3.5 共点力的平衡——高一物理人教版（2019）必修一课时优化训练
1.黑板擦在手施加的恒定推力F作用下匀速擦拭黑板，已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为μ，不计黑板擦的重力，则它所受的摩擦力大小为( )
A.F B.μF C. D.
2.消毒碗柜的金属碗架可以将碗竖直放置于两条金属杆之间，如图所示。取某个碗的正视图如图所示，其中a、b分别为两光滑水平金属杆，下列说法正确的是( )
A.若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，碗的合力减小
B.若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，a杆受到的弹力不变
C.若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用力变小
D.若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用力不变
3.如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态.若将a与b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用和表示.则( )
A. B.
C. D.
4.如图所示，有P、N两块质量相同的物块，在物块P上施加一沿水平方向的外力F，使它们叠放在竖直面上且处于静止状态，下列说法正确的是( )
A.物块P一定受到4个力的作用 B.物块P一定受到3个力的作用
C.物块N一定受到4个力的作用 D.物块N可能受到6个力的作用
5.超市货架陈列着四个完全相同的篮球，不计摩擦，挡板均竖直，则4球中对圆弧面压力最小的球是( )
A.a球 B.b球 C.c球 D.d球
6.如图所示，水平横梁一端插在竖直墙壁内，另一端装有光滑的小滑轮B。一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量的重物，，g取，则下列说法正确的是( )
A.滑轮受到绳子的作用力方向水平向右
B.滑轮受到绳子的作用力大小为80N
C.BC段绳子的拉力大小为80N
D.BC段绳子的拉力大于BD段绳子的拉力
7.如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中( )
A.水平拉力的大小可能保持不变
B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
8.物体b在水平推力F作用下，将物体a压在竖直墙壁上，a、b质量都为m，且此时a、b均处于静止状态，如图所示，忽略空气阻力.下列说法正确的是( )
A.当推力F增大时，墙壁对a的摩擦力大小不变
B.a、b分别都受到4个力的作用
C.若物体a、b保持相对静止沿墙壁向下匀速运动，则墙壁对物体a的摩擦力大小为2mg
D.撤去F，物体a、b沿墙壁下滑，此时a不一定只受一个力
9.如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平.现把物体Q轻轻地叠放在P上，则( )
A.P向下滑动 B.P静止不动
C.P所受的合外力增大 D.P与斜面间的静摩擦力增大
10.如图所示，两个物体用轻弹簧相A连接，A用细线挂在天花板上，B放在水平地面上。已知间弹簧的弹力为2 N，则细线的拉力对地面的压力的可能值分别是( )
A. B.
C. D.
答案以及解析
1.答案：D
解析：设力F与运动方向之间的夹角为θ，黑板擦做匀速运动，则受力平衡，沿运动方向上有：，可得：，由三角函数的关系可得：，所以：，故D正确，ABC错误。
故选：D。
2.答案：D
解析：A.若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，碗的合力仍为零，合力不变，选项A错误；
B.对碗受力分析如图
设b点对碗的弹力与竖直方向的夹角为θ，则，
若减小a、b间距，则θ减小，a杆受到的弹力减小，选项B错误；
CD.杆对碗的作用力与碗的重力等大反向，则将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，则碗受到杆的作用力不变，总等于重力，选项C错误，D正确。
故选D。
3.答案：B
解析：对物块a受力分析可知，物块a受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑动的趋势，因此a受到b沿斜面向上的摩擦力，；再对a、b整体受力分析可知，a、b整体受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑动的趋势，因此b受到P沿斜面向上的摩擦力，；对a、b及P组成的整体受力分析，由于整体在水平方向不受外力，因此P不受桌面的摩擦力，，故B正确，A、C、D错误.
4.答案：A
解析：A.如果P、N之间没有摩擦力，则物块P不能平衡，所以N对P有向左下的支持力和沿着接触面向左上的摩擦力，物块P一定受到4个力的作用，故A正确，B错误；
CD.整体分析可知，墙对N有向上的摩擦力，大小等于两者的重力之和，物块N还受到重力、墙对N的支持力，P对N的支持力，P对N的摩擦力，所以物块N一定受到5个力的作用，CD错误；
故选A。
5.答案：D
解析：对球受力分析，如图所示
设圆弧面切线与水平方向的夹角为α，根据平衡条件，有
故α越小，N越小，故弧面对小球支持力最小的是d球，根据牛顿第三定律，对弧面压力最小的也是d球。
故选D。
6.答案：BC
解析：如图所示,滑轮受到绳子的作用力应为图中两绳中拉力和的合力F,因同一根绳张力大小处处相等,都等于重物的重力,所以.即段绳子的拉力等于段绳子的拉力,都是80N.根据几何知识可得,由于拉力和的夹角为120°,则合力,所以滑轮受绳子的作用力为80N,方向与水平方向成30°角斜向下,则滑轮对绳子的作用力方向与水平方向成30°角斜向上.故B、C正确.
7.答案：BD
解析：用水平拉力向左缓慢拉动N，如图所示，水平拉力F逐渐增大，细绳的拉力T逐渐增大，则细绳对M的拉力逐渐增大，故A错误，B正确。当物块M的质量满足时，初始时M受到的摩擦力方向沿斜面向上，这时随着细绳的拉力T逐渐增大，物块M所受的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小，然后可能再沿斜面向下逐渐增大，故C错误，D正确。
8.答案：AC
解析：由题意，对a、b两物体进行受力分析，竖直方向受力平衡，即墙壁对a的摩擦力与两物体的重力大小相等，方向相反，所以当推力F增大时，墙壁对a的摩擦力大小不变，故A正确.物体a受重力、墙壁的弹力、物体b的压力、墙壁竖直向上的摩擦力和物体b竖直向下的摩擦力共5个力的作用，物体b受重力、物体a的弹力、物体a竖直向上的摩擦力和推力F共4个力的作用，故B错误.若物体a、b保持相对静止沿墙壁向下匀速运动，a、b整体受力平衡，竖直方向有墙壁对a的摩擦力与两物体的重力大小相等，即，故C正确.撤去F，物体a、b沿墙壁下滑，此时a只受自身重力作用，故D错误.
9.答案：BD
解析：对P受力分析，受重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，有：；，；故；由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故P静止不动，故A错误，B正确；物体P保持静止，合力为零，故C错误；由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故P与斜面间的静摩擦力增大，故D正确；故选BD.
10.答案：AD
解析：题中没有说明弹簧是处于拉伸状态还是压缩状态，因此要分两种情况讨论。当弹簧处于拉伸状态时，对A受力分析可得，得，对B受力分析可得，得，选项A可能；当弹簧处于压缩状态时，对A受力分析可得，得，对B受力分析可得，得，选项D可能。
