1、共点力的平衡条件及其应用1物体受共点力的作用,下列说法正确的是()A物体的速度等于零,物体就一定处于平衡状态B物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态C物体所受合力为零时,就一定处于平衡状态D物体做匀加速运动时,物体处于平衡状态解析:选C处于平衡状态的物体,从运动形式上看是处于静止或匀速直线运动的状态,从受力上来看,物体所受合外力为零。速度为零的物体,受力不一定为零,故不一定处于平衡状态,选项A错误;物体相对于另一物体静止时,该物体相对地面不一定静止,如当另一物体做变速运动时,该物体也做变速运动,此物体处于非平衡状态,故选项B错误;选项C符合平衡条件,为正确选项;物体做匀加速运动,不符
2、合静止或匀速直线运动状态,故不是平衡状态,选项D错误。2.如图所示,一只质量为m的萤火虫停在倾角为的枝条上,枝条对萤火虫的作用力大小为()Amgsin Bmgcos Cmgtan D.mg解析:选D萤火虫是静止的,所以处于平衡状态,所受合力为零,它受到重力以及枝条的作用力,重力竖直向下,大小为mg,说明枝条对萤火虫的力与重力的大小相等、方向相反,所以枝条对萤火虫的作用力大小为mg,方向竖直向上,故D项正确。3一氢气球下系一重物G,重物在重力和绳的拉力F的作用下做匀速直线运动,不计空气阻力和风力的影响,重物匀速运动的方向如图中箭头所示的虚线方向,图中气球和重物G在运动中所处的位置正确的是()解析
3、:选A重物在重力和绳的拉力作用下做匀速直线运动,那么这两个力满足二力平衡,即绳的拉力的方向是竖直向上的,故A正确。4同一物体在下列几组共点力作用下可能处于静止状态的是()A3 N,4 N,5 N B.3 N,5 N,9 NC4 N,6 N,11 N D.5 N,6 N,12 N解析:选A处于静止状态的物体所受到的合力为零,根据三个共点力的合力范围可知,大小为3 N,4 N,5 N的三个力合力范围是0F合12 N,故A正确;3 N,5 N,9 N的合力范围是1 NF合17 N,故B错误;4 N,6 N,11 N的合力范围是1 NF合21 N,故C错误;5 N,6 N,12 N的合力范围是1 NF
4、合23 N,故D错误。 5.一质量为m的物块静止在倾角为的斜面上,现对物块施加一个垂直于斜面向下的恒力F,如图所示,物块仍保持静止。则物块()A受到的支持力不变B受到的支持力减小C受到的摩擦力不变D受到的摩擦力减小解析:选C以物块为研究对象,在未施加F之前,处于静止状态,根据共点力平衡条件以及力的正交分解可得物块受到的支持力FNmgcos ,物块受到的摩擦力fmgsin ;在施加恒力F之后,物块仍处于静止状态,根据共点力平衡条件以及力的正交分解可得物块受到的支持力FNmgcos F,受到的摩擦力fmgsin ,则物块受到的支持力增大,受到的摩擦力不变,故C正确。6.如图所示,A、B两物体均处于
5、静止状态,关于B物体的受力情况,下列说法正确的是()AB物体一定受到四个力BB物体可能不受地面的支持力作用CB物体可能不受地面的静摩擦力作用DB物体可能受三个力,也可能受四个力解析:选A因为绳作用在B上的力不为零,所以绳对B的拉力在水平方向向左的分力不为零,而B又处于静止状态,根据共点力的平衡条件,水平面对B一定有向右的静摩擦力。由于摩擦力的存在,水平面对B一定有支持力。综上所述,B物体一定会受到四个力的作用(重力、绳子的拉力、水平面的支持力和摩擦力),故选项A正确。7.如图所示,人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,不计空气阻力,以下说法正确的是()A人受到重力和支持力的作用B人
6、受到重力、支持力和摩擦力的作用C人的重力和人对踏板的压力是一对平衡力D人对踏板的压力就是人的重力解析:选A人在做匀速直线运动,由平衡条件可知人所受合力为零,即在水平、竖直方向上所受合力均为零,故在竖直方向上重力与支持力平衡,在水平方向上不受力,故A正确,B错误;重力和支持力是一对平衡力,人的重力和人对踏板的压力不是一对平衡力,故C错误;人对踏板的压力的受力物体是踏板,人的重力的受力物体是人,二者不是同一个力,故D错误。8.如图所示,一质量为m的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上,一位同学用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起,使绳与竖直方向的夹角为30,且绳绷紧,则该同学对沙袋施加的作用力大小为()A.
7、B.mgC.mg D.mg解析:选A如图所示,对沙袋进行受力分析并建立直角坐标系,由平衡条件,有Fcos 30Tsin 300,Tcos 30Fsin 30mg0,联立可解得F,故A正确。9(多选)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力均为零,选项A正确,选项C错误;如果圆柱体光滑,B、C两圆柱体分别受到各自竖直向
8、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上不能保持平衡,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其重力平衡,方向竖直向上,选项D正确。10.如图所示,一款儿童磁力黑板玩具,能把带有磁性的英文字母吸住,可以方便儿童学习和摆出各种造型,培养孩子的创新能力。现将该黑板竖直悬挂在墙上,下列关于带有磁性的英文字母的说法正确的是(不计英文字母之间的相互作用)()A质量不同的字母所受摩擦力不同B字母对黑板的压力大小一定等于重力C磁性越强的字母所受摩擦力越大D字母a受到三个力解析:选
9、A在竖直方向上摩擦力等于重力,所以质量不同的字母所受摩擦力不同,与字母的磁性强弱无关,故A正确,C错误;字母对黑板的压力垂直于黑板,重力方向竖直向下,所以字母对黑板的压力大小不一定等于重力,故B错误;字母a受到重力、支持力、摩擦力和磁力四个力,故D错误。11.某城市雕塑的一部分如图所示。将光滑的球放置在竖直的高挡板AB与竖直的矮挡板CD之间,C与AB挡板的距离小于球的直径。由于长时间作用,CD挡板的C端略向右偏移了少许。则与C端未偏移时相比,下列说法正确的是()AAB挡板的支持力变小,C端的支持力变小BAB挡板的支持力变小,C端的支持力变大CAB挡板的支持力变大,C端的支持力变大DAB挡板的支
10、持力变大,C端的支持力变小解析:选C以球为研究对象,其受到重力、AB挡板的支持力、C端的支持力,如图所示。根据平衡条件可得:FN与mg的合力F与FC是平衡力,AB挡板的支持力FNmgtan ,C端的支持力FCF;CD挡板的C端略向右偏,角增大,则AB挡板的支持力变大,C端的支持力变大,故C正确,A、B、D错误。12.吊兰是常养的植物盆栽之一,如图所示,悬挂的吊兰盆栽上四条等长的轻绳与竖直方向的夹角均为30,花盆总质量为2 kg,取g10 m/s2,则每根轻绳的弹力大小为()A5 NB. NC10 N D.20 N解析:选B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
11、,由平衡条件得4Fcos 30G,解得F N,故A、C、D错误,B正确。13.如图所示,轻绳悬挂的灯笼在水平风力的作用下静止于空中,轻绳与竖直方向的夹角为30,设红灯笼的质量为m,重力加速度为g,则水平风力大小为()A.mg B.mgC2mg D.mg解析:选D灯笼处于静止状态,其受力平衡,对灯笼受力分析,如图所示,根据平衡条件得Tcos 30mg,Tsin 30F,解得Fmg,故A、B、C错误,D正确。14如图所示,某人用轻绳牵住一只质量m0.6 kg 的氢气球,因受水平风力的作用,系氢气球的轻绳与水平方向成37角。已知空气对气球的浮力为15 N,人的质量M50 kg,且人受的浮力忽略不计(sin 370.6,cos 370.8,g取10 m/s2)。求:(1)水平风力的大小;(2)人对地面的压力大小。解析:(1)对氢气球进行受力分析如图所示,设氢气球受轻绳拉力为T,水平风力为F风,由平衡条件列式,在竖直方向上,有F浮mgTsin 37,在水平方向上,有F风Tcos 37,解得F风12 N,T15 N。(2)把人与氢气球视为整体,受力分析可得FNmgMgF浮491 N。答案:(1)12 N(2)491 N