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高一物理必修一3.5《共点力的平衡》课时同步练习
一、单选题
1．如图所示，A、B两物体叠放在一起，在水平向左的恒力作用下处于静止状态，则关于两物体受力情况的说法正确的是（　　）
A．物体A一定受到4个力 B．物体B一定受到3个力
C．物体A对竖直墙壁的压力与墙壁对物体A的弹力是一对平衡力
D．物体A、B间可能有摩擦力
2．如图所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成角的细绳拴接一小球。当小车与小球相对静止，一起在水平面上匀速运动时，下列说法正确的是（　　）
A．小球受到三个力的作用 B．轻弹簧一定被压缩
C．细绳一定对小球有拉力 D．细绳不一定对小球有拉力，轻弹簧对小球也不一定有弹力
3．如图所示，A、B、C、D物体均静止，各接触面均粗糙，则下列说法正确的是（　　）
A．图甲中，在竖直向上的力F作用下，A对竖直墙壁的摩擦力可能向下
B．图乙中，B对水平地面的摩擦力方向水平向左
C．图丙中，两根长度相同的轻绳对C的拉力一定相同
D．图丁中，斜面对D的支持力垂直斜面向上
4．图为研究摩擦力大小的实验装置，木块和木板叠放于水平桌面上，轻质弹簧测力计左端固定，右端通过细线与木块水平相连。长木板右端连接细线，用手向右水平拉动细线，使长木板在桌面上做直线运动。当弹簧测力计的示数稳定时，下列说法正确的是（ ）
A．木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，方向水平向左
B．长木板一定做匀速直线运动
C．测力计的示数一定与木块对木板的摩擦力大小相等
D．测力计测的是细线对木板的拉力
5．如图甲所示，无线充电宝是一种无线移动电源。某款无线充电宝具有磁吸功能，将手机倒吸在充电宝上也不会脱落，如图乙所示。现稍稍减小手机屏幕与水平方向的夹角，手机吸附在充电宝上不会脱落，下列说法正确的是（　　）
A．充电宝对手机产生2个力的作用 B．充电宝对手机的合力方向竖直向下
C．充电宝对手机的合力不变 D．充电宝对手机的合力增大
6．如图所示，悬挂衣服的绳子两端A、B分别固定在两根竖直杆上，A点高于B点，无风状态下衣服静止。一阵横风吹来，衣服受到水平向右的恒力而滑动，并在新的位置保持静止。不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，绳子不可伸长。现将A点下移至与B点等高，则此过程中，细绳上的张力（　　）
A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．始终不变 D．先变大后变小
7．如图所示，两个质量分布均匀、半径均为R、质量均为m的光滑球用长度均为R的OA、OB轻绳连接，在O点施加一个竖直向上的拉力F（大小未知），使两球竖直向上做匀加速运动，重力加速度为g，不计空气阻力，当两球间的压力大小等于mg时，球的加速度大小等于（　　）
A． B． C． D．
8．如图所示，半球A固定在水平面上，球B在外力F作用下与A接触离开水平面并处于静止状态（F未画出），A、B两球的球心连线与水平面夹角为37°，已知B球质量为m，重力加速度为g，两球面间光滑，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则外力F的最小值等于（　　）
A．mg B．0.8mg C．0.75mg D．0.6mg
9．如图所示，一根细杆竖直固定，质量为m的球A通过长为L的轻细绳与杆上的P点连接，细绳与竖直方向的夹角为30°，小球A通过劲度系数为k的轻弹簧与杆上套着的小球B连接，小球B与杆间的动摩擦因数为μ。两球都静止时，弹簧水平，球B恰好不下滑。弹簧弹力始终在弹性限度范围内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则球B的质量M和弹簧的原长L0分别为（　　）
A．，
B．，
C．，
D．，
10．如图所示，轻绳a的一端与质量为的物块A连接，另一端跨过定滑轮与轻绳b拴接于O点。与水平方向成角的力F作用在O点，质量为的物块B恰好与地面间没有作用力。已知，定滑轮右侧的轻绳a与竖直方向的夹角也为，重力加速度为g。当F从图中所示的方向开始顺时针缓慢转动角（）的过程中，结点O、的位置始终保持不变。则下列说法正确的是（　　）
A． B．F的最小值为
C．轻绳a对定滑轮的作用力增大 D．B与地面间作用力先减小后增大
11．如图所示，半圆环竖直固定在水平地面上，光滑小球套在半圆环上。对小球施加一始终指向半圆环最高点B的拉力F，使小球从圆环最低点A缓缓移动到最高点B。下列说法正确的是（　　）
A．拉力F先增大后减小 B．拉力F一直减小
C．小球对圆环的压力大小始终变小 D．小球对圆环的压力先增大后减小
12．如图所示，一个完全光滑、半径为R的半球形碗水平固定放置，球心为O。一根光滑、质量分布不均匀的金属棒静止放在碗中，底端与碗底部A点接触，另一端靠在碗边缘B点。金属棒在碗中部分AB的长度为1.6R，则金属棒的重心到B点距离为（　　）
A．0.6R B．0.7R C．0.8R D．0.9R
13．如图b所示，轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端通过细绳EG拉住，，另一轻绳GF悬挂在轻杆的G端，也拉住一质量为M的物体，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．图a中BC杆对滑轮的作用力大小为Mg
B．图b中HG杆弹力大小为Mg
C．轻绳AC段张力TAC与轻绳EG段张力TEG大小之比为1：1
D．轻绳AC段张力TAC与轻绳EG段张力TEG大小之比为2：1
14．如图所示，半球形容器固定在地面上，容器内壁光滑，开始时，质量分布均匀的光滑球A和同种材质构成的质量分布均匀的光滑球B放在容器内处于平衡状态，位置关系如图中所示，A球半径大于B球。一水平力F作用在A球上，且力F的延长线过A球球心，从图示位置开始缓慢推动A球，直到B的球心与容器的球心O等高，则下列判断正确的是（ ）
A．B球受到A球的弹力先增大后减小 B．B球受到A球的弹力逐渐增大
C．容器对B球的支持力逐渐增大 D．容器对B球的支持力保持不变
15．甲、乙两建筑工人用简单机械装置将工件从地面提升并运送到楼顶。如图所示，当重物提升到一定高度后，两工人保持位置不动，甲通过缓慢释放手中的绳子，使乙能够用一始终水平的轻绳将工件缓慢向左拉动，最后将工件运送至乙所在位置。绳重及滑轮的摩擦不计，滑轮大小忽略不计，则工件向左移动过程中（　　）
A．绳子对乙的拉力不断减小 B．绳子对甲的拉力不断增大
C．楼顶对甲的支持力不断增大 D．楼顶对乙的摩擦力始终大于对甲的摩擦力
二、解答题
16．中国春节挂灯笼有着美好的象征寓意。小明发现家里的灯笼在稳定水平风力的作用下倾斜至如图所示状态保持静止。已知两个灯笼完全相同且所受水平风力相同，悬挂于点的轻绳的拉力且与竖直方向的夹角。（取，，）求：
(1)每个灯笼的质量及每个灯笼所受的风力大小；
(2)灯笼1和灯笼2间轻绳的拉力大小及该绳与竖直方向的夹角。
17．如图所示，小球1和小球2均处于静止状态，轻绳a与竖直方向夹角为30°，轻绳b、轻弹簧c与水平方向的夹角均为30°，已知小球2的质量为m，弹簧c的劲度系数为k，重力加速度为g，求：
(1)弹簧c的伸长量；
(2)小球1的质量。
18．如图所示，质量为3m、倾角为30°的斜面C静止在粗糙水平地面上，质量为2m的半球A和质量为m的光滑球B均静止在斜面上，半球A和球B的半径相同，O1、O2分别为半球A和球B的球心，O1、O2在斜面的同一纵截面内，A、B质量分布均匀，重力加速度为g，求：
(1)半球A对球B的支持力；
(2)斜面C对半球A的摩擦力。
19．如图所示。两完全相同的质量为的滑块A、B放在粗糙的水平面上。长度均为的轻杆搁在两个滑块上，且可绕铰链自由转动，两轻杆夹角为。现用竖直向下的恒力作用在铰链上，两滑块均静止。已知重力加速度，。求：
(1)轻杆对滑块A的作用力大小；
(2)地面对滑块A的支持力大小；
(3)滑块A对地面的摩擦力。
20．某材料放置如图，在竖直墙壁的左侧水平地面上放置一个边长为a、质量为的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置半径、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止。球的球心为O，OC与竖直方向的夹角为θ，正方体的边长a>R，正方体与水平地面的动摩擦因数μ=0.5。已知重力加速度g=10m/s2，，，最大静摩擦力约等于滑动摩擦力。
(1)若θ=37°、m=3kg，求正方体受到地面的摩擦力大小；
(2)改变正方体到墙壁之间的距离，当正方体的右侧面BC到墙壁的距离小于某个值L时，无论球的质量是多少，球和正方体始终处于静止状态，且球没有落到地面，求L的值。
3.5《共点力的平衡》课时同步练习参考答案
1．D 2.B 3.D 4.C 5.C 6.B 7.C 8.B 9.C 10.B
11.B 12.D 13.A 14.B 15.B
16．(1)， (2)，
【详解】（1）以两个灯笼为整体，根据受力平衡可得，
可得每个灯笼的质量为
每个灯笼所受的风力大小为
（2）以灯笼2为对象，根据平衡条件可得灯笼1和灯笼2间轻绳的拉力大小为
故说明两轻绳在同一直线上。
17．(1) (2)m
【详解】（1）分析球2受力，设轻绳上拉力为、轻弹簧c上弹力为，根据力的平衡有， 解得
由弹簧弹力解得
（2）分析球1受力，设轻绳上的拉力为，根据力的平衡有， 解得
18．(1) (2)1.5mg
【详解】（1）对B球受力分析如图，由几何关系可知，半球A对B的支持力N2与竖直方向的夹角为30°，斜面C对B的支持力N1与竖直方向的夹角也为30°，可知N1=N2，由平衡可知 可得半球A对球B的支持力
（2）对A受力分析如图，其中
则C对A的摩擦力
19．(1) (2)40N (3)，方向水平向左
【详解】（1）将力分解到两轻杆方向上，设轻杆对滑块A的作用力为，则
解得
（2）将轻杆对A的作用力分解到水平和竖直方向上，则竖直分力
地面对滑块A的支持力大小为
（3）将轻杆对A的作用力分解到水平和竖直方向上，则水平分力
滑块A受到地面的摩擦力大小为
由牛顿第三定律得：滑块A对地面的摩擦力大小为方向：水平向左。
20．(1) (2)
【详解】（1）以球为研究对象，受力如图所示
球受力平衡可知
以正方体和球整体为研究对象，受力如图所示
对整体受力分析可得
（2）根据无论多大，球和正方体始终处于静止状态，要满足条件
当时
通过几何关系解得 代入数据得
试卷第8页，共8页
试卷第1页，共8页

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