5共点力平衡—【新教材】人教版2019高中物理必修第一册同步练习

第三章第三章第五节第五节共点力平衡共点力平衡同步练习同步练习 【基【基 础础 训训 练】练】 1．关于共点力，下列说法中错误的是 A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相同，方向相反，这两个力是共点力 B．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两个力是共点力 C．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点不在同一点上，则这几个力不一定是共点 力 D．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用线可以汇交于一点，则这几个力是共点力 1.解析选 A大小相同、方向相反的力不一定作用在同一点，但一对平衡力必在同一直线 上，是共点力，所以 A 错误，B 正确；作用在一个物体上的几个力，如果作用在物体的同一点，或 者虽不作用在物体的同一点，但力的作用线交于一点，则这几个力是共点力，所以 C、D 均正确； 故选 A。 2．两个共点力的大小分别为F1和F2，作用于物体的同一点。两力同向时，合力为A，两力反 向时，合力为B，当两力互相垂直时合力为 A.A＋B C.A＋B 22 B. D. A2＋B2 2 A＋B 2 2.解析选 B由题意知F1＋F2＝A，F1－F2＝B，故F1＝ 合力F＝F＋F＝ 2 1 2 2 A＋B 2 ，F2＝A－B 2 。当两力互相垂直时， A＋B 2＋A－B2＝ 2  2   A2＋B2 2 。 3.（多）如图所示，用轻绳AO和OB将重为G的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静 止状态，AO绳水平，OB绳与竖直方向的夹角为θ。则AO绳的拉力FA、OB绳的拉力FB的大小与G 之间的关系为 A．FA＝Gtan θ G B．FA＝tan θ G C．FB＝cos θ D．FB＝Gcos θ 3.AC 4.如右图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力 F的作用下静止于P点．设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是 A．F＝B．F＝mgtanθ tanθ C．FN＝tan θ 4.【解析】 mg mg D．FN＝mgtanθ 滑块受力如右图，由平衡条件知 Fmg cotθFmgcotθ， mgtanθ FN. sinθ mg 【答案】A 5.如右图所示，质量为 m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之间的动 摩擦因数为μ，斜面的倾角为30，则斜面对三棱柱的支持力与擦力的大小分别为 A. 31 mg和mg 22 13 B.mg和mg 22 D. 33 mg和μmg 22 11 C.mg和μmg 22 5.【解析】三棱柱受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用而平衡，故FN＝mgcos 30＝ 31 mg，Ff＝mgsinθ＝mg，A 正确． 22 【答案】A 【能【能 力力 提提 高】高】 6.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示. 其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳 A.必定是OA B.必定是OB C.必定是OC D.可能是OC，也可能是OB 6.解析取O点为研究对象，TOC＝G，由平行四边形定则或正交分解法都可得到TOA＝， cosθ G TOB＝Gtanθθ为AO与竖直方向的夹角.故OA的张力始终最大，最容易断. 答案A 7.如右图所示，质量为M的楔形物块静止在水平地面上，其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量 为m的小物块．小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑，在小 物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为 A．M＋mg C．M＋mg＋Fsinθ B．M＋mg－F D．M＋mg－Fsinθ 7.【解析】楔形物块静止，小物块匀速上滑，二者都处于平衡状态，取二者整体为研究对 象，由受力分析得FNFsinθMmg，所以FNMmg-Fsinθ，故选项 D 正确． 【答案】D 8.如右图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设水平横 梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2，以下结果正确的是 A．F1＝mgsinθB．F1＝sin θ mg C．F2＝mgcosθD．F2＝cos θ mg 8.【解析】由于物体m静止时对O点的作用力等于物体的重力，其产生的效果是对AO的拉 力FAO、对BO的压力FBO，所以物体m对O点的拉力F可分解为两个分力FAO和FBO，由三角函数得F1 ＝FAO＝mgtanθ，F2＝FBO＝，故只有 D 项正确． cosθ 【答案】D 9．如右图所示，一个质量为m，顶角为α的直角劈和一个质量为M的长方形木块，夹在两竖 直墙之间，不计摩擦，则M对左墙压力的大小为 mg A．Mgtanα C．mgcotα B．Mg＋Mgtanα D．mgsinα 9.【解析】对直角劈m受力分析如右图所示． 所以右侧墙对m的压力为 FN 1mgcot α，把 M、m作为一个整体进行受力分析，则左侧墙对M的压力与FN 1 是一对平衡 力，又由牛顿第三定律得，M对左侧墙的压力为mgcotα，应选 C. 【答案】C 10．水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端 固定在墙上，另一端跨过滑轮后挂着一质量为 m10 kg 的物体，并与横梁夹角为 30，如右 图所示，g10 m/s ，则滑轮受到的作用力为 A．50 N C．100 N B．50 3 N D．100 3 N 2 10.【解析】滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳子中拉力F1和F2的合力，因同一根绳子 张力处处相等，都等于物体的重力，即F1＝F2＝mg＝100 N，利用平行四边形定则作图，可知合力F ＝100 N，所以滑轮受绳的作用力为100 N，方向与水平方向成 30斜向下． 【答案】C 11．如右图所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上， A、B均静止．已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ，则 A．物体B受到的摩擦力可能为 0 B．物体B受到的摩擦力为mAgcosθ C．物体B对地面的压力可能为 0 D．物体B对地面的压力为mBg－mAgsinθ 11.【解析】对 B 受力分析如右图，则 水平方向上FfFTcos θ 由于FTmAg 所以FfmAgcosθ， 故选项 A 错 B 对． 竖直方向上FNBFTsinθmBg 所以FNBmBg-FTsinθmBg-mAgsinθ 故选项 C 错 D 对． 【答案】BD 12.如图甲所示，一个半球形碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口都 是光滑的.一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态 时，质量为m1的小球与O点的连线与水平方向的夹角α＝60，则两个小球的质量之比为 m 2 m 1 A. 3232 B.C.D. 3322 12.解析方法一分解法 将球m1的重力分解，作出力的示意图，如图乙所示，由题意知，作出的平行四边形为一菱形， 则绳中张力为F2＝