡根据共点力平衡，得得 FA80 N， m mg g t ta an n FB100 N. m mg g s si in n (2)对物块受力分析对物块受力分析，并将并将 B 绳的拉力绳的拉力 FB正交分解正交分解，如图所如图所 示示， 由共点力平衡由共点力平衡，得得 水平方向：水平方向：fFBcos ， 竖直方向：竖直方向：FBsin FNmg，解得解得 FNmgFBsin ， 又又 fFN，得得 FBcos (mgFBsin )， 联立解得联立解得 FB27.
