2020版新教材高中物理课时素养评价十五共点力的平衡（含解析）鲁科版必修1

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1、课时素养评价十五共点力的平衡一、选择题(本题共6小题，每题4分，共24分)1.体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作：运动员两手臂对称支撑，竖直倒立保持静止状态。当运动员两手间距离增大时，每只手臂受的力T及它们的合力F的大小变化情况为(　　)A.T增大，F不变B.T增大，F减小C.T增大，F增大D.T减小，F不变【解析】选A。对运动员受力分析，如图所示。运动员所受T的合力F与运动员重力大小相等方向相反，故夹角增大时合力大小不变；手臂间距增大时，相当于在图中两力T之间的夹角θ增大，因合力F大小不变，故T增大。故选A。2

2、.一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示。则物块(　　)A.仍处于静止状态B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大【解题指南】解答本题应把握以下两点：(1)对物块不施加力F时物块恰好静止，则物块所受静摩擦力等于滑动摩擦力，可求出摩擦因数。(2)施加力F后再进行受力分析，判断运动状态。【解析】选A。无力F时受力情况如图甲，使物块下滑的力F1=mgsinθ，物块受到的最大静摩擦力fm=μN=μmgcosθ，物块恰好静止则最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，即mgsinθ=

3、μmgcosθ，μ=tanθ，当施加恒力F后，受力情况如图乙，使物块下滑的力为F2=mgsinθ+Fsinθ，物块所受最大静摩擦力为f′m=μ(mgcosθ+Fcosθ)=mgsinθ+Fsinθ，即F2=f′m，两者相等，物块仍处于静止状态，A正确，B错误；由于f′m>fm，故C错误；物块始终静止，则受到的合力始终为零，D错误。3.如图所示，均匀光滑球夹在竖直墙和长木板之间静止，长木板的下端为固定转动轴。将长木板从图所示位置缓慢地转到水平位置的过程中，小球对竖直墙的压力F1的大小以及小球对长木板的压力F2的大小的变化情况将是(　

4、　)A.F1和F2都逐渐减小B.F1和F2都逐渐增大C.F1逐渐减小，F2逐渐增大D.F1逐渐增大，F2逐渐减小【解析】选A。设木板和墙的夹角为α，如图建立坐标系对小球进行受力分析，由于小球处于平衡状态，满足平衡条件F合=0，F1′为竖直墙对小球的弹力，F2′为长木板对小球的支持力，根据平衡条件有：F合x=F2′cosα-F1′=0F合y=F2′sinα-mg=0由此得：F1′=mgcotα，F2′=，由题意，α增大，则得F1′减小，F2′减小；根据作用力与反作用力可知，小球对竖直墙和长木板的压力与竖直墙和长木板对小球的支持力大小

5、相等，故A正确。4.轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上。现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是(　　)A.F1保持不变，F2逐渐增大B.F1逐渐增大，F2保持不变C.F1逐渐减小，F2保持不变D.F1保持不变，F2逐渐减小【解析】选D。以圆环、物体A及轻绳整体为研究对象，分析受力情况，作出受力分析图如图1所示。根据平衡条件得，杆对环的摩擦力F1′=G，保持不变。杆对环的

6、弹力F2′=F。再以结点O为研究对象，分析受力情况，作出受力分析图如图2所示。由平衡条件得F=mgtanθ当物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置过程中，θ逐渐减小，则F逐渐减小，F2′逐渐减小。因为F1=F1′，F2=F2′，所以F1保持不变，F2逐渐减小。故选D。【补偿训练】　　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=GcosθB.F=GsinθC.物体对斜面的压力N=GcosθD.物体对斜面的压力N=【解析】选D。物体受力如图所示，根据平衡条件，

7、F、N′的合力与重力等大反向，则有F=Gtanθ，N=N′=，则D正确，A、B、C错误。5.一个质量为3kg的物体，被放置在倾角为α=30°的固定光滑斜面上，在如图所示的甲、乙、丙三种情况下处于平衡状态的是(g=10m/s2)(　　)A.仅甲图　　B.仅乙图C.仅丙图D.甲、乙、丙图【解析】选B。本题考查共点力的平衡条件。物体受三个力的作用，重力、支持力、拉力。重力沿斜面向下的分力大小为15N，故只有乙图能保持平衡。选项B正确。6.如图所示，A、B两物体的质量分别为mA、mB，且mA>mB，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩

8、擦均不计，如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变化情况是(　　)A.物体A的高度升高，θ角不变B.物体A的高度降低，θ角变小C.物体A的高度升高，θ角变大D.物体A的高度不变，θ角变小【