1、高中同步测试卷(六)第六单元共点力的平衡(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1如图所示，球A在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法正确的是()A球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上B球A受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下C球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上D球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下2.如图所示，物体A、B靠着竖直墙面叠放在一起，其中质量mAmB，让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，若用FN、F
2、f分别表示弹力和摩擦力，物体B的受力示意图应该为()3在如图所示四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链相连接下列说法正确的是()A图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、乙B图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的只有甲、丙C图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丙D图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的只有丙4.如图所示，用一根长1 m的轻质细绳将一个质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10 N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g 取10 m/s2)()A. m B. m C. m D. m5.如图
3、所示，滑轮的质量不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一个重为G的物体，BO与竖直方向夹角45，系统保持平衡若保持滑轮的位置不变，改变的大小，则滑轮受到木杆的弹力大小变化情况是()A在角变小时，弹力变小 B在角变大时，弹力变小C不论角变大或变小，弹力都变大D不论角变大或变小，弹力都不变6.甲、乙两人用绳bO和aO通过装在Q楼和P楼楼顶的定滑轮，将质量为m的物块由O点沿Oa直线缓慢地向上提升，如图所示，aOb为锐角则在物块由O点沿Oa直线缓慢上升过程中，以下判断正确的是()AaO绳和bO绳中的弹力逐渐减小BaO绳和bO绳中的弹力逐渐增大C
4、aO绳中的弹力一直增大，bO绳中的弹力先减小后增大DaO绳中的弹力先减小后增大，bO绳中的弹力一直增大7如图，用相同的弹簧秤将同一个重物 m，分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来，读数分别是F1、F2、F3、F4，已知30，则有()AF4最大 BF3F2 CF2最大 DF1比其他各读数都小二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意)8.如图，重量为G的物体A在大小为F的水平向左恒力作用下，静止在倾角为的光滑斜面上下列关于物体对斜面压力FN大小的表达式，正确的是()AFN BFNCFNGsin Fcos DFN9.如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定
5、在地面上，另一端与斜面体P连接，P与斜放其上的固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻所受到的外力个数有可能为()A2个 B3个C4个 D5个10.A、B、C是三个相同的圆柱体，如图所示，放在水平面上，它们均处于静止状态，则()AA、B、C所受的合力一定相等B如果圆柱体光滑，它们仍能保持平衡状态CB、C所受合外力大于A所受的合外力DB、C对A的作用力的合力一定竖直向上11.如图，小球A重力大小为G，上端被竖直轻线悬挂于O点，下端与桌面接触，设线对小球的拉力为T，桌面对小球的支持力为FN，关于小球A静止时，G、T、FN大小关系可能正确的是()AT0，FNG BTG，FN0CTFNG DTF
6、NG12.质量为m的物体，放在质量为M的斜面体上，斜面体放在粗糙的水平地面上，m和M均处于静止状态，如图所示当物体m上施加一个水平力F，且F由零逐渐增大到Fm的过程中，m和M仍保持相对静止，在此过程中，下列判断正确的是()A斜面体对m的支持力逐渐增大B物体m受到的摩擦力逐渐增大C地面受到的压力逐渐增大D地面对斜面体的静摩擦力由零逐渐增大到Fm题号123456789101112答案三、计算题(本题共4小题，共42分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进
7、行滑板运动时，水对滑板的作用力FN垂直于板面，大小为 kv2，其中 v为滑板速率(水可视为静止)某次运动中，在水平牵引力的作用下，当滑板和水面的夹角37时(如图所示)，滑板做匀速直线运动，相应的k54 kg/m，人和滑板的总质量为108 kg，试求(重力加速度 g取10 m/s2，sin 37，忽略空气阻力)：(1)水平牵引力F的大小；(2)滑板的速率14.(10分)如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间连着一根劲度系数为k的轻弹簧，两球静止时，轻弹簧位于水平方向且与A、B两球心连线共线，两根细线之间的夹角为，求：(1)细线中拉力的大小；(2)弹簧的压缩
8、量15.(10分)如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为.质量为 m的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力的大小16.(12分)如图甲所示，将一条轻而柔软的细绳一端拴在天花板上的A点，另一端拴在竖直墙上的B点，A和B到O点的距离相等，绳的长度是OA的两倍如图乙所示为一质量可忽略的动滑轮K，动滑轮下端悬挂一质量为m的重物一切摩擦均可忽略(1)现将动滑轮和重物一起挂到细绳上，在达到平衡时，绳所受的拉力是多大？(2)保持A点固定不动，将B点逐渐上移至O点，绳子的拉力如何变化？(3)保持A点固定不动，将B
9、点逐渐上移至C点，绳子的拉力如何变化？参考答案与解析1导学号27630081解析：选C.由于小球对挡板和斜面接触挤压，挡板和斜面都产生弹性形变，它们对小球产生弹力，而且弹力的方向垂直于接触面，所以挡板对小球的弹力方向水平向右，斜面对小球的弹力方向垂直于斜面向上故选C.2导学号27630082解析：选A.B物体没有受到墙面的压力，所以B物体不受摩擦力的作用，A、B物体在下落过程中，不相互挤压，所以B物体没有受到A物体的弹力作用，只受到自身重力的作用，选项A正确3导学号27630083解析：选D.如果杆端受拉力作用，则可用等长的绳代替，若杆端受到沿杆的压力作用，则杆不可用等长的轻绳代替，如题图中甲
10、、丙、丁中的AB杆受拉力作用，而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用，故选项D正确，选项A、B、C错误4导学号27630084解析：选A.一个大小、方向都确定的力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大题中当绳子拉力达到F10 N的时候，绳子间的张角最大，即两个挂钉间的距离最大如图所示，绳子与竖直方向的夹角为，绳子长为L01 m，则有 mg2Fcos ，两个挂钉的间距L2sin ，解得L m，A项正确5导学号27630085解析：选D.滑轮受到木杆的弹力大小始终等于水平及竖直两段绳对它的合力由于两绳垂直，张力大小均为物体的重力G，故滑轮受到木杆的弹力大小始终
11、为 G，故选D.6.导学号27630086解析：选C.由图可知，FN2先减小后增大，FN1一直增大，故选C.7导学号27630087解析：选C.由平衡条件可知：F2cos mg，2F3cos mg，F4mg，F1mgtan ，因此可知选项 ABD错误，正确选项为C.8导学号27630088解析：选ABD.对A进行受力分析如图所示，由平衡条件得FNFNFN选项ABD正确9导学号27630089解析：选AC.MN与P接触时有两种情况，若接触时无弹力，此时P受重力和弹簧的支持力，A项正确；若接触时有弹力，则P平衡时必然还受到沿斜面向下的静摩擦力，此时P应受四个力作用，故C项正确10导学号276300
12、90解析：选AD.由于A、B、C三个圆柱体都处于静止状态，根据平衡条件可知，A、B、C三个圆柱体受到的合外力均为零，选项A正确，选项C错误；如果圆柱体光滑，对于B、C两圆柱体分别受到各自竖直向下的重力，地面施加的竖直向上的支持力以及A对其施加的沿两轴心连线方向的弹力，弹力方向斜向下，其受力如图所示，那么，B、C两圆柱体在水平方向不能保持平衡，选项B错误；对于圆柱体A，根据平衡条件，B、C对A的作用力的合力一定与重力平衡，方向竖直向上，选项D正确11导学号27630091解析：选ABC.小球处于平衡状态，可得平衡方程为TFNG.故选ABC.12导学号27630092解析：选AD.以m为研究对象，
13、开始一段时间内受力如图甲所示，FN1mgcos Fsin ，随着F增大，FN1增大，选项A正确；Ffmgsin Fcos ，随着F增大，Ff减小，当Ff减小到零后反向，则FfFcos mgsin ，随着F增大，Ff也增大，选项B错误；以整体为研究对象受力如图乙所示，FN(Mm)g不变，FfMF，选项C错误，D正确13.导学号27630093解析：(1)以滑板和运动员为研究对象，其受力示意图如图所示，因为滑板做匀速直线运动，所以FN与F的合力与重力是一对平衡力，所以有F合mg(2分)由几何知识得：FNcos mg(1分)FNsin F(1分)联立解得F810 N(2分)(2)FNmg/cos (
14、2分)FNkv2(1分)得v 5 m/s.(1分)答案：(1)810 N(2)5 m/s14.导学号27630094解析：(1)将A的重力沿水平方向和细线的方向进行分解，可得细线中拉力的大小为：TG1.(4分) (2)弹簧的弹力FG2kxmgtan(4分)所以弹簧的压缩量x.(2分)答案：(1)(2)15导学号27630095解析：选取A和B整体为研究对象，它受到重力(Mm)g，地面支持力FN，墙壁的弹力F和地面的摩擦力Ff的作用，如图甲所示，处于平衡状态根据平衡条件有：FN(Mm)g0(2分)FFf(1分)由解得FN(Mm)g(1分)再以B为研究对象，它受到重力 mg，三棱柱对它的支持力 F
15、AB，墙壁对它的弹力F的作用，如图乙所示，处于平衡状态根据平衡条件有：竖直方向上：FABcos mg(2分)水平方向上：FABsin F(2分)由解得Fmgtan (1分)所以FfFmgtan .(1分)答案：(Mm)gmgtan 16导学号27630096解析：(1)画出动滑轮和物体达到平衡时的受力图，如图所示由于滑轮是挂到绳上，AB仍为一条绳，因此绳各处的张力大小相等根据共点力的平衡条件F合0知，Tcos 2mg，得T.(2分)将AD延长，与OB的延长线交于E，因为，则DEDB，绳长lADDBADDEAE，在直角三角形AOE中，2AOAE，则30，(1分)Tmg，(2分)即绳子的拉力大小为mg.(1分)(2)保持A点固定不动，将B点逐渐上移至O点，两绳与竖直方向的夹角不变，所以列竖直方向上的平衡方程，解得绳子拉力不变(3分)(3)保持A点固定不动，将B点逐渐上移至C点，解法同上，只是绳子与竖直方向的夹角变大，所以由T得，绳子拉力变大(3分)答案：见解析
