2022年高中物理 共點力的平衡 三力平衡同步練習(含解析)新人教版必修1

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1、2022年高中物理 共點力的平衡 三力平衡同步練習(含解析)新人教版必修1 1.物塊A置于傾角為30°的斜面上,用輕彈簧、細繩跨過定滑輪與物塊B相連,彈簧軸線與斜面平行,A、B均處于靜止狀態(tài),如圖所示。A、B重力分別為10N和4N,不計滑輪與細繩間的摩擦,則 30° A.彈簧對A的拉力大小為6N B.彈簧對A的拉力大小為10N C.斜面對A的摩擦力大小為1N D.斜面對A的摩擦力大小為6N 2.如圖所示,將光滑斜面上的物體的重力mg分解為F1和F2兩個力,下列結論正確的是 A.F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力,F2是物體對斜面的正壓力 B.物體受mg、N、F1和

2、F2四個力的作用 C.物體只受重力mg和彈力N的作用 D.力N、F1和F2的三個力的作用效果跟mg、N兩個力的效果不相同 3.傾角為、質量為的斜面體靜止在粗糙水平面上,質量為的滑塊靜止在斜面體上,滑塊與斜面體間動摩擦因數為,重力加速度為;如圖所示。下列結論正確的是( ) A.滑塊受到的摩擦力大小一定是 B.滑塊對斜面體的作用力為 C.地面對斜面體有水平向右的摩擦力 D.若只是增大滑塊的質量,其它條件不變,釋放滑塊后,滑塊可能沿斜面下滑 4.(多選)下列哪組力作用在物體上,有可能使物體處于平衡狀態(tài)( ) A.3N,4N,8N

3、 B.7N,9N,6N C.4N,7N,8N D.3N,5N,1N 5.(多選) 如圖所示,水平桌面上的物體受到水平方向的力F1、F2和摩擦力的作用而處于靜止狀態(tài),其中F1=10N,F2=2N。當撤去F1后,物體的受力情況及所處狀態(tài)是 A.物體所受合力為零 B.物體受到的合力為6N C.物體將向左運動 D.物體仍然靜止 6.如圖所示彈簧測力計、繩和滑輪的質量均不計,繩與滑輪間的摩擦力不計,物體的重力都是G,在圖(甲)、(乙)、(丙)三種情況下,彈簧測力計的讀數分別是F1、F2、F3,則以下判斷正確的是 ( )。 A.F3>F

4、1=F2 B.F3=F1>F2 C.F1=F2=F3 D.F1>F2=F3 7.下列哪組力作用在物體上,有可能使物體處于平衡狀態(tài)( ) A.3N,4N,8N B.7N,9N,6N C.4N,7N,8N D.3N,5N,1N 8.如圖所示,質量為m的木塊A放在斜面體B上,若A和B沿水平方向以相同的速度v0一起向左做勻速直線運動,則A和B之間的相互作用力大小為( ) A. mgsinθ B. mgcosθ C. mg

5、 D. 0 9.如圖所示,三個重均為100N的物塊,疊放在水平桌面上,各接觸面水平,水平拉力F=20N 用在物塊2上,三條輕質繩結于O點,與物塊3連接的繩水平,與天花板連接的繩與水平方向成45o角,豎直繩懸掛重為20N的小球P。整個裝置處于靜止狀態(tài)。則( ) A.物塊1和2之間的摩擦力大小為0 B.水平繩的拉力大小為15N C.桌面對物塊3的支持力大小為320N D.物塊3受5個力的作用 10.(多選)如圖所示,質量分布均勻的光滑小球O,放在傾角均為θ的斜面體上,斜面體置于同一水平面上,且處于平衡,則下列說法中正確的是: A.甲圖中斜面對球O彈力最大

6、 B.丙圖中斜面對球O彈力最小 C.乙圖中擋板MN對球O彈力最小 D.丙圖中擋板MN對球O彈力最小 11.如圖所示,兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上,兩繩與豎直方向的夾角均為45°,日光燈保持水平,所受重力為G,左右兩繩的拉力大小分別為( ) A.G和G B.和 C.和 D.和 12.如題圖所示,某人靜躺在椅子上,椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角θ。若此人所受重力為G,則椅子各部分對他的作用力的合力大小為( ) A.Gtanθ B.Gsinθ C.Gcosθ D.G 1

7、3.小球A和B的質量均為m,長度相同的四根細線如圖所示連接,它們均被拉直,且P、B間細線恰好處于豎直方向,兩小球均處于靜止狀態(tài),則Q、A間水平細線對球的拉力大小為( ) A . B.mg C. D. 14.如圖所示,水平橫梁一端B插在墻壁內,另一端裝有光滑輕小滑輪C,一輕繩一端A固定于墻壁上,另一端跨過滑輪后懸掛一質量為M=10kg的重物,∠ACB=30°,則滑輪受到繩子作用力為( ) A. 50N B. C. 100N D. 15.如圖所示,A、B、C三個物塊重均為100N,小球P

8、重40N,作用在物塊B的水平力F=20N,整個系統(tǒng)靜止,則( ) A.A和B之間的摩擦力是20N B.B和C之間的摩擦力是20N C.物塊C受4個力作用 D.C與桌面間摩擦力為20N 16.(10分)如圖所示的裝置處于靜止狀態(tài).已知A、B兩點在同一水平面上,輕繩OA、OB與水平方向的夾角分別為,物體所受重力為G,求:物體的重力沿AB、CD方向的分力大小。 A β α C B D 17.如圖所示的裝置中,繩子與滑輪的質量不計,摩擦不計,兩個物體的質量分別為m1和m2 ,動滑輪兩邊

9、的繩子與豎直方向間的夾角分別為θ1和θ2 ,裝置處于靜止狀態(tài),則下列說法正確的是 θ1 θ2 m1 m2 A.m2可以小于m1 B.m2一定大于 C.m2一定要等于 D.θ1與θ2一定相等 18.物體在以下三個力作用下,可能做勻速直線運動的是( ) A.1 N、6 N、8 N B.3 N、6 N、4 N C.7 N、2 N、6 N D.5 N、9 N、15N 19.靜止在斜面上的物體如圖所示,受到的作用力有 A. 重力、支持力 B. 重力、支持力、摩擦力 C. 重力、

10、支持力、下滑力、摩擦力 D. 重力、壓力、下滑力、摩擦力 20.沿光滑墻壁用網兜把一個足球掛在A點,足球的質量為m,網兜的質量不計。足球與墻壁的接觸點為B,懸繩與墻壁的夾角為,則懸繩對球的拉力F1 ,和墻壁對球的支持力F2分別是( ) A. F1 = B. F1 = C. F2 = tan D. F2 = 參考答案 1.C 【解析】 試題分析:由平衡知識可知,彈簧對A的拉力大小等于B對細繩的拉力,大小為4N,選項AB錯誤;斜面對A的摩擦力大小為:f=mAgsin30°-T=10×0.5N-4N=1N,選項C正確,D

11、錯誤;故選C. 考點:物體的平衡. 2.C 【解析】 試題分析:F1有使得物體下滑的效果,不存在下滑力,F2是地球對物體作用力的一個分力,受力物體時物塊,物體對斜面的壓力受力物體是斜面,所以兩者不是同一個力,A錯誤;F1和F2兩個力是重力的兩個分力,在受力分析時,合力與分力不能同時存在,所以物體只受重力和彈力作用,B錯誤C正確;合力與分力的作用效果是相同的,所以力N、F1和F2的三個力的作用效果跟mg、N兩個力的效果相同,D錯誤 考點:考查了力的合成與分解 3.B 【解析】 試題分析:因為物塊靜止在斜面上,故靜摩擦力等于重力的分力,即f=mgsinθ,選項A錯誤;滑塊對斜面體的

12、作用力為滑塊對斜面體的摩擦力和對斜面體的壓力的合力,其大小等于mg,故選項B正確;對物塊和斜面體的整體受力分析可知,地面對斜面體無摩擦力,選項C錯誤;若只是增大滑塊的質量,其它條件不變,釋放滑塊后,滑塊仍在斜面上靜止,選項D錯誤;故選B. 考點:物體的平衡;力的合成. 4.BC 【解析】 試題分析:三力合成時,當任意兩力之和大于等于第三個力,任意兩力之差小于等于第三個力時,三力合力為零,故BC正確 考點:考查了力的合成 5.AD 【解析】 試題分析:當力沒有撤去前,物體受到摩擦力作用,根據力的平衡可得,故最大靜摩擦力大于等于8N,當撤去后只受和摩擦力作用,由于靜摩擦力大于等于8

13、N,所以物體不會運動,仍處于靜止狀態(tài),合力為零,AD正確; 考點:考查了共點力平衡條件,摩擦力 6.B 【解析】 試題分析:甲圖:物體靜止,彈簧的拉力F1=mg;乙圖:對物體為研究對象,作出力圖如圖.由平衡條件得:F2=Gsin60°=0.866mg 丙圖:以動滑輪為研究對象.由于三力夾角均為120°,故由幾何知識得F3=mg.故答案為:F3=F1>F2;選項B正確. 考點:共點力的平衡. 7.BC 【解析】 試題分析:三力合成時,當任意兩力之和大于等于第三個力,任意兩力之差小于等于第三個力時,三力合力可能為零,故BC正確 考點:考查了力的合成 8.C 【解析】

14、試題分析:選A為研究對象,則A受到重力、支持力、靜摩擦力三個力,由于A和B一起做勻速直線運動,故A處于平衡狀態(tài),即A的重力、支持力、靜摩擦力三力的合力為0.其中支持力和摩擦力是B作用于A的,故A和B之間的相互作用力的大小就等于支持力和摩擦力的合力的大小.故摩擦力與支持力的合力的大小等于重力的大?。蔆正確,ABD錯誤, 故選C. 考點:物體的平衡. 9.AD 【解析】 試題分析:對物塊1受力分析可得,物塊1處于靜止狀態(tài),所以它只在豎直方向受到平衡力,水平方向不受力,所以物塊1和2之間的摩擦力大小為0,A正確;對繩子的O點受力分析可得,水平繩子拉物塊3的力與P的重力大小相等,故也為20N

15、,B錯誤;對物塊1、2、3整體受力分析可得,三個物塊的總重為300N,故桌面對物塊3的支持力為300N,C錯誤;物塊3共受到5個力的作用,它們分別為:重力、物塊2對3的向右的大小為20N的摩擦力、繩子對它的大小為20N的水平向右的拉力,2對3的壓力,桌面對物塊3的支持力;對于整體而言,由于三個物塊水平方向受到的力是平衡的,故桌面對3的摩擦力為0,所以D正確。 考點:受力分析,共點力的平衡。 10.AD 【解析】 試題分析:因為丁圖中擋板水平,斜面對小球的支持力為零,擋板對小球的支持力等于小球的重力,甲乙丙三種情況下小球受力分析如圖所示 從圖中甲的斜面對球的彈力最大丙圖擋板對小球彈

16、力最小,所以AD正確 考點:考查了共點力平衡條件,力的合成與分解 11.B 【解析】 試題分析:由于兩根繩子等長并對稱,所以兩根繩子的拉力應相等,所以C錯。根據力的合成,這兩繩子的拉力的合力應為G,因此左右兩繩的拉力大小均為,答案為B。 考點:力的合成與分解 12.D 【解析】 試題分析:因為人處于靜止狀態(tài),受到兩大類力,一個是豎直向下的重力,一個是椅子對人的合力,根據力的平衡,可知椅子對人的合力大小等于重力,方向豎直向上,故D正確。 考點:考查了共點力平衡條件的應用 13.C 【解析】 試題分析: P、B間細線恰好處于豎直方向,兩小球均處于靜止狀態(tài),則知A、B間細線的

17、拉力為零.對A球,由平衡條件得:,故C正確,A、B、D錯誤。 考點:共點力平衡的條件及其應用 14.C 【解析】 試題分析:對繩B點受力分析,受力圖如圖所示: 因同一根繩張力處處相等,都等于物體的重量,即F1=F2=G=mg=100 N.根據平行四邊形定則可得,由于拉力F1和F2的夾角為120°,則有合力F=100 N,所以滑輪受繩的作用力為100 N.方向與水平方向成30°角斜向下,故選C. 考點:力的合成. 15.BD 【解析】 試題分析:A相對于B沒有相對運動趨勢,AB之間沒有摩擦力,A錯誤;分析AB整體受力,C對AB的摩擦力與F平衡,則B和C之間的摩擦力是20N,

18、B正確;物塊C受重力,B的壓力,桌面的支持力,桌面的摩擦力,B的摩擦力,繩的拉力,C錯誤;分析ABC整體受力,水平方向受F,桌面的摩擦力,繩的拉力,由平衡條件:F+f=F拉=40N,則f=20N,D正確。 考點:本題考查受力分析。 16. 【解析】 試題分析:(1)沿AB方向的分力為: (2)沿CD方向的分力為: 考點:本題考查力的分解。 17.ABD 【解析】 試題分析:對m2分析可知,m2受拉力及本身的重力平衡,故繩子的拉力等于m2g; 對于滑輪分析,由于滑輪跨在繩子上,故兩端繩子的拉力相等,它們的合力一定在角平分線上;由于它們的合力與m1的重力大小相等,方向相反

19、,故合力豎直向上,故兩邊的繩子與豎直方向的夾角θ1和θ2相等;故D正確;由以上可知,兩端繩子的拉力等于m2g,而它們的合力等于m1g,因互成角度的兩分力與合力組成三角形,故可知:2m2g>m1g,故有:m2>m1,故B正確C錯誤,m2可以小于m1,故A正確;故選:ABD. 考點:共點力的平衡. 18.BC 【解析】 試題分析:1N,6N的合力范圍為5N≤F合≤7N,8N的力不在這個范圍內,三個力不可能平衡,物體就不可能做勻速直線運動.故A錯誤.3N,6N的合力范圍為3N≤F合≤9N,4N的力在這個范圍內,三個力可能平衡,物體就可能做勻速直線運動.故B正確. 7N,2N的合力范圍為5N

20、≤F合≤9N,6N的力不在這個范圍內,三個力可能平衡,物體就可能做勻速直線運動.故C正確.5N,9N的合力范圍為4N≤F合≤14N,15N的力不在這個范圍內,三個力不可能平衡,物體就不可能做勻速直線運動.故D錯誤.故選:BC. 考點:力的合成;物體的平衡. 19.B 【解析】 試題分析:物體靜止在斜面上,受力平衡,地球上的一切物體都受到重力,因而物體一定受重力;重力會使物體緊壓斜面,因而斜面對物體有支持力;若斜面光滑,物體會在重力的作用下沿斜面下滑,說明物體相對斜面有向下滑動的趨勢,故還受到沿斜面向上的靜摩擦力. 即物體受重力、支持力、摩擦力,如圖 考點:考查了受力分析 20.AC 【解析】 試題分析:以足球為研究對象,分析其受力情況:重力mg、懸繩對球的拉力和墻壁對球的支持力,三個力的合力為零,根據平衡條件得知,mg和的合力與大小相等、方向相反,則有,故AC正確 考點:考查了共點力平衡的條件及其應用、力的合成與分解的運用.

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