2020版新教材高中物理4.3共点力的平衡课堂检测含解析鲁科版必修1.pdf

第 - 1 - 页 共 3 页 共点力的平衡共点力的平衡 1.一氢气球下系一小重物 G，重物只在重力和绳的拉力 F 作用下做匀速直线运动，不计空气阻 力和风力的影响，而重物匀速运动的方向如图中箭头所示的虚线方向，则图中气球和重物 G 在运动中所处的位置正确的是( ) 【解析】 选 A。 重物只在重力和绳子的拉力 F 作用下做匀速直线运动， 那么这两个力的合力为 0， 即绳子的拉力方向是竖直向上的，A 正确，B、C、D 错误。 【补偿训练】 孔明灯相传是由三国时的诸葛孔明发明的，如图所示，有一盏质量为 m 的孔明灯升空后 沿着东偏北方向匀速上升，则此时孔明灯所受空气的作用力的大小和方向是( ) A.0 B.mg，竖直向上 C.mg，东北偏上方向 D.mg，东北偏下方向 【解析】选 B。孔明灯向着东北偏上方向匀速上升，即做匀速直线运动，处于平衡状态，则合 力为零，根据平衡条件：空气的作用力大小 F=mg，竖直向上。故选 B。 2.(2019·晋江高一检测)“阿门阿前一棵葡萄树，阿嫩阿嫩绿地刚发芽，蜗牛背着那重重的 壳呀，一步一步地往上爬”一首经典的儿童歌曲，如图，蜗牛在树枝上匀速向上爬，若树 枝的倾角为 ，则树枝对重力为 G 的蜗牛的作用力是 ( ) A.Gsin B.Gcos C.Gtan D.G 第 - 2 - 页 共 3 页 【解析】选 D。对蜗牛进行受力分析，有向下的重力、垂直葡萄树枝向上的弹力、沿葡萄树枝 向上的摩擦力，因蜗牛缓慢爬行，说明蜗牛处于平衡状态，即所受合力为零，因此，蜗牛受 到葡萄树枝的作用力大小等于蜗牛重力，再根据牛顿第三定律，葡萄树枝对蜗牛的作用力大 小为 G。故选 D。 3.如图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换绳 OA，使连接点 A 向上移，但保持 O 点位置不变， 则 A 点向上移时，绳 OA 的拉力 ( ) A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 【解析】选 D。以 O 点为研究对象，处于平衡状态，根据受力平衡，有： 由图可知，绳子 OB 上的拉力逐渐减小，OA 上的拉力先减小后增大，故 A、B、C 错误，D 正确。 所以选 D。 4.质量为 m=2 kg 的物体 A 放在倾角为 =37°的斜面上时，恰好能匀速下滑(如图甲)。现用 细线系住物体 A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体 B，物体 A 恰好能沿 斜面匀速上滑(如图乙)。 (1)求物体 A 匀速下滑时受到的摩擦力。 (2)求物体 B 的质量。 (已知 sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取 10 m/s2) 【解析】(1)当物体 A 沿斜面匀速下滑时，沿斜面方向的合力为 0，有： f=mgsin=12 N (2)当物体 A 沿斜面匀速上滑时，A 物体所受摩擦力大小不变，方向沿斜面向下，沿斜面方向 的合力仍为 0，有： 第 - 3 - 页 共 3 页 T=f+mgsin 对物体 B，有：T=mBg 由以上各式可求得：mB=2.4 kg 答案：(1)12 N (2)2.4 kg 情境：情境：如图所示，用两根长度相等的轻绳，下端悬挂一个质量为 m 的物体，上端分别固定在 水平天花板上的 M、N 点，M、N 间距为 s，已知两绳所能承受的最大拉力为 T。 问题：问题：每根绳的长度不得短于多少。 【解析】当绳子的拉力达到最大时，两绳的长度最短。设两绳的夹角为 2。以物体为研究对 象，分析受力情况，作出受力示意图。 根据平衡条件得到：cos= 根据几何知识得，绳的最短长度 L= 代入整理得：L= 答案：