高一物理上册必修1单元章节检测试题15.doc

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第五节　共点力的平衡条件

一、单项选择题
1．如图K3­5­1所示，物体受到F1＝8 N，F2＝2 N和摩擦力三个水平力的作用，静止在水平面上，若撤去F1，木块所受的合力为(　　)

图K3­5­1
A．大小为8 N，水平向右
B．大小为4 N，水平向左
C．大小为2 N，水平向右
D．等于零
2．下列各组共点力不可能平衡的是(　　)
A．20 N、20 N、20 N
B．30 N、40 N、80 N
C．20 N、30 N、50 N
D．40 N、70 N、80 N

3．用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图K3­5­2所示．已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac绳和bc绳中的拉力分别为(　　)

图K3­5­2
A.mg，mg
B.mg，mg
C.mg，mg
D.mg，mg
4．如图K3­5­3所示，物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是(　　)

图K3­5­3
A．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相同
B．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相反
C．甲、乙两图中A物体均不受摩擦力
D．甲图中A不受摩擦力，乙图中A受摩擦力，方向和F相同
二、双项选择题
5．下列说法正确的是(　　)
A．只有静止的物体才处于平衡状态
B．只要物体的速度为零，它就一定处于平衡状态
C．只要物体的运动状态不变，它就处于平衡状态
D．只有加速度为零的物体才处于平衡状态
6．如图K3­5­4所示，在水平力F的作用下，重为G的物体沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙之间的动摩擦因数为μ，物体所受摩擦力大小为(　　)

图K3­5­4
A．μF
B．μ(F＋G)
C．μ(F－G)
D．G
7．如图K3­5­5所示，物体m与斜面体M一起静止在水平面上．若将斜面的倾角θ稍微增大一些，且物体m仍静止在斜面上，则(　　)

图K3­5­5

A．斜面体对物体的支持力变小
B．斜面体对物体的摩擦力变大
C．水平面与斜面体间的摩擦力变大
D．水平面与斜面体间的摩擦力变小

8．如图K3­5­6所示，a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，一轻绳跨过光滑定滑轮连接a和N，它们连接如图并处于平衡状态．下列说法正确的是(　　)

图K3­5­6
A．N一定处于拉伸状态而M有可能处于压缩状态
B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态
C．有可能N处于不伸不缩状态而M处于压缩状态
D．有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态
9．如图K3­5­7所示，重力为G的物体受到与水平面成α角斜向上的恒力F的作用，物体沿水平地面做匀速直线运动，则(　　)

图K3­5­7
A．地面对物体的支持力大小等于物体所受重力G的大小
B．地面对物体的支持力大小等于G－Fsin α
C．物体与地面间的动摩擦因数为
D．物体所受的滑动摩擦力大小为Fcos α

三、非选择题
10．如图K3­5­8所示，重为G＝10 N的小球在竖直挡板作用下静止在倾角为30°的光滑斜面上，已知挡板也是光滑的，求：
(1)挡板对小球弹力的大小．
(2)斜面对小球弹力的大小．

图K3­5­8

11．如图K3­5­9所示，质量为m1＝5 kg的滑块置于一倾角为30°的粗糙斜面上，用一平行于斜面的大小为30 N的力F推滑块，滑块沿斜面向上匀速运动，斜面体质量m2＝10 kg，且始终静止，取g＝10 m/s2，求：
(1)斜面对滑块的摩擦力大小．
(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力的大小．

图K3­5­9

12．如图K3­5­10所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲、乙均处于静止状态．(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，tan 37°＝0.75，取g＝10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求：
(1)轻绳 OA、OB受到的拉力是多大？
(2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？
(3)若物体乙的质量m2＝4 kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？

图K3­5­10

第五节　共点力的平衡条件
1．D　解析：撤去F1以前，对物体进行受力分析，可知物体受到6 N的静摩擦力，说明物体与水平面之间的最大静摩擦力大于6 N．撤去F1后，物体受到F2＝2 N的作用，小于最大静摩擦力，所以物体仍处于静止状态，合力为零．
2．B　解析：三个力的合力可能为零，物体才可能平衡．判断三个力的合力是否可能为零的方法是：先算出任意两个力的合力的取值范围，看第三个力是否在这个范围之内，若在这个范围之内，则三个力的合力可能为零．
3．A　解析：将绳ac和bc的拉力合成，由平衡条件可知，合力与重力大小相等，即F＝mg，如图D26所示．因绳ac和绳bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，所以平行四边形为矩形，由图可知，ac绳中的拉力Fac＝mgcos30 °＝mg，bc绳中的拉力Fbc＝mgsin30°＝mg，A正确．

图D26

4．D　解析：甲、乙两图中，A、B均做匀速直线运动，所受合力均为零．分别对甲图和乙图中的物体A进行受力分析，可知D正确．
5．CD　解析：平衡状态指的是物体静止或做匀速直线运动，其特点是加速度为零，物体的运动状态(即物体的速度)不发生变化．静止不仅仅要求物体速度为零，加速度也必须为零．所以本题应选C、D.
6．AD　解析：对物体进行受力分析，如图D27所示，物体受到重力G，墙壁对物体的支持力N，墙壁对物体的摩擦力f，水平力F共四个力的作用．由于物体匀速下滑，根据共点力的平衡条件可知，f＝G，N＝F.另外滑动摩擦力f＝μN＝μF.

图D27 　　图D28
7．AB　解析：对物体进行受力分析，如图D28所示，分解重力，根据平衡条件可知：N＝Gcos θ；f＝Gsin θ.θ增大，N减小，f增大．斜面体受到物体对它的作用力，大小等于物体的重力，方向竖直向下，始终不变，故斜面体受水平面的摩擦力不变．
8．CD　解析：由题图可知N一定不可能处于压缩状态．
9．BD　解析：由正交分解法
竖直方向合力为零，有FN＝G－Fsin α
由f＝μFN，解μ＝
由水平方向合力为零，有f＝Fcos α
解得μ＝
故B、D正确．
10．解：(1)对小球进行受力分析，如图D29所示，小球受到重力、斜面对小球的支持力N1、挡板对小球的支持力N2三个力的作用．用合成法可得

图D29
N2＝Gtan 30°＝ N.
(2)N1＝＝ N.
11．解：(1)用隔离法
对滑块受力分析，如图D30甲所示，在平行斜面的方向上
F＝m1gsin 30°＋f
f＝F－m1gsin 30°＝(30－5×10×0.5) N＝5 N.

图D30
(2)用整体法
因两个物体均处于平衡状态，故可以将滑块与斜面体看做一个整体来研究，其受力如图乙所示，由图乙可知
在水平方向上有f地＝Fcos 30°＝15 N
在竖直方向上有
FN地＝(m1＋m2)g－Fsin 30°
＝(5＋10)×10 N－30× N＝135 N.
12．解：(1)受力分析如图D31所示．

图D31

FOA＝＝m1g
FOB＝m1gtan θ＝m1g.
(2)f＝FOB＝m1g
方向水平向左．
(3)fm＝μm2g＝0.3×4×10 N＝12 N
当FOB＝m1g＝fm＝12 N时，m1＝1.6 kg
即物体甲的质量m1最大不能超过1.6 kg.

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