1、共点力的平衡(建议用时：40分钟)题组一对物体平衡条件的理解1一个物体受到三个共点力的作用，如果三个力的大小为如下各组情况，那么有可能使物体处于平衡状态的是()A1 N4 N7 NB2 N6 N9 NC2 N5 N8 N D6 N8 N6 ND能否使物体处于平衡状态，要看三个力的合力是否可能为零，方法是两个较小力加起来是否大于或等于最大的那个力，如果是就可能。因为两个力的合力范围是|F1F2|FF1F2，若F3在此范围内，就可能与F平衡，故D正确。2在下图中，能表示物体处于平衡状态的是()ABCDC物体处于平衡状态时，所受合力为零，物体的加速度为零，速度或为零，或恒定，故只有选项C正确。3在某
2、驾校的训练场地上，有一段半径很大的圆弧形坡道，如图所示，若将同一辆车先后停放在a点和b点，a点和b点处的斜面倾角均小于45。下列分析正确的是()A车在a点受到坡道的支持力小于在b点受到的支持力B车在a点受到坡道的摩擦力大于在b点受到的摩擦力C车在a点受到的合外力大于在b点受到的合外力D车在a点受到的合外力等于在b点受到的合外力D根据平衡条件有：Nmgcos ，fmgsin ，b点的倾角大于a点的倾角，所以a点的支持力大于b点的支持力，a点所受的摩擦力小于b点所受的摩擦力，故A、B错误；车处于静止，所以车在a点受到的合力等于b点所受的合力，等于零，故C错误，D正确。4如图所示，A、B两物体叠放在
3、固定的斜面上，B上表面水平，A、B无相对滑动，下列说法正确的是 ()A若A、B沿斜面向下匀速运动，B对A有水平向右的摩擦力B若A、B沿斜面向下匀速运动，B对A有水平向左的摩擦力C若斜面光滑，B对A的作用力垂直斜面向上D若斜面光滑，B对A的作用力沿斜面向下C若A、B沿斜面向下匀速运动，合力为零，所以A的合力也为零，A、B间没有摩擦力，故A、B错误；设斜面倾角为，若斜面光滑，则A、B以agsin 的加速度沿斜面向下加速运动，设斜面倾角为，A的加速度也沿斜面向下且大小也为agsin ，又因为A受重力，B对A的支持力和摩擦力三个力的作用，所以B对A的支持力和摩擦力的合力一定垂直斜面向上，即B对A的作用
4、力垂直斜面向上，故C正确，D错误。题组二平衡条件的应用5吊兰是常养的植物盆栽之一，如图所示是悬挂的吊兰盆栽，四条等长的轻绳与竖直方向夹角均为30，花盆总质量为2 kg，g取10 m/s2，则每根轻绳的弹力大小为 ()A5 NB NC10 N D20 NB根据对称性可知，每根绳的拉力大小相等，设每根绳的拉力大小为F。在竖直方向由平衡条件得：4Fcos 30G，解得：F N，故B正确，A、C、D错误。 6如图所示，在水平天花板上用绳AC、BC和CD吊起一个物体，使其处于静止状态，结点为C，绳子的长度分别为AC4 dm，BC3 dm，悬点A、B间距为5 dm。则AC绳、BC绳、CD绳上的拉力大小之比
5、为 ()A201512B435C345D因CD绳长未知，故无法确定C对结点C进行受力分析，如图所示，由平衡条件知，AC绳、BC绳上拉力的合力与CD绳上的拉力等大反向。由几何关系知，AC绳、BC绳、CD绳上的拉力大小之比为345，所以C正确。7(2020浙江东阳中学高一月考)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大小相等，则物块与地面间的动摩擦因数为()A1B2CD1B对两种情况下的物块分别受力分析，并正交分解，如图所示。由平衡条件可得F1xf1，F1yFNmg，F2
6、xf2，F2ymgFN，而f1FN，f2FN，可得F1cos 60(mgF1sin 60)，F2cos 30(mgF2sin 30)，又根据题意F1F2，解得2。8如图所示，用三根细线a、b、c将两个小球1和2悬挂起来，静止在竖直面内，已知两球重均为G，细线a与竖直方向夹角为30，细线c水平。关于三根细线a、b、c的拉力Ta、Tb、Tc大小的比较正确的是 ()ATa一定小于Tb BTa一定大于TcCTa可能小于Tc DTb可能小于TcB对小球1受力分析，根据平衡状态可知，Ta等于Tb与重力的合力，因为Tb与重力夹角是锐角，所以Ta一定大于Tb，故A错误；将两小球看作一个整体，对整体受力分析，受
7、力如图所示根据共点力的平衡条件有：TaG；Tc2Gtan 30G，所以a绳拉力一定大于c绳拉力，故B正确，C错误；同理，Tb等于重力与Tc的合力大小，重力与Tc相互垂直，根据勾股定理可知，Tb大于Tc，故D错误。9如图所示，一轻质三脚架的B处悬挂一定滑轮(质量不计)。一体重为500 N的人通过拉跨过定滑轮的轻绳匀速提起一重为300 N的物体。(1)此时地面对人的支持力是多大？(2)斜杆BC、横杆AB所受的力各是多大？解析(1)物体匀速运动，绳上的拉力为T300 N，对人进行受力分析，如图所示。根据平衡条件：GTNNGT500 N300 N200 N。(2)B点受到绳子向下的拉力F600 N，产
8、生的作用效果如图所示FBC400 NFABFtan 30200 N。答案(1)200 N(2)400 N200 N10(多选)将小船用绳索拉向岸边，如图所示，设船在水中运动时水的阻力大小不变，那么在小船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是 ()A绳子的拉力T增大 B绳子的拉力T不变C船的浮力减小 D船的浮力增大AC小船受四个力的作用而匀速前进。水平方向：FTcos ，竖直方向：Tsin F浮mg当角增大时，由于阻力F不变，则拉力T增大，浮力F浮减小。11(多选)如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上，m2在空中)，力F与水
9、平方向成角。则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是()ANm1gm2gFsin BNm1gm2gFcos CfFcos DfFsin AC选整体为研究对象，在水平方向整体受摩擦力f和F在水平方向的分力，根据平衡条件得fFcos ，所以选项C正确，选项D错误；在竖直方向受支持力N、重力和F在竖直方向的分力，根据平衡条件得Nm1gm2gFsin ，所以选项A正确，选项B错误。12(多选)(2020四川成都七中高一期中)如图所示，在风筝比赛现场，某段时间内某小赛手和风筝均保持静止状态，此时风筝平面与水平面的夹角为30，风筝的质量m1 kg，轻质细线中的张力FT10 N，该小赛手的质量M29 kg，则以
10、下说法正确的是(风对风筝的作用力可认为与风筝垂直，g取10 m/s2)()A风对风筝的作用力为10 NB细线与水平面的夹角为30C地面对人的摩擦力方向水平向右D地面对人的支持力大小等于人和风筝整体的重力，即300 NAB对风筝进行受力分析如图所示，将各力沿风筝方向和垂直于风筝方向进行正交分解，则有FTcos mgcos 60，FTsin mgsin 60F风，解得F风10 N，60，即细线与水平面的夹角为30，故A、B正确；以人为研究对象，因为细线对人的拉力斜向右上方，所以地面对人的摩擦力方向水平向左，故C错误；对风筝和人整体进行受力分析，有N(Mm)gF风sin 60285 N，故D错误。13如图所示，质量为m的物体在水平力F的作用下，沿倾角为的粗糙斜面向上做匀速运动，已知物体与斜面之间的动摩擦因数为，试求水平力F的大小。解析以质量为m的这个物体为研究对象，它做匀速运动，处于平衡状态。对研究对象进行受力分析，该物体受四个力作用，分别是重力mg、斜面的摩擦力f、斜面的支持力N、水平力F，受力分析如图所示。按图所示建立平面直角坐标系，根据平衡条件建立平衡方程Fcos mgsin f0Nmgcos Fsin 0fN联立以上三个方程，解得F mg。答案 mg