课时作业21共点力作用下物体的平衡时间：45分钟一、单项选择题1．若一个物体处于平衡状态，则此物体一定是(D)A．静止的B．做匀速直线运动C．速度为零D．各共点力的合力为零解析：物体处于平衡状态条件是：合外力为零，处于平衡状态的物体做匀速直线运动或处于静止状态．2.物体受到与水平方向成30°角的拉力F作用向左做匀速直线运动，如图所示，则物体受到的拉力F与地面对物体的摩擦力的合力的方向是(C)A．向上偏左B．向上偏右C．竖直向上D．竖直向下解析：取物体为研究对象分析受力，如图所示：由平衡可知：在水平方向，F在水平方向分力Fcos30°与Ff是平衡力，所以F与Ff在水平方向合力为零．即两力合力方向只能竖直向上．3．如图所示，弹簧的劲度系数为k，小球重力为G，平衡时球在A位置．今用力F将小球向下拉长x至B位置，则此时弹簧的弹力为(B)A．kxB．kx＋GC．G－kxD．以上都不对解析：在A处时，由胡克定律F＝kx可知，弹簧伸长量x1＝eq\f(G,k).拉至B时弹簧伸长量x2＝x1＋x.由胡克定律可知，这时弹力F′＝k(x1＋x)＝G＋kx.4．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，必须再加上一个大小为多少的力(B)A．FB.eq\r(2)FC．2FD．3F解析：物体受四个力作用而处于静止状态时，F与其余三个力的合力(设为F′)等大、反向，当F转过90°时，F′与F夹角为90°，又F′＝F，两力的合力F合＝eq\r(2)F，故需加一个大小为eq\r(2)F的力．5．一个球挂在三角形木块的左侧面，如图所示，球与木块均能保持静止，则(C)A．地面对木块的摩擦力向左B．地面对木块的摩擦力向右C．地面对木块无摩擦D．若地面光滑，木块一定滑动解析：把球和三角形木块作为研究对象，如果整体受到地面摩擦力，则木块会在摩擦力作用下沿水平方向运动．而木块能保持静止，故木块与地面之间无摩擦力作用，选C.二、多项选择题6．下列物体处于平衡状态的是(AC)A．静止在粗糙斜面上的物体B．物体在光滑斜面上由静止释放后沿斜面自由下滑C．在平直公路上匀速行驶的汽车D．做自由落体运动的物体在刚开始下落时解析：静止在粗糙斜面上的物体，加速度为零，处于平衡状态，故A正确；物体在光滑斜面上自由下滑，加速度不为零，故B错误；C显然正确；D中物体刚开始下落时，a＝g，不是平衡状态，故选A、C.7.我国国家大剧院外部呈椭球型．假设国家大剧院的屋顶为半球形，一警卫人员为执行特殊任务，必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图)，他在向上爬的过程中(AD)A．屋顶对他的支持力变大B．屋顶对他的支持力变小C．屋顶对他的摩擦力变大D．屋顶对他的摩擦力变小解析：由于警卫人员在半球形屋顶上向上缓慢爬行，他爬行到任一位置时都看作处于平衡状态．在图所示位置，对该警卫人员进行受力分析，其受力图如右图所示．将重力沿半径方向和球的切线方向分解后列出沿半径方向和球的切线方向的平衡方程：F＝mgcosθ，Ff＝mgsinθ，他在向上爬的过程中，θ变小，cosθ变大，屋顶对他的支持力变大；sinθ变小，屋顶对他的摩擦力变小．所以正确选项为A、D.8．如图所示，地面上固定一个斜面，斜面上叠放着A、B两个物块并均处于静止状态．现对物块A施加一斜向上的力F作用，A、B两个物块始终处于静止状态．则木块B的受力个数可能是(BC)A．3个B．4个C．5个D．6个解析：对A受力分析可得，A受竖直向下的重力、斜向左上方的拉力F、竖直向上的支持力及水平向右的摩擦力．对B受力分析可得，B受重力、A对B的压力、斜面的支持力、A对B向左的摩擦力，且斜面若对B没有摩擦力则B受到4个力，若斜面对B有摩擦力则B受5个力，选项A、D错误，B、C正确．三、非选择题9.质量分别为m1和m2的两木块静止放在质量为M的斜面上，如图所示，M对地面的压力大小是(M＋m1＋m2)g.若m1和m2分别沿斜面匀速下滑，在下滑过程中M对地面的压力大小是(M＋m1＋m2)g.解析：不论静止还是匀速下滑，系统都处于平衡状态，故支持力与重力相平衡，均有FN′＝FN＝(M＋m1＋m2)g.10.在固定的斜面上有一质量为m＝2kg的物体，如图所示，当用水平力F＝20N推物体时，物体沿斜面匀速上升，若α＝30°.求物体与斜面间的动摩擦因数．(g取10m/s2)答案：见解析解析：由共点力的平衡条件知(如图)：沿斜面方向：Fcosα＝F′＋mgsinα，①垂直于斜面方向：FN＝mgcosα＋Fsinα，②且