第一讲 力与物体平衡
——课前自测诊断卷
1.[考查共点力的平衡条件]
(2019·江苏高考)如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右。细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为( )
A. B.
C．Tsin α D．Tcos α
解析：选C 对气球，受力分析如图所示，将绳的拉力T分解，在水平方向：风对气球的作用力大小F＝Tsin α，选项C正确。
2．[考查多个物体的平衡、弹力的方向判断]
如图所示，三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一起。下列说法正确的是( )
A．石块b对a的支持力一定竖直向上
B．石块b对a的支持力一定等于a受到的重力
C．石块c受到水平桌面向左的摩擦力
D．石块c对b的作用力一定竖直向上
解析：选D 由题图可知，a与b的接触面不是水平面，可知石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是一对平衡力，故A、B错误；以三个石块作为整体研究，整体受到的重力与支持力是一对平衡力，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故C错误；选取a、b作为整体研究，根据平衡条件，石块c对b的作用力与其重力平衡，则石块c对b的作用力一定竖直向上，故D正确。
3．[考查摩擦力的有无及方向判断]
(2019·苏锡常镇二模)小明将一辆后轮驱动的电动小汽车，按图示方法置于两个平板小车上，三者置于水平实验桌上。当小明用遥控器启动小车向前运动后，他看到两个平板小车也开始运动，下列标出平板小车的运动方向正确的是( )
解析：选C 用遥控器启动小车向前运动，后轮是主动轮顺时针转动，所以左侧平板小车对后轮的摩擦力向右，后轮对左侧平板小车的摩擦力向左；前轮是从动轮，所以右侧平板小车对前轮的摩擦力向左，前轮对右侧平板小车的摩擦力向右。因此左侧小车向左运动，右侧小车向右运动。故C项正确，A、B、D三项错误。
4．[考查力的合成与分解]
(2019·苏锡常镇二模)帆船运动中，运动员可以调节帆面与船前进方向的夹角，使船能借助风获得前进的动力。下列图中能使帆船获得前进动力的是( )
解析：选D 船所受风力与帆面垂直，将风力分解成沿船前进方向和垂直于船身方向。船在垂直船身方向受到的阻力能抵消风力垂直于船身方向的分量。题图A中船所受风力垂直于船前进方向，沿船前进方向的分力是零，故A项错误；将题图B中风力分解后沿船前进方向分力与船前进方向相反，故B项错误；将题图C中风力分解后沿船前进方向分力与船前进方向相反，故C项错误；将题图D中风力分解后沿船前进方向分力与船前进方向相同，能使帆船获得前进动力，故D项正确。
5.[考查整体法与隔离法、力的合成与分解]
如图所示，质量为M的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上，质量为m的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间，且不计圆柱体与正方体之间的摩擦，正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成θ角，圆柱体处于静止状态。则( )
A．地面对圆柱体的支持力为Mg
B．地面对圆柱体的摩擦力为mgtan θ
C．墙壁对正方体的弹力为
D．正方体对圆柱体的压力为
解析：选C 以正方体为研究对象，受力分析，如图：
由几何知识得，墙壁对正方体的弹力FN1＝
圆柱体对正方体的弹力
FN2＝，
根据牛顿第三定律得正方体对圆柱体的压力为。
以圆柱体和正方体为研究对象，竖直方向受力平衡，
地面对圆柱体的支持力：FN＝(M＋m)g，
水平方向受力平衡，地面对圆柱体的摩擦力：
Ff＝FN1＝。故C正确。
