高中物理人教版 (2019)必修 第一册5 共点力的平衡当堂检测题

受力分析　共点力的平衡

一、选择题

1.一根轻绳一端系小球P,另一端系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和小球P之间夹有一长方体物块Q,如图所示,在小球P、物块Q均处于静止状态的情况下,下列有关说法正确的是              (　　)

A.物块Q受3个力

B.小球P受4个力

C.若O点下移,物块Q受到的静摩擦力将增大

D.若O点上移,绳子的拉力将变小

2.一建筑塔吊如图所示向右上方匀速提升建筑物料,若忽略空气阻力,则下列有关物料的受力图正确的是              (　　)

3.如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在竖直向上的力F作用下,A、B共同向上匀速运动,下列说法正确的是              (　　)

A.物体A受到物体B对它的作用力的大小等于物体A的重力

B.物体B受到的作用力F的大小要小于物体A、B的重力之和

C.墙面对物体A的滑动摩擦力方向向下

D.物体A对物体B的静摩擦力方向沿接触面斜向上

4.(多选)如图所示,一个质量m=0.3kg的小球穿在水平直杆上处于静止状态,现对小球施加一个5N的拉力F,F与杆的夹角为37°,小球与杆之间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则              (　　)

A.小球受到2个力

B.小球受到3个力

C.若F=10N,则小球受4个力

D.若F=10N,则小球受3个力

5.如图所示,甲、乙两个小球的质量均为m,两球间用细线连接,甲球用细线悬挂在天花板上。现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球,平衡时细线都被拉紧。则平衡时两球的可能位置是下列选项中的              (　　)

6.如图所示,在水平板左端有一固定挡板,挡板上连接一轻质弹簧,紧贴弹簧放一质量为m的滑块,此时弹簧处于自然长度。已知滑块与水平板间的动摩擦因数为(最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为θ,最后直到板竖直,此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是(　　)

7.光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆,小球通过轻绳与细杆相连,此时轻绳处于水平方向,球心恰位于圆弧形细杆的圆心处,如图所示。将悬点A缓慢沿杆向上移动,直到轻绳处于竖直方向,在这个过程中,轻绳的拉力              (　　)

A.逐渐增大　　　B.大小不变

C.先减小后增大　　　D.先增大后减小

8.如图所示是一个简易起吊装置的示意图,AC是质量不计的撑杆,A端与竖直墙用铰链连接,一滑轮B固定在A点正上方,C端吊一重物。现施加一拉力F缓慢将重物P向上拉,在AC杆达到竖直前              (　　)

A.BC绳中的拉力FT越来越大

B.BC绳中的拉力FT越来越小

C.AC杆中的支持力FN越来越大

D.AC杆中的支持力FN越来越小

9.如图所示,三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点,A、B两端被悬挂在水平天花板上,相距2l。现在C点上悬挂一个质量为m的重物,为使CD绳保持水平,在D点上可施加的力的最小值为(重力加速度为g)              (　　)

A.mg　　　B.mg

10.平衡艺术家在不使用任何工具的情况下,仅靠大自然重力就能将形状各异的石头叠在一起,赢得了无数惊叹声。如图所示,某次一平衡艺术家将石块A、B、C从上到下依次叠放在一块大石头上,并使它们始终保持静止,整个环境处于无风状态,则              (　　)

A.石块A对B的压力就是A的重力

B.石块B受力的个数不可能超过4个

C.石块C对石块B的作用力竖直向上

D.石块C对石块B的作用力大小是石块B对石块A作用力大小的两倍

11.如图所示,一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方做匀速运动。用G表示无人机重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是              (　　)

12.如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°,则β等于              (　　)

A.45°　　　B.55°

C.60°　　　D.70°

13.如图所示,小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上,两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连,两球均处于静止状态,已知B球质量为m,O点在半圆柱体圆心O1的正上方,OA与竖直方向成30°角,OA长度与半圆柱体半径相等,OB与竖直方向成45°角,则下列叙述正确的是              (　　)

A.小球A、B受到的拉力TOA与TOB相等,且TOA=TOB=mg

B.弹簧弹力大小为mg

C.A球质量为m

D.光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg

14.如图所示,上表面光滑的半圆柱体放在水平地面上,一小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点,在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态。下列说法中正确的是              (　　)

A.半圆柱体对小物块的支持力变大

B.地面对半圆柱体的摩擦力先增大后减小

C.外力F变大

D.地面对半圆柱体的支持力变大

15.如图所示,垂直墙角有一个截面为半圆的光滑柱体,用细线拉住的小球静止靠在接近半圆底端的M点。通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中,细线始终保持在小球处与半圆相切。下列说法正确的是              (　　)

A.细线对小球的拉力先增大后减小

B.小球对柱体的压力先减小后增大

C.柱体受到水平地面的支持力逐渐减小

D.柱体对竖直墙面的压力先增大后减小

16.如图所示,由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架,在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q,两个小球恰能在某一位置平衡。现将P缓慢地向左移动一小段距离,两球再次达到平衡。若小球所带电荷量不变,与移动前相比              (　　)

A.杆AO对P的弹力减小　　　B.杆BO对Q的弹力减小

C.P、Q之间的库仑力减小　　　D.杆AO对P的摩擦力增大

17.如图所示,一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O'点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂小球A,另一端系一位于水平粗糙面上的物体B,OO'绳与竖直方向的夹角为α,下列说法正确的是              (　　)

A.将B向左移动少许,若B仍能保持静止,则B与地面间的摩擦力变大

B.增大小球A的质量,若B仍能保持静止,则B与地面间的摩擦力变大

C.无论物体B在水平面上左移还是右移,只要移动后B仍能保持静止且移动距离很小,α角将不变

D.无论物体B在水平面上左移还是右移,只要移动后B仍能保持静止,OO'绳上的张力大小不变

18.如图所示,OA为一遵循胡克定律的弹性轻绳,弹性轻绳的一端固定在O点,另一端系着一静止在水平面上的物体(此时物体对水平面有压力)。B处固定一光滑的轻小滑轮,OB为弹性绳的自然长度。现在用水平外力F使物体沿水平面匀速运动。在此过程中,物体所受水平面的摩擦力的大小变化情况是              (　　)

A.先变大后变小　　　B.先变小后变大

C.保持不变　　　D.条件不够,无法判断

10.(多选)如图所示,物体A、B跨过光滑定滑轮并用轻绳连接起来,物体A放在倾角为θ的固定粗糙斜面上,滑轮左边的轻绳平行斜面。已知物体A的质量为m,物体A与斜面间的动摩擦因数为μ(μ<tanθ<1),不计滑轮与绳之间的摩擦,要使物体A能在斜面上滑动,物体B的质量可能为              (　　)

A.m(1-μ)sinθ　　　B.m(1+μ)cosθ

C.m(1-μ)cosθ　　　D.

二、填空题

19.如图所示,矩形平板ABCD的AD边固定在水平面上,平板与水平面夹角为θ,AC与AB的夹角也为θ。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下,沿AC方向匀速运动。物块与平板间的动摩擦因数μ=tanθ,重力加速度大小为g,拉力大小为              。

20.物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为,重力加速度取10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1500N,则物块的质量最大为        。

三、计算题

21.质量为M的木楔倾角为θ(θ<45°),在水平面上保持静止,当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时,它正好匀速下滑。当用与木楔斜面成α角的力F拉木块时,木块匀速上升,如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止,重力加速度为g)。

(1)当α为何值时,拉力F有最小值,求此最小值;

(2)求在(1)的情况下木楔对水平面的摩擦力的大小。

22.如图所示,质量M=3kg的三角形空心支架放在水平面上,与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5,质量m=1kg的光滑小环套在杆AB上,今用跟水平方向成60°角的力F拉着小环,整个装置均处于静止状态,g取10m/s2。求:

(1)拉力F的大小。

(2)三角形支架与水平面间的摩擦力大小及地面对三角形支架的支持力大小。

23.如图甲所示,在倾角为37°的固定斜面上有一物体,质量为10kg。当给它施加沿斜面向下,大小为4N的力时,物体刚好静止在斜面上,(最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)物体与斜面间的动摩擦因数;

(2)如果改用与斜面成30°向上的力拉物体,如图乙所示,物体将会沿斜面向上匀速运动,则所施加的拉力多大。(本小问计算结果保留两位小数)