2024_2025学年新教材高中物理课后作业13共点力的平衡含解析鲁科版必修第一册.doc

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共点力的平衡

(建议用时：40分钟)

题组一对物体平衡条件的理解

1．一个物体受到三个共点力的作用，假如三个力的大小为如下各组状况，那么有可能使物体处于平衡状态的是()

A．1N4N7N B．2N6N9N

C．2N5N8N D．6N8N6N

D[能否使物体处于平衡状态，要看三个力的合力是否可能为零，方法是两个较小力加起来是否大于或等于最大的那个力，假如是就可能。因为两个力的合力范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2，若F3在此范围内，就可能与F平衡，故D正确。]

2．在下图中，能表示物体处于平衡状态的是()

ABCD

C[物体处于平衡状态时，所受合力为零，物体的加速度为零，速度或为零，或恒定，故只有选项C正确。]

3．在某驾校的训练场地上，有一段半径很大的圆弧形坡道，如图所示，若将同一辆车先后停放在a点和b点，a点和b点处的斜面倾角均小于45°。下列分析正确的是()

A．车在a点受到坡道的支持力小于在b点受到的支持力

B．车在a点受到坡道的摩擦力大于在b点受到的摩擦力

C．车在a点受到的合外力大于在b点受到的合外力

D．车在a点受到的合外力等于在b点受到的合外力

D[依据平衡条件有：N＝mgcosθ，f＝mgsinθ，b点的倾角大于a点的倾角，所以a点的支持力大于b点的支持力，a点所受的摩擦力小于b点所受的摩擦力，故A、B错误；车处于静止，所以车在a点受到的合力等于b点所受的合力，等于零，故C错误，D正确。]

4．如图所示，A、B两物体叠放在固定的斜面上，B上表面水平，A、B无相对滑动，下列说法正确的是()

A．若A、B沿斜面对下匀速运动，B对A有水平向右的摩擦力

B．若A、B沿斜面对下匀速运动，B对A有水平向左的摩擦力

C．若斜面光滑，B对A的作用力垂直斜面对上

D．若斜面光滑，B对A的作用力沿斜面对下

C[若A、B沿斜面对下匀速运动，合力为零，所以A的合力也为零，A、B间没有摩擦力，故A、B错误；设斜面倾角为θ，若斜面光滑，则A、B以a＝gsinθ的加速度沿斜面对下加速运动，设斜面倾角为θ，A的加速度也沿斜面对下且大小也为a＝gsinθ，又因为A受重力，B对A的支持力和摩擦力三个力的作用，所以B对A的支持力和摩擦力的合力肯定垂直斜面对上，即B对A的作用力垂直斜面对上，故C正确，D错误。]

题组二平衡条件的应用

5．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2kg，g取10m/s2，则每根轻绳的弹力大小为()

A．5N B．eq\f(10\r(3),3)N

C．10N D．20N

B[依据对称性可知，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＝eq\f(10\r(3),3)N，故B正确，A、C、D错误。]

6．如图所示，在水平天花板上用绳AC、BC和CD吊起一个物体，使其处于静止状态，结点为C，绳子的长度分别为AC＝4dm，BC＝3dm，悬点A、B间距为5dm。则AC绳、BC绳、CD绳上的拉力大小之比为()

A．20∶15∶12

B．4∶3∶5

C．3∶4∶5

D．因CD绳长未知，故无法确定

C[对结点C进行受力分析，如图所示，由平衡条件知，AC绳、BC绳上拉力的合力与CD绳上的拉力等大反向。由几何关系知，AC绳、BC绳、CD绳上的拉力大小之比为3∶4∶5，所以C正确。]

7．(2024·浙江东阳中学高一月考)如图所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动。若F1和F2大小相等，则物块与地面间的动摩擦因数为()

A．eq\r(3)－1B．2－eq\r(3)C．eq\f(\r(3),2)－eq\f(1,2)D．1－eq\f(\r(3),2)

B[对两种状况下的物块分别受力分析，并正交分解，如图所示。

由平衡条件可得F1x＝f1，F1y＋FN＝mg，F2x＝f2，F2y＋mg＝F′N，而f1＝μFN，f2＝μF′N，可得F1cos60°＝μ(mg－F1sin60°)，F2cos30°＝μ(mg＋F2sin30°)，又依据题意F1＝F2，解得μ＝2－eq\r(3)。

]

8．如图所示，用三根细线a、b、c将两个小球1和2悬挂起来，静止在竖直面内，已知两球重均为G，细线a与竖直方向夹角为30°，细线c水平。关于三根细线a、b、c的拉力Ta、Tb、Tc大小的比