3.5 共点力的平衡（练习）

3.5 共点力的平衡 同步练习 一、单选题 1．若一个物体在共点力作用下处于平衡状态，则此物体一定是(　　) A．静止 B．匀速直线运动 C．速度为零 D．各共点力的合力为零 【答案】D 【详解】一个物体处于平衡状态，可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，A、B错误；一个物体处于平衡状态，速度不一定为零，各共点力的合力一定为零，C错误，D正确。 2.如图所示，一件重为G的衣服悬挂在等腰三角形衣架上。已知衣架顶角θ＝120°，底边水平，不计摩擦，则衣架一侧对衣服的作用力大小为(　　) A.G B.G C. D．G 【答案】A 【详解】选取衣服作为研究对象，受到重力G和衣架两侧对衣服的弹力，弹力方向与衣架侧边垂直，根据几何关系可知两个弹力与竖直方向的夹角均为30°，衣服处于静止状态，所受的合力为零，则2Fcos30°＝G，解得F＝G，A正确。 3.如图所示，将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为30°。假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为(　　) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】对第1块石块进行受力分析，如图所示，由几何关系知θ＝60°，所以有＝sin60°＝。故B正确。 4．（2022·山东滨州·高一期中）2021“一带一路”年度汉字发布活动中，“互”字作为最能体现2021年“一带一路”精神内涵的汉字拔得头筹，成为年度汉字。如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型。模型分上下两部分，质量均为m。用细线连接两部分。当细线都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接a、b两点的细线为L，连接c、d两点的细线为n，重力加速度为g。则（　　） A．细线L对a点的作用力向上 B．细线L的拉力等于细线n的拉力 C．细线n的拉力大于细线L的拉力 D．整个模型对地面的压力小于2mg 【答案】C 【详解】A．细线只能提供沿细线的拉力，所以细线L对a点的作用力向下。故A错误； BC．对模型上部分受力分析，有Fa+mg=Fd 易知，细线L的拉力小于细线n的拉力，故B错误，C正确； D．对整个模型受力分析，有FN=2mg 根据牛顿第三定律，可知整个模型对地面的压力大小为2mg。故D错误。故选C。 5．（2021·江苏省新海高级中学高一期中）某课外兴趣小组研究如图甲所示的路灯支架构造及受力。小组绘制了如图乙所示的模型图，路灯支架由横梁OA，斜梁OB组成，横梁OA、斜梁OB与路灯杆之间都通过光滑的铰链连接。已知路灯支架横梁OA长2.0m，斜梁OB长2.5m，路灯重力为30N，重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点O处，支架重力不计。由共点力的知识可知（　　） A．横梁与斜梁均被拉伸 B．横梁对O点作用力大小为50N C．斜梁对O点作用力大小为50N D．若把斜梁稍微加长，仍保持O点位置不变，横梁仍水平，这时斜梁对O点的作用力将变大 【答案】C 【详解】A．因为横梁OA、斜梁OB与路灯杆之间都通过光滑的铰链连接，所以横梁和斜梁的作用力均沿梁方向，而O点处于平衡状态，受到竖直向下的重力，所以斜梁对O点的作用力一定斜向右上，横梁对O点的作用力一定水平向左，如图所示，则O点对横梁的作用力水平向右，横梁处于拉伸状态，O点对斜梁的作用力斜向左下，斜梁处于压缩状态，故A错误； BC．根据几何关系可知 根据平衡条件有 解得， 故B错误，C正确； D．若把斜梁稍微加长，仍保持O点位置不变，横梁仍水平，则θ增大，结合前面分析可知斜梁对O点的作用力将变小，故D错误。故选C。 二、多选题 6．（2022·北京·人大附中高一期中）如图所示，某人用手握住一个圆柱状的保温杯，则下列说法中正确的是（　　） A．保持杯子静止，手握得越紧，杯子和手之间受到的摩擦力越大 B．保持杯子静止，手握得越紧， ... ...