高一物理专题复习《简单的共点力平衡》强化训练含答案.docx
高一物理专题复习《简单的共点力平衡》强化训练含答案
1.(2024·揭阳期末)如图所示是用来筛选谷粒的振动鱼鳞筛,筛面水平,由两根等长轻绳将其悬挂在等高的两点,已知筛面和谷物所受重力为G,静止时两轻绳延长线的夹角为θ,则每根轻绳的拉力大小为()
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】对筛面和谷物受力分析可知,受两对称的拉力和重力,由合成法可知
解得
故选B。
2.(2024·福州期末)如图,吊床用绳拴在两棵树上的等高位置,某人可以平躺在吊床上,也可以坐在吊床的中央,均处于静止状态,已知绳的长度不变,则()
??????
A.坐在吊床中央时绳子的拉力较大
B.平躺在吊床上时绳子的拉力较大
C.两种情况绳子的拉力一样大
D.无法判断
【答案】A
【详解】吊床对人的作用力与重力等值反向,所以躺着和坐着时,吊床对该人的作用力大小不变,坐在吊床上时,吊床两端绳的拉力与竖直方向上的夹角较大,人躺下后,绳子与竖直方向夹角变小,根据共点力平衡条件有
得
而越大,越小,mg不变,则绳子的拉力F越大,所以坐在吊床中央时绳子的拉力较大。
故选A。
3.(2024·沈阳期末)(多)如图所示,固定斜面上有一光滑小球,有一竖直轻弹簧P与一平行斜面的轻弹簧Q连接着,小球处于静止状态,则关于小球所受力的个数可能的是()
A.3 B.4 C.5 D.1
【答案】AB
【详解】小球处于静止状态,则小球受力的可能情况如下图所示,若P弹簧对小球向上的弹力等于小球的重力,此时Q弹簧无弹力,小球受2个力平衡,若P弹簧弹力为零,小球受重力、支持力、弹簧Q的拉力处于平衡,小球受3个力平衡,若P弹簧弹力不为零,小球受重力、弹簧P的拉力、支持力、弹簧Q的拉力,小球受4个力平衡,故选AB。
4.(2024·湘西期末)(多)如图所示,一个质量为m的小球套在竖直放置的半径为R的光滑圆环上,劲度系数为k的轻质弹簧一端与小球相连,另一端固定在圆环的最高点A处,小球处于平衡状态时,弹簧与竖直方向的夹角,已知,,重力加速度大小为g,下列说法正确的是(????)
A.轻质弹簧的长度为 B.圆环对小球的弹力大小为mg
C.轻质弹簧对小球的弹力大小为1.8mg D.轻质弹簧的原长为
【答案】BD
【详解】A.由图可知,轻质弹簧的长度
故A错误;
BC.以小球为研究对象,分析受力情况,如图所示
由图可知,力的三角形BCD和几何三角形AOB相似,根据三角形相似有
解得
故B正确,C错误;
D.由胡克定律及几何关系有
解得
故D正确。
故选BD。
5.(2024·西宁期末)如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为()
A. B. C.2f D.f
【答案】B
【详解】设绳子上的拉力为T,拖船的动力为F,与运动方向成α角,三艘船的受力如图所示:
对拖船,根据平衡条件,竖直方向
Fsinα=Tsin30°
对货船,根据平衡条件,水平方向
f=2Tcos30°
对拖船和货船整体,根据平衡条件,水平方向
2Fcosα=3f
又
sin2α+cos2α=1
代入数据联立解得
故选B。
6.(2024·黔南期末)黔南州平塘县的射电天文望远镜(FAST)被誉为“中国天眼”。如图所示为“中国天眼”的简化示意图,质量为的馈源舱用对称的六索六塔装置悬吊在球面镜正上方,每根绳索与竖直方向夹角为,不计绳索重力,当地的重力加速度为,则每根绳索承受的拉力大约为(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】竖直方向根据受力平衡得
解得
故选A。
7.(2024·沈阳期末)如图甲所示为一直角斜槽,斜槽的棱MN与水平面的夹角为θ,两槽面关于竖直面对称。图乙是斜槽的截面图,一个横截面为正方形的物块恰能沿此斜槽匀速下滑。若两槽面的材料相同,则物块和槽面之间的动摩擦因数为()
A.tanθ B.tanθ C.tanθ D.tanθ
【答案】B
【详解】对物块受力分析,如图所示,在垂直于斜槽的平面内,有
2FNcos45°=mgcosθ
在物块下滑方向,有
2f=mgsinθ
其中
f=μFN
联立解得
μ=tanθ
故选B。
8.(2024·新疆期末)(多)如图所示,三段轻绳在点打结,点下方的轻绳与甲物体相连,点左侧的轻绳的一端固定在墙上,点右侧的轻绳通过光滑定滑轮与乙物体相连,点两侧的轻绳与竖直方向的夹角均为。下列说法正确的是()
A.点左、右两侧轻绳的拉力大小之比为
B.点左、右两侧轻绳的拉力大小之比为
C.甲、乙的质量之比为
D.甲、乙的质量之比为
【答案】AC
【详解】AB.设点左、右两侧轻绳的拉力