新教材2021-2022学年人教版物理必修第一册课时检测：3.4共点力的平衡含解析

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课时跟踪检测(十四) 共点力的平衡
1．[多选]下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是(　　)
A．如果物体的运动速度为零，则必处于平衡状态
B．如果物体的运动速度大小不变，则必处于平衡状态
C．如果物体处于平衡状态，则物体沿任意方向所受的合力都必为零
D．如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个
力大小相等、方向相反
解析：选CD　物体运动速度为零时不一定处于平衡状态， A选项错误；物体运动速
度大小不变、方向变化时，物体不做匀速直线运动，一定不处于平衡状态， B选项错误；
物体处于平衡状态时，所受合力为零，物体沿任意方向所受的合力都必为零，C选项正确；
物体受到三个共点力作用而处于平衡状态时，所受合力为零，则任意两个共点力的合力与
第三个力等大、反向，D选项正确。
2．某幼儿园的一部直道滑梯如图所示，其滑道倾角为 θ。一名质
量为 m的幼儿在此滑道上匀速下滑。若不计空气阻力，则该幼儿(　　)
A．所受摩擦力为 mgsin θ
B．所受摩擦力为 mgcos θ
C．对滑道压力为 mgsin θ
D．对滑道压力为 mgtan θ
解析：选A　幼儿在此滑道上匀速下滑，受力平衡，根据平衡条件可得所受摩擦力为
mgsin θ，故 A正确，B错误；幼儿对轨道的压力等于重力在垂直于斜面方向的分力，即为
mgcos θ，故 C、D错误。
3．如图所示，皮箱在大小为 10 N、方向斜向上的拉力 F的作用下，沿
水平桌面做匀速直线运动。则皮箱与桌面间的摩擦力大小(　　)
A．小于 10 N　　　　　　 B．等于 10 N
C．大于 10 N D．等于零
解析：选A　对皮箱受力分析，皮箱受拉力、重力、支持力、摩擦力，如
图所示。
皮箱匀速运动，受力平衡，根据平衡条件，有 Fcos θ－Ff＝0，故摩擦力
大小小于 10 N，故 A正确，B、C、D错误。
4．走钢丝是一种传统的杂技项目。如图所示，表演者手拿长杆在倾斜钢丝绳上缓慢向
上行走，则(　　)
A．钢丝对人和杆整体的作用力竖直向上
B．人所受钢丝的支持力等于人和杆的重力
C．人对钢丝的压力与钢丝对人的支持力是平衡力
D．人手拿长杆会使整体重心升高，从而更容易保持平衡
解析：选A　人和杆整体受重力、支持力、摩擦力而处于平衡状态，所受合力为零，
所以钢丝对人和杆整体的作用力竖直向上且与重力平衡，故 A正确，B错误；人对钢丝的
压力与钢丝对人的支持力是一对作用力与反作用力，不是平衡力，故 C错误；在走钢丝的
过程中，表演者往往手拿一根长杆，主要是调节他自身重心的位置，以便时时保持平衡，
当他的重心移动到适当的位置，就可以避免其倾倒，故 D错误。
5．如图所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成 60°角的力 F1拉物块时，物
块做匀速直线运动；当改用与水平方向成 30°角的力 F2推物块时，物块仍做匀速直线运动。
若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为(　　)
A．－1　 B．2－　 　
C．－　 D．1－
解析：选B　当用力 F1拉物块时，在水平方向上二力平衡，有
F1cos 60°＝μFN1 ①
在竖直方向上合力为零，有 FN1＋F1sin 60°＝mg ②
当用力 F2推物块时，
在水平方向上有 F2cos 30°＝μFN2 ③
在竖直方向上有 FN2＝mg＋F2sin 30° ④
联立①②③④式解得 μ＝2－。
故选项 B正确。
6．如图所示的几种情况中，不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量，不计一切摩擦，物
体的质量都为 m，且均处于静止状态，有关角度图中已标出。弹簧测力计的示数
FA、FB、FC、FD由大到小的排列顺序是(　　)
A．FB＞FD＞FA＞FC B．FD＞FC＞FB＞FA
C．FD＞FB＞FA＞FC D．FC＞FD＞FB＞FA
解析：选C　由平衡条件知 FA＝mgsin 45°＝mg，FB＝mg，FC＝mgsin 30°＝，FD＝＞
mg，所以选项 C正确。
7．如图所示，用三根相同的钢索将重力为 G的重物匀速吊起，此时三根钢索的拉力
等大，与竖直方向的夹角均为 60°，则每根钢索的拉力大小为(　　)
A． B．
C． D．
解析：选B　设每根钢索对重物的拉力大小为 F，考虑各力沿竖直方向的作用效果，
由平衡条件可得 3Fcos 60°＝G，解得 F＝，B项正确。
8．[多选]如图所示，固定的半球面右侧是光滑的，左侧是粗糙的，O
点为球心，A、B为两个完全相同的小物块(可视为质点)，小物块 A静止
在球面的左侧，受到的摩擦力大小为 F1，对球面的压力大小为 F；小物
块B在水平力 F2作用下静止在球面的右侧，对球面的压力大小为 F。已知两小物块与球心
连线和竖直方向的夹角均为 θ，则(　　)
A．F1∶F2＝cos θ∶1 B．F1∶F2＝sin θ∶1
C．F∶F＝cos2θ∶1 D．F∶F＝sin2θ∶1
解析：选AC　如图所示，分析受力作出力的合成图，由图中几
何关系有 F1＝mgsin θ、F＝mgcos θ，F2＝mgtan θ、F＝，故 F1∶F2
＝cos θ，F∶F＝cos2θ，A、C正确。
9．如图所示，一质量为 1 kg、横截面为直角三角形的物块，∠ABC＝30°，物块 BC
边紧靠光滑竖直墙面，用一推力垂直作用在 AB 边上使物块处于静止状态，则推力 F多大？
物块受墙的弹力多大？(g＝10 N/kg)
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