2024_2025学年新教材高中物理课后落实14共点力的平衡条件及其应用含解析粤教版必修第一册.docVIP

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共点力的平衡条件及其应用

(建议用时：40分钟)

题组一共点力的平衡条件

1．(多选)如图甲所示，在半球形的碗中放一木杆，碗的A、B两点对杆的支持力分别为F1和F2；图乙中杆的一端O用铰链固定在墙上，另一端A处用竖直向上的力F将杆拉住，以下说法中正确的是()

甲乙

A．图甲中F1与F2没有作用在同一点，不是共点力

B．图甲中F1与F2的作用线的延长线交于一点，这两个力是共点力

C．图乙中力F与杆的重力G没有作用于一点且作用线的延长线不行能相交，不是共点力

D．图乙中若F垂直于杆向上，则F与G也不是共点力

BC[依据共点力的定义可知，图甲中F1与F2不平行，作用线的延长线肯定交于一点，故F1、F2是共点力，选项A错误，B正确；图乙中F竖直向上，与G平行，则不是共点力，若F垂直于杆向上，则作用线的延长线必与重力G的作用线的延长线相交，此时F与G就是共点力，选项C正确，D错误．]

2．某物体受四个力的作用而处于静止状态，保持其他三个力的大小和方向均不变，使另一个大小为F的力的方向转过90°，则欲使物体仍能保持静止状态，必需再加上一个大小为多少的力()

A．FB．eq\r(2)FC．2FD．3F

B[因其余三个力的合力F′与F等大反向，当F转过90°时，三个力的合力F′与F夹角为90°，F′与F的合力大小为eq\r(2)F，故欲使物体仍能保持静止状态，必需再加上一个大小为eq\r(2)F的力．故选项B正确．]

3．(多选)一物体受三个共点力的作用，下面四组组合可能使物体处于平衡状态的是()

A．F1＝7N、F2＝8N、F3＝9N

B．F1＝8N、F2＝2N、F3＝11N

C．F1＝7N、F2＝1N、F3＝5N

D．F1＝10N、F2＝10N、F3＝1N

AD[三个共点力若合力为零，则其中随意两个力的和大于第三个．故A、D正确．]

4．(多选)如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于伸直状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态．则该力可能为图中的()

A．F1B．F2C．F3 D．F

BC[由于OB线沿竖直方向，故A、B两球间细线中的张力为零，小球A受三个共点力作用而平衡，即重力G、OA线的拉力FT和另一个拉力F．G与FT的合力方向介于FT和G的夹角之间，由三个共点力平衡的条件可知，F与FT、G的合力等大、反向，故力F不行能是F1或F4．选项B、C正确．]

题组二共点力平衡条件的应用

5．(新情境题)如图所示，用三根等长的轻质细链悬拉花盆(花盆与墙壁未接触，连接处间距相等)，已知花盆的重力为G，每根轻质细链和竖直方向都成30°角，则每根轻质细链对花盆的拉力大小为()

A．eq\f(1,3)GB．eq\f(1,6)GC．eq\f(2\r(3),9)G D．G

C[设每根轻质细链对花盆的拉力大小为F，由平衡条件得：3Fcos30°＝G，解得：F＝eq\f(2\r(3),9)G．故C正确．]

6．如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．则物块与桌面间的动摩擦因数为()

A．2－eq\r(3)B．eq\f(\r(3),6)C．eq\f(\r(3),3)D．eq\f(\r(3),2)

C[设物块的质量为m．据平衡条件及摩擦力公式有

拉力F水平常，F＝μmg①

拉力F与水平面成60°角时，Fcos60°＝μ(mg－Fsin60°)②

联立①②式解得μ＝eq\f(\r(3),3)．故选C．]

7．(多选)如图所示，一铁架台放在水平地面上，其上用轻质细线悬挂一小球，起先时细线竖直．现将水平力F作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止．则在这一过程中()

A．水平拉力F变大

B．细线的拉力不变

C．铁架台对地面的压力变大

D．铁架台所受地面的摩擦力变大

AD[对小球受力分析，受细线的拉力、重力、F，依据平衡条件，有：

F＝mgtanθ，θ渐渐增大则F渐渐增大，故A正确；由右图可知，细线的拉力T＝eq\f(mg,cosθ)，θ增大，T增大，故B错误；以整体为探讨对象，依据平衡条件得f＝F，则f渐渐增大．FN＝(M＋m)g，FN保持不变．故D正确，C错误．]

8．(多选)如图所示，测力计、绳子和滑轮的质量都不计，摩擦不计．物体A重40N，物体B重10N．以下说法正确的是()

A．地面对A的支持力是30N

B．