1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。十九共点力的平衡(B)【学考达标】(20分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)1.作用于O点的三力平衡，设其中一个力的大小为F1，沿y轴正方向，力F2大小未知，与x轴负方向夹角为，如图所示，下列关于第三个力F3的判断正确的是()A力F3只能在第四象限B力F3与F2夹角越小，则F2和F3的合力越小CF3的最小值为F1cos D力F3可能在第一象限的任意区域【解析】选C。由共点力的平衡条件可知，F3和F1、F2的合力等值、反向，所以F3的范围应在F1、F2
2、的反向延长线的区域内，不包括F1、F2的反向延长线方向，所以F3既可以在第四象限，也可以在第一象限的一部分；由于F3和F2的合力与F1大小相等，方向相反，而F1大小方向确定，故力F3与F2夹角变小，F2和F3的合力不变；由于力F2大小未知，方向一定，F3的最小值可以通过作图求出，为F1cos (过F1的末端作F2的平行线，两平行线间的距离就可以表示F3的最小值)。2.(2021杭州高一检测)如图所示，物块放在斜面体上，斜面体放在水平地面上，对物块施加一沿斜面体向上的力F。现将此力沿逆时针方向缓慢转动至竖直向上，力的大小保持不变，物块和斜面体始终保持静止，则下列说法正确的是()A斜面体对物块的作
3、用力一直减小B斜面体对物块的作用力先增大后减小C地面对斜面体的作用力先增大后减小D地面对斜面体的作用力不变【解析】选A。对物块受力分析，受重力、拉力和斜面体施加的力(支持力和摩擦力的合力)，由于拉力和重力的合力变小，故根据平衡条件，斜面体对物块的作用力变小，故A正确，B错误；对物块和斜面体整体分析，受重力、拉力和地面施加的力，由于重力和拉力的合力减小，故根据平衡条件，地面对斜面体的作用力变小，故C、D错误。3.如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为()AG和GBG和GCG和G DG和G【解析】选B。日
4、光灯受力如图所示，将T1，T2分别向水平方向和竖直方向分解，则有T1sin 45T2sin 45、T1cos45T2cos45G，解得T1T2G，故选B。4.如图所示，两根细绳AO和BO连接于O点，O点的下方用细绳CO悬挂一花盆并处于静止状态。在保持O点位置不动的情况下，调整细绳BO的长度使悬点B在墙壁上向左移动，此过程中绳AO受到的拉力()A逐渐增大 B逐渐减小C先增大后减小 D先减小后增大【解析】选B。对结点O受力分析如图由图可知，当OB绳拉力逆时针转动过程中，绳AO受到的拉力一直减小，故选B。5如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部爬到a处，则下列说法正确的是()A.在a点
5、蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力B在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点的作用力C在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力D在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力【解析】选C。蚂蚁缓慢上爬，可以认为蚂蚁处于平衡状态，则合力始终为零，受力分析如图所示。在a点蚂蚁受到的合力与b点受到的合力均为零，碗对蚂蚁的作用力大小都等于蚂蚁的重力，所以在a点碗对蚂蚁的作用力等于在b点的作用力，选项A、B错误；根据共点力平衡有fmg sin 、Nmg cos ，因为a点的比b点的大，所以在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力，在a点碗对蚂蚁的支持力小于在b点的支持力， 选项C正确、D错误。6筷子是中国人常用的饮食
6、工具，也是中华饮食文化的标志之一。如图所示，用筷子夹质量为m的小球，筷子与小球球心均在竖直平面内，筷子和竖直方向的夹角均为，此时小球受到的摩擦力为0，下列说法正确的是()A.两根筷子对小球的弹力均为B两根筷子对小球的弹力均为C若保持筷子对小球的弹力大小不变，增大筷子和竖直方向的夹角 ，则小球一定向上滑动D若保持筷子对小球的弹力大小不变，减小筷子和竖直方向的夹角 ，则小球一定向下滑动【解析】选B。对小球受力分析，筷子对小球的两个压力，小球的重力，如图所示。在竖直方向上有2F1sin mg，解得F1F2，故选项A错误、B正确；若保持筷子对小球的弹力大小不变，增大筷子和竖直方向的夹角，由图可知，则小
7、球一定向下滑动，故选项C错误；同理，若保持筷子对小球的弹力大小不变，减小筷子和竖直方向的夹角，由图可知，则小球一定向上滑动，故选项D错误。二、计算题(14分。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)7.两质量分别为M和m的物体用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示放置，OA、OB与水平面的夹角分别为30和60，M重20 N，m静止在水平面上。求：(1)OA绳和OB绳的拉力大小；(2)m受到的摩擦力。【解析】(1)结点O的受力如图所示。根据平衡条件得，竖直方向上FTAcos60FTBcos30Mg0水平方向上FTAsin60FTBsin 300解得FTA10 N，FTB10 N17.
8、3 N。(2)由于m也处于平衡状态，故在水平方向上FTBFTAFf0所以摩擦力大小FfFTBFTA7.3 N，方向水平向左。答案： (1)10 N17.3 N(2)7.3 N方向水平向左【选考提升】(20分钟50分)8.(8分)(2021温州高一检测)叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触，球与地面间的动摩擦因数都是，则()A上方球与下方三个球间均没有弹力B下方三个球与水平地面间均没有摩擦力C水平地面对下方三个球的支持力均为mgD水平地面对下方三个球的摩擦力均为umg【解析】选C。对上方球分析可知，球受重力和下方球的支持力而处于平衡状态，所以上方球一定与下方球有力的
9、作用，故A错误；下方球由于受上方球斜向下的弹力作用，所以下方球有运动的趋势，故下方球受摩擦力作用，故B错误；对四个球的整体分析，整体受重力和地面的支持力而处于平衡，所以三个球受支持力大小为4mg，每个球受支持力为mg，故C正确；三个下方球受到的是静摩擦力，故不能根据滑动摩擦力公式进行计算，故D错误。9(8分)(多选)如图甲所示，笔记本电脑底座一般设置有四个卡位用来调节角度。某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位1调至卡位4(如图乙)，电脑始终处于静止状态，则()A.电脑受到的支持力变大B电脑受到的摩擦力变大C散热底座对电脑的作用力的合力不变D电脑受到的支持力与摩擦力两力大小
10、之和等于其重力【解析】选A、C。电脑在散热座上受到重力、散热座的支持力和摩擦力的作用保持平衡状态，受力分析如图，根据平衡状态的条件可得摩擦力大小fmg sin ，支持力大小Nmg cos ，当卡位1调至卡位4时，倾角变小，则电脑受到的摩擦力变小，支持力变大，故选项A正确，B错误；支持力与摩擦力的合力始终不变，合力大小等于电脑的重力，但不是电脑受到的支持力与摩擦力的大小之和等于其重力，故选项C正确、D错误。10(10分)中国的元宵节灯笼又统称灯彩，起源于1 800 多年前的西汉时期，每年农历正月十五元宵节前后，人们都挂起象征团圆意义的元宵节灯笼，来营造喜庆的节日氛围。一质量为m的灯笼按如图所示的
11、悬挂方式悬挂，A、B为竖直墙壁上的两个悬点，轻绳OA、OB与竖直方向的夹角分别为60和30。(1)求轻绳OA、OB的拉力分别为多大？(2)保持悬点A和结点O固定不动，将轻绳OB从图中所示位置沿结点O按逆时针缓慢旋转到水平位置(OB绳始终绷紧)，则轻绳OA、OB的拉力大小如何变化？【解析】(1)轻绳OA、OB的拉力分别为FOAmg sin 30mgFOBmg sin 60mg(2)保持悬点A和结点O固定不动，将轻绳OB从图中所示位置沿结点O按逆时针缓慢旋转到水平位置，根据平行四边形定则作图，如图所示：平行四边形从最初的矩形开始逐渐增大，所以轻绳OA、OB的拉力大小都增大。答案：(1)mgmg(2
12、) 轻绳OA、OB的拉力大小都增大11.(12分)如图所示，质量m11 kg的物块A，悬挂在绳OP和OQ的结点O上，OP绳水平，OQ绳与竖直方向的夹角为60，并跨过光滑定滑轮与斜面上质量为m23 kg的物块B相连，斜面倾角为30，斜面及物块A、B均保持静止。g取10 m/s2。求：(1)绳OQ的拉力大小；(2)斜面对物块B的支持力与摩擦力的大小。【解析】(1)以结点O为研究对象，受力如图并正交分解根据平衡条件有F1Fsin600，Fcos60m1g0 联立解得F20 N，F110 N(2)物块B受力如图并正交分解根据平衡条件有Fm2gsin30f0FNm2gcos300解得FNm2gcos30
13、310 N15 NfFm2gsin305 N答案：(1)20 N(2)FN15 Nf5 N12(12分)(创新应用题)如图甲所示，一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，空调外机的重心恰好在支架横梁和斜梁的两个连接点O连线中点的正上方(示意图如图乙所示)，重力大小为300 N。横梁AO水平，斜梁BO跟横梁的夹角为37，sin370.6，cos370.8。求：(1)空调外机对每个三角形支架O点的压力FN和每个横梁沿OA方向的拉力；(2)若有个螺母从空调外机顶端由静止脱落，通过高为2 m的窗户用时0.2 s，则空调外机顶端距窗户上沿为多高(不计空气阻力g取10 m/s2)。【解析】(1)对空调外机进行受力分析，如图所示因为有两个三角支架，所以对每个三角支架的压力为FN150 N对FB进行分解可得tan37解得FA200 N(2)设下落到窗户上沿的时间为t，高度为h1，则有hgt2hhg(tt)2解得t0.9 s则hgt24.05 m即空调外机顶端距窗户上沿的高度为4.05 m。答案：(1)150 N200 N(2)4.05 m关闭Word文档返回原板块
