高中物理 第5章 力與平衡 第3節(jié) 力的平衡 第4節(jié) 平衡條件的應(yīng)用學(xué)業(yè)分層測評(píng) 魯科版必修1
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力的平衡 平衡條件的應(yīng)用(建議用時(shí):45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1(多選)下面關(guān)于共點(diǎn)力的平衡與平衡條件的說法正確的是 ()A如果物體的運(yùn)動(dòng)速度為零,則必處于平衡狀態(tài)B如果物體的運(yùn)動(dòng)速度大小不變,則必處于平衡狀態(tài)C如果物體處于平衡狀態(tài),則物體沿任意方向的合力都必為零D如果物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用而處于平衡狀態(tài),則任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等、方向相反【解析】物體運(yùn)動(dòng)速度為零時(shí)不一定處于靜止?fàn)顟B(tài),A錯(cuò)誤;物體運(yùn)動(dòng)速度大小不變、方向變化時(shí),不是做勻速直線運(yùn)動(dòng),一定不是處于平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤;物體處于平衡狀態(tài)時(shí),合力為零,物體沿任意方向的合力都必為零,C正確;任意兩個(gè)共點(diǎn)力的合力與第三個(gè)力等大反向、合力為零,物體處于平衡狀態(tài),D正確【答案】CD2(多選)下列運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中的運(yùn)動(dòng)員處于平衡狀態(tài)的是()A體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)B蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升到最高點(diǎn)時(shí)C舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)D游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)【解析】物體處于平衡狀態(tài)的條件是a0,B項(xiàng)中運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)時(shí)v0,而a0,故不是處于平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤,A、C、D正確【答案】ACD3(多選)下列物體的設(shè)計(jì)中能增大穩(wěn)度的是()A不倒翁的下部填充實(shí)物,上部空殼B賽車有一副“身矮輪寬”的怪模樣C凳子將四條腿改為三條腿D船的兩頭尖,中間寬【解析】不倒翁的結(jié)構(gòu)能降低重心,從而增大穩(wěn)度,A正確;賽車的寬輪胎能增大接觸面,從而增大穩(wěn)度,B正確;C、D不能增大穩(wěn)度【答案】AB4(多選)一物體受到3個(gè)共點(diǎn)力的作用,下面4組能使物體處于平衡狀態(tài)的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào):79750086】AF17 N,F(xiàn)28 N,F(xiàn)39 NBF18 N,F(xiàn)22 N,F(xiàn)31 NCF17 N,F(xiàn)21 N,F(xiàn)35 NDF110 N,F(xiàn)210 N,F(xiàn)31 N【解析】三個(gè)力中某兩個(gè)力的合力|F1F2|F12合F1F2.若另一個(gè)力F3的大小在F12合的取值范圍內(nèi),則這3個(gè)力的合力可能為零物體可能平衡,A、D正確【答案】AD5水平桌面上疊放著木塊P和Q,用水平力F推P,使P、Q兩木塊一起沿水平桌面勻速滑動(dòng),如圖535所示,下列判斷正確的是 ()圖535AP受兩個(gè)力,Q受五個(gè)力BP受三個(gè)力,Q受六個(gè)力CP受四個(gè)力,Q受五個(gè)力DP受四個(gè)力,Q受六個(gè)力【解析】在水平推力的作用下,物體P、Q一起勻速滑動(dòng),則對P受力分析:重力與支持力、推力與靜摩擦力對于Q受力分析:重力、地面支持力、P對Q的壓力、靜摩擦力、地面給Q的滑動(dòng)摩擦力因此P受到四個(gè)力,Q受到五個(gè)力故C正確【答案】C6如圖536所示,一光滑斜面固定在地面上,重力為G的物體在一水平推力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)若斜面的傾角為,則 ()圖536AFGcos BFGsin C物體對斜面的壓力FNGcos D物體對斜面的壓力FN【解析】物體受力如圖所示:根據(jù)平衡條件,F(xiàn)、FN的合力與重力等大反向,則有FGtan ,F(xiàn)NFN,故只有D選項(xiàng)正確【答案】D7(多選)兩塊輕質(zhì)豎直平行板A、B之間夾著一塊重力為6 N的長方體木塊C,如圖537所示,此時(shí)A、B對C的壓力均為10 N,若C與A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4,要將C沿豎直方向從兩板間拉出,并且使C做勻速直線運(yùn)動(dòng),則需對C施加外力F的大小為() 【導(dǎo)學(xué)號(hào):79750087】圖537A14 NB8 NC2 N D10 N【解析】要考慮將C向上和向下兩種情況勻速拉出向上勻速拉出時(shí)FGfG2N14 N,A正確;向下勻速拉出時(shí)F2NG2 N,C正確【答案】AC8兩個(gè)物體A和B,質(zhì)量分別為M和m,用跨過定滑輪的輕繩相連,A靜止于水平地面上,如圖538所示,不計(jì)摩擦力,A對繩的作用力的大小與地面對A的作用力的大小分別為()圖538Amg,(Mm)gBmg,MgC(Mm)g,MgD(Mm)g,(Mm)g【解析】先研究B,B受重力mg和繩的拉力T,B處于平衡狀態(tài),故Tmg,即B對繩的拉力大小等于mg.再分析繩受力,A拉繩的力與B拉繩的力是一對平衡力,因此A對繩的作用力的大小也是mg.再分析A,A受向下的重力Mg,繩、地面對A的向上的力為T、N,列平衡方程得TNMg,所以NMgT,即N(Mm)g.【答案】A能力提升9(多選)小船用繩索拉向岸邊,如圖539所示,設(shè)船在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)水的阻力大小不變,那么在小船勻速靠岸的過程中,下列說法正確的是 ()圖539A繩子的拉力T不斷增大B繩子的拉力T不變C船的浮力減小D船的浮力增大【解析】小船受四個(gè)力的作用而勻速前進(jìn)水平方向:FTcos ,豎直方向:Tsin F浮mg當(dāng)角增大時(shí),由于阻力F不變,則拉力T增大,浮力F浮減小【答案】AC10(多選)如圖5310所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物體通過輕彈簧連接,在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)(m1在地面上,m2在空中),力F與水平方向成角則m1所受支持力N和摩擦力f正確的是 ()圖5310ANm1gm2gFsin BNm1gm2gFcos CfFcos DfFsin 【解析】選整體為研究對象,在水平方向整體受摩擦力f和F在水平方向的分力,根據(jù)平衡條件得fFcos ,所以選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;在豎直方向受支持力N、重力和F在豎直方向的分力,根據(jù)平衡條件得Nm1gm2gFsin ,所以選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤【答案】AC11沿光滑的墻壁用網(wǎng)兜把一個(gè)足球掛在A點(diǎn),如圖5311所示,足球的質(zhì)量為m,網(wǎng)兜的質(zhì)量不計(jì),足球與墻壁的接觸點(diǎn)為B,懸繩與墻壁的夾角為,求懸繩對球的拉力和墻壁對球的支持力圖5311【解析】法一:用合成法取足球和網(wǎng)兜作為研究對象,它們受重力Gmg、墻壁的支持力N和懸繩的拉力T三個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡由共點(diǎn)力平衡的條件可知,N和T的合力F與G大小相等、方向相反,即FG,作平行四邊形如圖所示由三角形知識(shí)得:NFtan mgtan ,T.法二:用分解法取足球和網(wǎng)兜作為研究對象,其受重力Gmg、墻壁的支持力N、懸繩的拉力T,如圖所示,將重力分解為F1和F2.由共點(diǎn)力平衡條件可知,N與F1的合力必為零,T與F2的合力也必為零,所以NF1mgtan ,TF2.法三:用正交分解法求解取足球和網(wǎng)兜作為研究對象,受三個(gè)力作用,重力Gmg、墻壁的支持力N、懸繩的拉力T,如圖所示,取水平方向?yàn)閤軸,豎直方向?yàn)閥軸,將T分別沿x軸和y軸方向進(jìn)行分解由平衡條件可知,在x軸和y軸方向上的合力Fx合和Fy合應(yīng)分別等于零,即Fx合NTsin 0Fy合Tcos G0由式解得:T代入式得:NTsin mgtan .【答案】mgtan 12如圖5312所示,重為500 N的人通過跨過定滑輪的輕繩牽引重為200 N的物體,當(dāng)繩與水平面成60角時(shí),物體靜止不計(jì)滑輪與繩的摩擦,求地面對人的支持力和摩擦力的大小圖5312【解析】人與物體靜止,所受合力皆為零,對物體受力分析得,繩的拉力F1200 N;對人受力分析,人受四個(gè)力作用,重力G、拉力F1、支持力FN、摩擦力Ff,根據(jù)平衡條件可得:水平方向:FfF1cos 60200 N100 N,豎直方向:FNGF1sin 60 N100(5) N.【答案】100(5) N100 N- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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