高中物理新教材人教版必修第一册 自测题 3.5 共点力的平衡 Word版含解析.docx

第三章 相互作用——力
5 共点力的平衡

1.如图所示,重力为G的小球固定在一轻质细钢丝下端,钢丝能绕悬挂点O在竖直平面内转动.整个装置能自动随着风的转向而转动(即风对小球的作用力总是在图示平面内).无风时钢丝自然下垂,若某段时间内在恒定水平风力F的作用下,钢丝偏离竖直方向的角θ=30°,此时钢丝上的拉力为FT.关于重力G、风力F和拉力FT的大小关系,下列说法正确的是 (　　)
A.G最小 B.F最小 C.FT最小 D.G最大
答案:B
2.在修建高速公路的路基时,允许的边坡倾角最大值叫作“自然休止角”,如果边坡倾角超过自然休止角θ会导致路基不稳定.关于θ与土壤颗粒之间的动摩擦因数μ的关系,下列说法正确的是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (　　)
A.tan θ>μ B.tan θ<μ C.tan θ=μ D.θ与μ无关
答案:C
3.如图所示,电灯悬于两壁之间,保持O点及绳OB的位置不变,而将绳端A点向上移动(绳OA长度可调),则 (　　)
A.绳OA所受的拉力逐渐增大
B.绳OA所受的拉力逐渐减小
C.绳OA所受的拉力先增大后减小
D.绳OA所受的拉力先减小后增大
答案:D
4.如图所示,一质量为m的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上,一队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起,使绳与竖直方向的夹角为θ=30°,且绳绷紧,重力加速度为g,则该队员对沙袋施加的作用力大小为 (　　)
A.12mg B.32mg C.33mg D.3mg
答案:A
5.(多选)如图所示,建筑工人通过由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组将一重物缓慢吊起,在此过程中,不计滑轮与绳的重力及摩擦,则 (　　)
A.绳子的拉力逐渐变大
B.绳子的拉力先变大后变小
C.人对地面的压力逐渐变小
D.人对地面的压力逐渐变大
答案:AC
6.物体A在水平力F=400 N的作用下,沿倾角θ=53°的斜面匀速下滑,如图所示.物体A受的重力G=400 N,求斜面对物体A的支持力的大小和A与斜面间的动摩擦因数μ.sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.
解析:对A进行受力分析,A受到重力、水平力F、支持力、摩擦力,共四个力作用,如图所示,Ff=μFN.
根据正交分解可得
在沿斜面方向上:
Gsin 53°=Fcos 53°+Ff,
在垂直斜面方向上:
FN=Gcos 53°+Fsin 53°,
联立可得FN=560 N,μ=17.
答案:560 N　17
【拓展提高】
7.如图所示,加装“保护器”的飞机在空中发生事故失去动力时,上方的降落伞就会自动弹出.已知一根伞绳能承重2 940 N,伞展开后伞绳与竖直方向的夹角为30°,飞机的质量约为30 t.忽略其他因素,仅考虑当飞机处于平衡状态时,降落伞的伞绳至少所需的根数最接近于(图中只画出了2根伞绳) (　　)
A.120 B.90 C.60 D.30
解析:设至少需要n根伞绳,每根伞绳的拉力F等于2 940 N,飞机受力平衡,将每根绳子的拉力沿着水平和竖直方向正交分解,如图所示.则根据平衡条件,有nFcos 30°=G,解得