2021-2022学年高中物理-第4章-物体的平衡-2-共点力平衡条件的应用作业教科版必修1.doc

2021-2022学年高中物理 第4章 物体的平衡 2 共点力平衡条件的应用作业教科版必修12021-2022学年高中物理 第4章 物体的平衡 2 共点力平衡条件的应用作业教科版必修1年级：姓名：- 6 -共点力平衡条件的应用平衡的稳定性(选学)(时间：30分钟分值：60分)(15分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1如图所示，物体M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 NA当F14 N，F28 N时物体静止，此时物体受向右的摩擦力为4 N，说明fmax4 N当F1增加5 N时，F1与F2的合力为1 N，物体仍能静止2从图中可以看出，卸下来的沙子呈现一个圆锥形因为沙粒与沙粒之间的动摩擦因数可以看作一个定值，所以沙堆的高与周长之比是定值，也就是说，无论卸下来的沙子是多还是少，沙堆是大还是小，这些沙堆的形状都是相似的那么，沙堆的高与周长之比为 ()A.B.C.D.A分析沙堆边缘处一粒沙子的受力，如图所示，由平衡条件得mgsin mgcos ，所以tan 又tan ，周长c2R.所以.故选A.3棒AB的一端A固定于地面，可绕A点无摩擦地转动，B端靠在物体C上，物体C靠在光滑的竖直墙上，如图所示若在C物体上再放上一个小物体，整个装置仍保持平衡，则B端与C物体之间的弹力大小将()A变大 B变小C不变 D无法确定A设B对C的弹力大小为F，AB与竖直方向的夹角为，则对C在竖直方向有Fcos mg，当在物体C上放置小物体后，则对C和小物体的整体而言，mg变大，则F变大，故选项A正确4如图所示，一根轻绳跨过定滑轮后系在质量较大的球上，球的大小不可忽略，在轻绳的另一端加一个力F，使球沿斜面由图示位置缓慢拉上顶端，各处的摩擦不计，在这个过程中拉力F()A逐渐增大 B保持不变C先增大后减小 D先减小后增大A将球沿固定的光滑斜面由题图位置缓慢拉到顶端的过程中，顺时针转动过程绳子拉力方向如图中1到2到3的位置(注意开始时绳子拉力与支持力的夹角就是大于90的)由图可以看出绳子拉力一直增大，即F一直增大5如图所示，吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同的角度，重力大小为G的运动员静止时，左边绳子张力为T1，右边绳子张力为T2.则下列说法正确的是 ()AT1和T2是一对作用力与反作用力B运动员两手缓慢撑开时，T1和T2都会变小CT2一定大于GDT1T2GBT1和T2是两边绳子作用在吊环上的力，不是一对作用力与反作用力，选项A错误；因T1和T2的合力等于G，故当运动员两手缓慢撑开时，绳子与竖直方向的夹角减小，故T1和T2都会变小，选项B正确；因绳子与竖直方向的夹角不确定，故T2与G的关系不能确定，选项C错误；T1和T2的矢量和等于G，故T1T2G只在当绳子与竖直方向夹角为零时才是成立的，选项D错误6如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是()AF1先增大后减小，F2一直减小BF1先减小后增大，F2一直减小CF1和F2都一直减小DF1和F2都一直增大B小球受重力、挡板弹力F1和斜面弹力F2，将F1与F2合成为F，如图所示小球一直处于平衡状态，三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故F1和F2的合力F一定与重力等值、反向、共线，从图中可以看出，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，F1先变小，后变大，F2越来越小；由牛顿第三定律可知F1先变小，后变大，F2越来越小，故B正确. 二、非选择题(本题共2小题，共24分)7(12分)如图所示，光滑金属球的重力G40 N它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角37的斜面体上已知斜面体处于水平地面上保持静止状态，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)墙壁对金属球的弹力大小；(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向解析(1)金属球静止，则它受到的三个力平衡(如图所示)由平衡条件可得墙壁对金属球的弹力为N1Gtan 40tan 3730 N.(2)斜面体对金属球的弹力为N250 N由斜面体平衡可知地面对斜面体的摩擦力大小为fN2sin 3730 N摩擦力的方向水平向左答案(1)30 N(2)30 N方向水平向左8(12分)一物体置于粗糙的斜面上，给该物体施加一个平行于斜面的力，当此力为100 N且沿斜面向上时，物体恰能沿斜面向上匀速运动；当此力为20 N且沿斜面向下时，物体恰能在斜面上向下匀速运动，求施加此力前物体在斜面上受到的摩擦力 解析物体沿斜面向上运动时受力分析如图甲所示由共点力的平衡条件得甲x轴：F1f1mgsin 0y轴：mgcos N10又f1N1物体沿斜面向下运动时受力分析如图乙所示乙由共点力的平衡条件得x轴：f2F2mgsin 0y轴：mgcos N20又f2N2，f1f2f以上各式联立得f1f2f代入数据得f N60 N，mgsin 40 N当不施加此力时，物体受重力沿斜面向下的分力mgsin f故物体静止在斜面上，受到的静摩擦力fmgsin 40 N.答案40 N