1、课时素养评价 十五共点力作用下物体的平衡 (25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.物体受到共点力的作用,下列说法中正确的是()A.速度在某一时刻等于0的物体一定处于平衡状态B.相对于另一物体保持静止的物体一定处于平衡状态C.物体所受合力为0时,一定处于平衡状态D.物体做匀加速直线运动时,一定处于平衡状态【解析】选C。处于平衡状态的物体,在运动形式上是处于静止状态或匀速直线运动状态,从受力上来看,物体所受合力为零,C正确;某一时刻速度为零的物体,受力不一定为零,故不一定处于平衡状态,A错误;某物体相对于另一物体静止时,该物体不一定静止,如当另一物体做变速运动时,该物体
2、也做变速运动,此物体不处于平衡状态,故B错误;物体做匀加速直线运动,所受合力不为零,故不处于平衡状态,D错误。2.(2020扬州高一检测)一只篮球用网兜提着,如果向上的拉力为12 N,则它可以向上做匀速直线运动,若空气阻力的大小不变化,要使它向下做匀速直线运动,网兜对它的拉力应该()A.方向向上,大小等于12 NB.方向向上,大小一定小于12 NC.方向向上,大小一定大于12 ND.方向向下,大小等于12 N【解析】选B。设拉力分别为F上和F下,阻力大小为f,由于篮球做匀速直线运动,据受力平衡知,向上运动时,F上=f+mg,向下运动时,F下+f=mg,而F上=12 N,所以F下=mg-fmg+
3、f=F上=12 N,故B正确。3.如图所示是某幼儿园的一部直道滑梯,其滑道倾角为。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mgsinB.所受摩擦力为mgcosC.对滑道压力为mgsinD.对滑道压力为mgtan【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,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,故C、D错误。4.(2020泰州高一检测)如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心。一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为N,OP与水平方向
4、的夹角为。下列关系式正确的是()A.F=B.F=mgtanC.N=D.N=mgtan【解析】选A。对小滑块受力分析如图所示,由受力平衡可知,Ncos=F,Nsin=mg,解得N=,F=。A正确。5.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,合力为零,所以钢丝对人和杆整体的作用力竖直向上与重力平衡,故A正确,B错误;人对钢丝的压
5、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。6.如图,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 NB.等于10 NC.大于10 ND.等于零【解析】选A。对皮箱受力分析,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-f=0,故摩擦力大小小于10 N,故A正确、B、C、D错误。二、计算题(本题共2小题,共24分。
6、要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7. (10分)如图所示,一质量为1 kg、横截面为直角三角形的物块ABC,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)【解析】物块受重力G、推力F和墙的弹力N作用,如图所示,由平衡条件知,F和N的合力与重力等大反向。故有F= N=20 NN=Gtan60=110 N=10 N。答案:20 N10 N8.(14分)电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力FT,但不能到绳的自由端去直接测量,某公司制造出一种能测量绳中张力的夹在绳上的仪器(
7、图中B、C为该夹子的横截面)。测量时,只要如图示那样用一硬杆竖直向上作用在绳上的某点A,使绳产生一个微小偏移量a,借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力F。现测得该微小偏移量为a=12 mm,BC间的距离为2L=250 mm,绳对硬杆的压力为F=300 N,试求绳中的张力T大小是多少。【解析】对A点受力分析,如图所示,由平衡条件得:F=2Tsin当很小时,sintan由几何关系得:tan= 解得:T= 代入数据解得T1.6103 N。答案:1.6103 N (15分钟40分)9.(6分)(多选)如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两个楔形物体叠放在一起,B靠在竖直墙壁上,在水平力F的作用下,A
8、、B静止不动,则()A.A物体受力的个数可能为3B.B受到墙壁的摩擦力方向可能向上,也可能向下C.力F增大(A、B仍静止),A对B的压力也增大D.力F增大(A、B仍静止),墙壁对B的摩擦力也增大【解析】选A、C。隔离A物体,若A、B间没有静摩擦力,则A受重力、B对A的支持力和水平力F三个力作用,A正确;将A、B看作一个整体,整体在竖直方向上受到重力和摩擦力,所以墙对B的摩擦力方向只能向上,B错误;若F增大,则F在垂直B斜面方向的分力增大,所以A对B的压力增大,C正确;对A、B整体受力分析,由平衡条件知,竖直方向上有f=GA+GB,因此当水平力F增大时,墙壁对B的摩擦力不变,D错误。10.(6分
9、)如图为某城市雕塑的一部分。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,下列说法中正确的是()A.AB挡板的支持力变小,C端的支持力变小B.AB挡板的支持力变小,C端的支持力变大C.AB挡板的支持力变大,C端的支持力变大D.AB挡板的支持力变大,C端的支持力变小【解析】选C。以球为研究对象,受到重力、AB挡板的支持力,C的支持力,如图所示;根据平衡条件可得:AB挡板的支持力FN=mgtan,C端的支持力FC=;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
10、,故C正确,A、B、D错误。 11.(6分)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,取g=10 m/s2,则每根轻绳的弹力大小为()A.5 NB. NC.10 ND.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。在竖直方向由平衡条件得:4Fcos30=G,解得:F= N,故A、C、D错误,B正确。 【加固训练】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.mgB.mgC.2mgD.mg【解析
11、】选D。灯笼处于静止状态,受力平衡,对灯笼受力分析,如图所示,根据平衡条件得:Tcos30=mg,Tsin30=F,解得:F=mg,故A、B、C错误,D正确。 12.(22分)一物体置于粗糙的斜面上,给该物体施加一个平行于斜面的力,当此力为100 N且沿斜面向上时,物体恰能沿斜面向上匀速运动;当此力为20 N且沿斜面向下时,物体恰能在斜面上向下匀速运动,求施加此力前物体在斜面上受到的摩擦力大小。【解析】物体沿斜面向上运动时受力分析如图甲所示。由共点力的平衡条件得x轴:F1-f1-mgsin=0,y轴:mgcos-N1=0又f1=N1物体沿斜面向下运动时受力分析如图乙所示。由共点力的平衡条件得x轴:f2-F2-mgsin=0,y轴:mgcos-N2=0又f2=N2,f1=f2=f以上各式联立得:f1=f2=f=代入数据得:f= N=60 N,mgsin=40 N当不施加此力时,物体受重力沿斜面向下的分力mgsinf故物体静止在斜面上,受到的静摩擦力大小f=mgsin=40 N答案:40 N关闭Word文档返回原板块
