专题强化练（一）
题型一 物体的静态平衡
1.(2020·浙江卷)如图是“中国天眼”500 m口径球面射电望远镜维护时的照片．为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，5
氦气球对其有大小为mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类
6在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员( )
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A．受到的重力大小为mg
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B．受到的合力大小为mg
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C．对球面的压力大小为mg
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D．对球面的作用力大小为mg
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解析：工作人员的质量为m，则工作人员受到的重力G＝mg，A错误；工作人员在球面上缓慢行走，处于平衡状态，合力为0，B错误；1
工作人员站在的球面位置不水平，对球面的压力不等于mg，C错误；
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由平衡条件可得球面对工作人员的作用力F满足F＝mg－mg＝mg，再
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由牛顿第三定律可得，工作人员对球面的作用力大小为F′＝mg，D
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正确．
答案：D
2．高铁是我国“新四大发明”之一，在最高时速300公里行驶的列车窗台上，放了一枚直立的硬币，如图所示，在列车行驶的过程中，硬币始终直立在列车窗台上，直到列车横向变道进站的时候，硬币才倒下．这一过程证明了我国高铁具有极好的稳定性．关于这枚硬币，下列判断正确的是( )
A．硬币直立过程可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用 B．硬币直立过程一定只受重力和支持力而处于平衡状态 C．硬币倒下是因为受到风吹
D．列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车运动方向相反的摩擦力作用
解析：当列车匀速直线行驶时硬币立于列车窗台上，稳稳当当，说明硬币处于平衡状态，此时硬币受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，它们是一对平衡力，当列车在加速或减速过程中，沿着行进方向的静摩擦力或与行进方向反向的静摩擦力提供硬币的加速度，故A正确，B、D错误；硬币倒下是因为列车横向变道时，列车运动的方向发生变化，硬币受到与运动方向不一致的静摩擦力的作用，列车内是全封闭区域，没有外界吹来的风，故C错误．
答案：A
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3．(多选)如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．已知容器半径为R、与水平地面之间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ＝30°.下列说法正确的是( )
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A．轻弹簧对小球的作用力大小为mg
2B．容器相对于水平地面有向左的运动趋势 C．容器和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上 D．弹簧原长为R＋
mg k
解析：对小球受力分析，如图所示，因为θ＝30°，所以三角形OO′P为等边三角形，由相似三角形法得FN＝F＝mg，所以A项错误；由整体法得，容器与地面间没有相对运动趋势，B项错误；小球处于平衡状态，容器和弹簧对小球的作用力的合力与重力平衡，故C项正确；mg
由胡克定律有F＝mg＝k(L0－R)，解得弹簧原长L0＝R＋，D项正
k确．
答案：CD
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2021届高考物理二轮专题复习(选择性考试)专题强化练(一) 力与物体的平衡 含解析
