2019_2020学年高中物理课时分层作业20共点力平衡条件的应用平衡的稳定性（选学）（含解析）教科版

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1、课时分层作业(二十)　共点力平衡条件的应用平衡的稳定性(选学)(时间：30分钟　分值：60分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1．如图所示，物体M放在水平面上受到两个水平力的作用，F1＝4N，F2＝8N，物体处于静止状态．如果将水平力F1增加5N，则(　　)A．物体M仍处于静止状态B．物体M受到的合力方向向左C．物体M受到的合力方向向右D．物体M受到的摩擦力等于5NA　[当F1＝4N，F2＝8N时物体静止，此时物体受向右的摩擦力为4N，说明fmax≥4N．当F1增加5N时，F1与F2的合力为1N，物体仍能静止．]2．从图中可以看出，卸下来的沙子呈现一个圆锥形．因

2、为沙粒与沙粒之间的动摩擦因数μ可以看作一个定值，所以沙堆的高与周长之比是定值，也就是说，无论卸下来的沙子是多还是少，沙堆是大还是小，这些沙堆的形状都是相似的．那么，沙堆的高与周长之比为(　　)A.　　　B.　　　C.　　　D.A　[分析沙堆边缘处一粒沙子的受力，如图所示，由平衡条件得mgsinθ＝μmgcosθ，所以μ＝tanθ又tanθ＝，周长c＝2πR.所以＝.故选A.]3．棒AB的一端A固定于地面，可绕A点无摩擦地转动，B端靠在物体C上，物体C靠在光滑的竖直墙上，如图所示．若在C物体上再放上一个小物体，整个装置仍保持平衡，则B端与C物体之间的弹力大小将(　　)A

3、．变大B．变小C．不变D．无法确定A　[设B对C的弹力大小为F，AB与竖直方向的夹角为α，则对C在竖直方向有Fcosα＝mg，当在物体C上放置小物体后，则对C和小物体的整体而言，mg变大，则F变大，故选项A正确．]4．如图所示，一根轻绳跨过定滑轮后系在质量较大的球上，球的大小不可忽略，在轻绳的另一端加一个力F，使球沿斜面由图示位置缓慢拉上顶端，各处的摩擦不计，在这个过程中拉力F(　　)A．逐渐增大B．保持不变C．先增大后减小D．先减小后增大A　[将球沿固定的光滑斜面由题图位置缓慢拉到顶端的过程中，顺时针转动过程绳子拉力方向如图中1到2到3的位置(注意开始时绳子拉力与支

4、持力的夹角就是大于90°的)由图可以看出绳子拉力一直增大，即F一直增大．]5．如图所示，吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同的角度，重力大小为G的运动员静止时，左边绳子张力为T1，右边绳子张力为T2.则下列说法正确的是(　　)A．T1和T2是一对作用力与反作用力B．运动员两手缓慢撑开时，T1和T2都会变小C．T2一定大于GD．T1＋T2＝GB　[T1和T2是两边绳子作用在吊环上的力，不是一对作用力与反作用力，选项A错误；因T1和T2的合力等于G，故当运动员两手缓慢撑开时，绳子与竖直方向的夹角减小，故T1和T2都会变小，选项B正确；因绳子与竖直方向的夹角不确定，故T2与G

5、的关系不能确定，选项C错误；T1和T2的矢量和等于G，故T1＋T2＝G只在当绳子与竖直方向夹角为零时才是成立的，选项D错误．]6．如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是(　　)A．F1先增大后减小，F2一直减小B．F1先减小后增大，F2一直减小C．F1和F2都一直减小D．F1和F2都一直增大B　[小球受重力、挡板弹力F1′和斜面弹力F2′，将F1′与F2′合成为F，如图所示．小球一直处于平衡状态，三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共

6、线，故F1′和F2′的合力F一定与重力等值、反向、共线，从图中可以看出，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，F1′先变小，后变大，F2′越来越小；由牛顿第三定律可知F1先变小，后变大，F2越来越小，故B正确.]二、非选择题(本题共2小题，共24分)7．(12分)如图所示，光滑金属球的重力G＝40N．它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角θ＝37°的斜面体上．已知斜面体处于水平地面上保持静止状态，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)墙壁对金属球的弹力大小；(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向．[解析]　(1)金属球静止，则它受到的三个力平

7、衡(如图所示)．由平衡条件可得墙壁对金属球的弹力为N1＝Gtanθ＝40tan37°＝30N.(2)斜面体对金属球的弹力为N2＝＝50N由斜面体平衡可知地面对斜面体的摩擦力大小为f＝N2sin37°＝30N摩擦力的方向水平向左．[答案]　(1)30N　(2)30N　方向水平向左8．(12分)一物体置于粗糙的斜面上，给该物体施加一个平行于斜面的力，当此力为100N且沿斜面向上时，物体恰能沿斜面向上匀速运动；当此力为20N且沿斜面向下时，物体恰能在斜面上向下匀速运动，求施加此力前物体在斜面上受到的摩擦力．甲[解析]　物体沿斜面向上运动时受力分析如图甲所示