1、课时跟踪检测（十九）共点力的平衡条件及其应用组重基础体现综合1若某一物体受共点力作用处于平衡状态，则该物体()A一定是静止的B一定做匀速直线运动C所受各共点力的合力可能不为零D所受各共点力的合力为零解析：选D物体处于平衡状态时，物体可能静止或做匀速直线运动，选项A、B错误；此时所受各共点力的合力一定为零，选项C错误，D正确。2.如图所示，滑索借助高度差从高处向下滑行，它是一项具有挑战性、刺激性和娱乐性的游乐项目。若忽略空气阻力，在人坐上吊具(包括滑车和吊带)后，刚刚开始的缓慢下滑阶段，下列关于以人和吊具作为整体的受力图正确的是()解析：选D由题意可知，人缓慢下滑的过程中，是匀速运动，合力为零，
2、由受力分析可得：拉力FT、摩擦力Ff的合力与重力mg平衡，故只有选项D正确。3.如图所示，某个物体在F1、F2、F3和F4四个共点力作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过120而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，则此时物体所受到的合力大小为()A.B0CF4D.F4解析：选D由共点力的平衡条件可知，F1、F2、F3的合力与F4等大反向，当F4的方向沿逆时针转过120而保持其大小不变时，F1、F2、F3的合力的大小仍等于F4，但方向与F4成60角，由平行四边形定则可得，此时物体所受的合力大小为F4，故选D。4.如图所示在倾角为53的斜面上，用沿斜面向上5 N的力拉着重4 N
3、的木块向上做匀速运动，则斜面对木块的总作用力的方向是()A垂直斜面向上 B水平向左C沿斜面向下 D竖直向上解析：选B由于木块做匀速运动，合力为0，可知斜面对木块的作用力与拉力、重力二者的合力等值反向。因拉力在竖直方向上的分力大小为Fsin 534 N，恰好与木块重力平衡，可知斜面对木块的作用力一定与拉力在水平方向的分力平衡，由于拉力在水平方向的分力向右，故斜面对木块的作用力方向一定水平向左，B正确。5.重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为，则()A当60时，运动员单手对地面的正压力大小为B当120时，运动员单手对
4、地面的正压力大小为GC当不同时，运动员受到的合力不同D当不同时，运动员与地面之间的相互作用力不相等解析：选A对运动员受力分析如图所示，地面对手的支持力F1F2，即运动员单手对地面的正压力大小为，与夹角无关，选项A正确，B错误；不管如何，运动员受到的合力为零，与地面之间的相互作用力总相等，选项C、D错误。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()AFBFDFAFCBFDFCFBFACFDFBFAFC DFCFDFBFA解析：选C由平衡条件知FAmgsi
5、n 45mg，FBmg，FCmgsin 30，FDmg，所以选项C正确。7.如图所示，建筑装修中，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动。已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为，则磨石受到的摩擦力是()A(Fmg)sin B(Fmg)sin C(Fmg)cos D(Fmg)解析：选B对磨石进行受力分析，如图所示，由平衡条件，沿斜壁方向：(Fmg)cos f；垂直于斜壁方向：压力FN(Fmg)sin ，故摩擦力fFN(Fmg)sin ，选项B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
6、(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N1；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N2，已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为，则()AF1F2cos 1 BF1F2sin 1CN1N2cos21 DN1N2sin21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：F1mgsin 、N1mgcos ；F2mgtan 、N2，又N1N1，N2N2，故F1F2cos 、N1N2cos2 ，A、C正确。9.如图所示，用一绳子a把物体悬挂起来，再用另一根水平的绳子b把物体拉向一旁固定起来。物体的重力是60 N，绳
7、子a与竖直方向的夹角37，绳子a与b对物体的拉力分别是多大？(sin 370.6，cos 370.8)解析：对物体受力分析如图所示，物体受重力、绳a和b的拉力，将重力分解到沿a、b绳的方向上，则由力的平衡条件可得：TaGa N75 NTbGbGtan 3760 N45 N。答案：75 N45 N组重应用体现创新10.体育器材室里，篮球摆放在如图所示的球架上。已知球架的宽度为d，每个篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每个篮球对一侧球架的压力大小为()A.mgB.C. D. 解析：选C以任意一只篮球为研究对象，受力分析如图所示，设球架对篮球的支持力F与竖直方向的夹角为。由几何知识得
8、：cos ，根据平衡条件得：2Fcos mg，解得：F，由牛顿第三定律得，篮球对球架的压力大小为：FF，故C正确。11.如图所示，重力为G的圆柱体A被平板B夹在板与墙壁之间，平板B与底座C右端用铰链相连，左端由液压器D调节高度，以改变平板B与水平底座C间的夹角；B、C及D的总重力也为G，底座C与水平地面间的动摩擦因数为(0.52D若保持45不变，圆柱体所受的重力增大G，仍要保持底座C静止，则G的最大值Gm G解析：选D对A进行受力分析，如图甲所示。根据平衡条件得FN，对B、C及D整体进行受力分析，如图乙所示，由牛顿第三定律知FNFN，当B、C及D整体静止时，摩擦力fFNsin Gtan ，FN
9、1FNcos G2G，当角增大时，地面对C的摩擦力增大，当摩擦力超过最大静摩擦力后，变为滑动摩擦力，此时f滑FN12G，故A、B错误；要保持底座C静止不动，则ff滑，即Gtan 2G，解得tan 2，故C错误；若保持45不变，圆柱体所受的重力增大G，保持底座C静止，底座C受到的静摩擦力刚好达到最大静摩擦力，此时G有最大值，根据平衡条件有(GGm)tan 45(2GGm)，解得Gm G，故D正确。12(2020全国卷)我国自主研制了“运-20”重型运输机。飞机获得的升力大小F可用Fkv2描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量
10、为1.21105 kg时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为1.69105 kg，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度；(2)若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m 起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。解析：(1)设飞机装载货物前质量为m1，起飞离地速度为v1；装载货物后质量为m2，起飞离地速度为v2，重力加速度大小为g。飞机起飞离地应满足条件m1gkv12m2gkv22由式及题给条件得v278 m/s。(2)设飞机滑行距离为s，滑行过程中加速度大小为a，所用时间为t。由匀变速直线运动公式有v222asv2at联立式及题给条件得a2.0 m/s2t39 s。答案：(1)78 m/s(2)2.0 m/s239 s