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年新教材高中物理课时分层作业11力的平衡平衡条件的应用(含解析)鲁科版必修1

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年新教材高中物理课时分层作业11力的平衡平衡条件的应用(含

解析)鲁科版必修1

课时分层作业(十一)

(时间:40分钟 分值:100分)

[合格基础练]

一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)

1.物体受到与水平方向成30°角的拉力F的作用,向左做匀速直线运动,如图所示.则物体受到的拉力F与地面对物体的摩擦力的合力的方向是( )

A.向上偏左 C.竖直向上

B.向上偏右 D.竖直向下

C [物体受四个力的作用,如图所示,由于物体做匀速直线运动,由平衡条件知,力F的水平分量与摩擦力f大小相等、方向相反,故两力的合力竖直向上,大小等于F在竖直方向上的分量,C正确.]

2.(多选)下列运动项目中的运动员处于平衡状态的是( ) A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时 B.蹦床运动员在空中上升到最高点时 C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内 D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时

ACD [物体处于平衡状态的条件是a=0,B项中运动员在最高点时v=0,而a≠0,故不是处于平衡状态,B错误,A、C、D正确.]

3.(多选)下列物体的设计中能增大稳度的是( ) A.不倒翁的下部填充实物,上部空壳 B.赛车有一副“身矮轮宽”的怪模样 C.凳子将四条腿改为三条腿 D.船的两头尖,中间宽

AB [不倒翁的结构能降低重心,从而增大稳度,A正确;赛车的宽轮胎能增大接触面,

从而增大稳度,B正确;C、D不能增大稳度.]

4.如图所示,一光滑斜面固定在地面上,重力为G的物体在一水平推力F的作用下处于静止状态.若斜面的倾角为θ,则 ( )

A.F=Gcos θ B.F=Gsin θ

C.物体对斜面的压力N=Gcos θ D.物体对斜面的压力N=

cos θD [物体受力如图所示:

G

根据平衡条件,F、N′的合力与重力等大反向,则有F=Gtan θ,N=N′=,故

cos θ只有D选项正确.]

5.如图所示,物块A放在倾斜的木板上,已知木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和木板间的动摩擦因数为( )

G

1

A. 2C.

2 2

B.3 25 2

D.C [由题意可以判断出,当倾角α=30°时,物块受到的摩擦力是静摩擦力,大小为f1

=mgsin 30°,当α=45°时,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为f2=μN=μmgcos 45°,由f1=f2解得μ=

2

,C正确.] 2

6.两个物体A和B,质量分别为M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连,A静止于水平地面上,

如图所示,不计摩擦力,A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力的大小分别为( )

A.mg,(M-m)g B.mg,Mg C.(M-m)g,Mg D.(M-m)g,(M-m)g

A [先研究B,B受重力mg和绳的拉力T,B处于平衡状态,故T=mg,即B对绳的拉力大小等于mg.再分析绳受力,A拉绳的力与B拉绳的力是一对平衡力,因此A对绳的作用力的大小也是mg.再分析A,A受向下的重力Mg,绳、地面对A的向上的力为T′、N,列平衡方程得T′+N=Mg,所以N=Mg-T′,即N=(M-m)g.]

二、非选择题(14分)

7.如图所示,重为500 N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重为200 N的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止.不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力的大小.

[解析] 人与物体静止,所受合力皆为零,对物体受力分析得,绳的拉力F1=200 N;对人受力分析,人受四个力作用,重力G、拉力F1、支持力N、摩擦力f,根据平衡条件可得:

1

水平方向:f=F1cos 60°=200×N=100 N,

2竖直方向:N=G-F1sin 60°=?500-200×[答案] 100(5-3)N 100 N

[等级过关练]

一、选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)

1.如图所示,一轻绳的两端分别固定在不等高的A、B两点,现用另一轻绳将一物体系于O点,设轻绳AO、BO相互垂直,与水平线的夹角分别为α、β,α>β,且两绳中的拉力分别为FA、FB,物体受到的重力为G,下列表述正确的是( )

??3?

?N=100(5-3)N. 2?

A.FA一定大于G B.FA一定大于FB C.FA一定小于FB

D.FA与FB大小之和一定等于G

B [对物体受力分析如图所示,由三力平衡的知识可知,FA、FB的合力大小等于G,方向竖直向上,FA=Gsin α,FB=Gsin β.故FA一定小于G,A错误;因为α>β,故FA一定大于FB,B正确,C错误;FA与FB大小之和一定大于G,D错误.]

2.如图所示,质量为m的木块A放在斜面体B上,若A和B沿水平方向以相同的速度v0一起向左做匀速直线运动,则A和B之间的相互作用力大小为( )

A.mg C.mgcos θ

B.mgsin θ D.0

A [选取A为研究对象,因为A水平向左做匀速直线运动,所以其所受力的合力为零,斜面体B对A的作用力与A的重力等大反向,故A和B之间的相互作用力大小为mg,故A选项正确.]

3.(多选)将小船用绳索拉向岸边,如图所示,设船在水中运动时水的阻力大小不变,那么在小船匀速靠岸的过程中,下列说法正确的是 ( )

A.绳子的拉力T增大 B.绳子的拉力T不变 C.船的浮力减小 D.船的浮力增大

AC [小船受四个力的作用而匀速前进. 水平方向:F′=Tcos θ, 竖直方向:Tsin θ+F浮=mg

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