2019年高三名校物理试题汇编【B单元】力与物体的平衡(word版,含答案)
【高考复习强化】全国2019届高考物理试题汇编(11月第一期)B4受力分析 物体的平衡(含解析)
B4 受力分析 物体的平衡【【原创纯word 版精品解析】物理卷·2015届四川省成都七中高三上学期入学摸底考试（201409）】7.如图所示，物块A 、B 叠放在一起，其总质量为1.0kg ，物块B 被水平方向的弹簧和斜向上的绳拉住，物块B 恰好对地面无压力，若物块B 与地面间的动摩擦因数0.25μ= ，O 是弹簧的原长处，绳与竖直方向的夹角为045 ，某时刻把绳与物块B 连接处剪断，最终物块A 、B 一起向左运动，停在O 点左侧某处，运动中物块A 、B 始终没有相对滑动，则下列说法正确的是（ ）A ．剪断绳的瞬间物块A 、B 的合外力发生变化B ．剪断绳的瞬间物块A 、B 的加速度是27.5/m sC.弹簧恢复原长时，物块A 受的摩擦力向左D.剪断绳后物块A 、B 到达O 点时的速度最大【知识点】共点力的平衡，牛顿第二定律 B4 C2【答案解析】AB 解析： A 、B 剪断细绳前受力平衡，对整体受力分析，受到重力，弹力向左的拉力，细绳向右上的拉力，因为是细绳向右上045 ，所以kx=mg=10N ，剪断后整理合力向左27.5/kx mg a m s mμ-== ，故A 、B 正确；C 、D 当kx mg μ= 时，整体加速度为零，速度最大，然后开始做减速运动，B 对A 的摩擦力方向改变，变为向左，故C 、D 错误 故选AB【思路点拨】对整体受力分析，可以得到弹簧弹力与重力关系，然后弹力减去摩擦力提供加速度，注意当弹力等于摩擦力时整体就开始做减速运动，而不是到达原长。
【首发—【原创纯word 版精品解析】物理卷·2015届湖南省长沙市长郡中学高三上学期第二次月考（201410）word 版】14.(8分)如图所示，两个质量分别为m 、4m 的质点A 、B 之间用轻杆连结，并通过长L 的轻绳挂在光滑的定滑轮上，求系统平衡时OA 、OB 段绳长各为多少?【知识点】共点力平衡的条件及其应用．B4 B7 【答案解析】45L OA = ，5L OB = 解析： 分别对A 、B 球受力分析，如图所示：受力平衡，每个小球受到的绳拉力T 与杆的弹力F 的合力与重力平衡．做出T 与F 合成平行四边形．红色的三角形与△OAC 相似，故：1T OA m g OC =绿色的三角形与△OBC 相似，故：2T OB m g OC =两式相比：2141m OA OB m == OA+OB=L, 所以45L OA = ，5L OB = 【思路点拨】分别对两个球受力分析，然后结合平衡条件并运用相似三角形法列式求解．本题关键是受力分析后采用相似三角形法分析，没有直角三角形，较难．【【原创纯word 版精品解析】物理卷·2015届浙江省嘉兴市高三上学期学科基础测试（201409）】7.一倾角为=30θ︒,高度为1h m =的斜面AB 与水平面BC 在B 点平滑相连。
2019年高考物理真题模拟试题分项汇编：(2)力与物体的平衡
力与物体的均衡1、【 2019·新课标全国II卷】物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。
已知物块与斜面之间的动摩擦因数为3，重力加快度取10m/s 2。
若3轻绳能蒙受的最大张力为 1 500 N ，则物块的质量最大为( )A． 150kg B．100 3kg C ． 200 kg D．200 3kg2、【 2019·新课标全国III卷】用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两圆滑斜面之间，如下图。
两斜面I 、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。
重力加快度为g。
当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为 F1、F2，则( )3 3 3 3A． F1=mg， F2 =mg B． F1=mg， F2 =mg3 2 2 31 3 3 1C． F = mg， F =mg D． F =mg， F = mg1 2 1 22 2 2 23、【 2019·新课标全国 I 卷】如图，一粗拙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一圆滑定滑轮。
一细绳越过滑轮，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迟缓拉动N，直至悬挂 N的细绳与竖直方向成45°。
已知 M一直保持静止，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必定向来增添C．M所受斜面的摩擦力大小必定向来增添D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增添4、【 2019·天津卷】 2018 年 10 月 23 日，港珠澳跨海大桥正式通车。
为保持过去船行习惯，在航道处建筑了单面索（全部钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如下图。
以下说法正确的选项是（）A.增添钢索的数目可减小索塔遇到的向下的压力B.为了减小钢索蒙受的拉力，能够适合降低索塔的高度C.索塔双侧钢索对称且拉力大小同样时，钢索对索塔的协力竖直向下D.为了使索塔遇到钢索的协力竖直向下，索塔双侧的钢索一定对称散布5、【 2019·江苏卷】如下图，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作使劲水平向右．细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作使劲的大小为( )T TC.T sin αD. T cos αA. B.sin cos6、【 2019·浙江选考】如下图, 一根粗拙的水平横杆上套有A、 B两个轻环,系在两环上的登场细绳拴住的书籍处于静止状态, 现将两环距离变小后书籍仍处于静止状态, 则 ( )A. 杆对A环的支持力变大B. B环对杆的摩擦力变小C.杆对A环的力不变D.与B环相连的细绳对书籍的拉力变大7、【 2019·浙江选考】如下图，小明撑杆使船离岸，则以下说法正确的选项是( )A.小明与船之间存在摩擦力B.杆的曲折是因为遇到杆对小明的力C.杆对岸的力大于岸对杆的力D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对互相作使劲8、【 2019·浙江选考】小明在察看如下图的沙子聚积时, 发现沙子会自然聚积成圆锥体, 且在不停聚积过程中, 资料同样的沙子自然聚积成的圆锥体的最大底角都是同样的。
高考物理力与物体的平衡(含答案)专题复习-最新教学文档
高考物理-力与物体的平衡（含答案）-专题复习一、选择题1、如图7所示，三角形ABC是固定在水平面上的三棱柱的横截面，∠A＝30°，∠B＝37°，C 处有光滑小滑轮，质量分别为m1、m2的两物块通过细线跨放在AC面和BC面上，且均恰好处于静止状态，已知AC面光滑，物块2与BC面间的动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则两物块的质量比m1∶m2不可能是( )图7A．1∶3 B．3∶5C．5∶3 D．2∶12、如图6所示，一个半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。
一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量分别为m1和m2的小球A、B。
当它们处于平衡状态时，碗内的细线与水平方向的夹角为60°，小球B位于水平地面上，设此时半球形的碗对A的弹力为F，小球B对地面的压力大小为F N，细线的拉力大小为T，则下列说法中正确的是( )图6A．F N＝(m2－m1)g B．F N＝m2g－m1gC．T＝0 D．F＝m1g3、如图2所示，一光滑小球静置在光滑半球面上，被竖直放置的光滑挡板挡住，现水平向右缓慢地移动挡板，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面且球面始终静止)，挡板对小球的推力F、半球面对小球的支持力F N的变化情况是( )图2A．F增大，F N减小 B．F增大，F N增大C．F减小，F N减小 D．F减小，F N增大4、减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全。
当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，下图中弹力F画法正确且分解合理的是（）5、如图，起重机吊起钢梁时，钢梁上所系的钢丝绳分别有a、b、c三种方式，下列说法中正确的是A．a绳容易断 B．b绳容易断C．c绳容易断 D．三种情况下绳子受力都一样6、如图所示，质量为M、半径为R的半圆形容器静放在粗糙水平地面上，O为圆心．有一原长为2R，劲度系数为的轻弹簧一端固定在圆心O处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。
高考物理微专题01 力与物体平衡(含答案)
·物理(一)微专题01力与物体平衡1.(2018·安徽质检)如图所示,一根非弹性绳的两端分别固定在两座山的A、B处,A、B两点的水平距离BD=16 m,竖直距离AD=2 m,A、B间绳长为20 m。
重为120 N的猴子抓住套在绳子上的滑环在A、B间滑动,某时刻猴子在最低点C处静止,则此时绳的张力大小为()。
(绳处于拉直状态)A.75 NB.100 NC.150 ND.200 N2.如图所示,弧面光滑、底面粗糙的半径为R的光滑四分之一圆弧轨道置于粗糙的水平面上,今在轨道底部O'处固定一轻弹簧,弹簧另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点,OP与水平方向的夹角θ=30°。
现用一水平恒力F作用在圆弧轨道上,整个系统一直处于静止状态,已知弹簧的原长为L,重力加速度为g,则下列说法中正确的是()。
mgA.弹簧对小球的作用力大小为12mgB.小球对圆弧轨道的压力大小为√32C.弹簧的劲度系数k=mgL-RD.地面受到圆弧轨道摩擦力的方向水平向右3.(2018·山东模拟)如图所示,一斜面固定在地面上,木块m和M叠放在一起沿斜面向下运动,它们始终相对静止,m、M间的动摩擦因数为μ1,M与斜面间的动摩擦因数为μ2,则()。
A.若m、M一起匀加速运动,可能有μ1=0,μ2=0B.若m、M一起匀速运动,一定有μ1=0,μ2≠0C.若m、M一起匀加速运动,一定有μ1≠0,μ2=0D.若m、M一起匀速运动,可能有μ1≠0,μ2≠04.(2018·东北模拟)如图所示,在粗糙的水平面上,固定一个半径为R的半圆柱体M,挡板PQ固定在半圆柱体M上,挡板PQ的延长线过半圆柱截面圆心O,且与水平面成30°角。
在M和PQ 之间有一个质量为m的光滑均匀球体N,其半径也为R。
整个装置处于静止状态,则下列说法正确的是()。
A.N对PQ的压力大小为mgmgB.N对PQ的压力大小为12C.N对M的压力大小为mgmgD.N对M的压力大小为√335.如图甲所示,水平挡板A和竖直挡板B固定在斜面体C上,一质量为m的光滑小球恰能与两挡板和斜面体同时接触。
2019年高考物理(高考真题 模拟新题)分类汇编：B单元 力与物体的平衡
B单元力与物体的平衡受力分析物体的平衡图1－519．B4[2018·四川卷] 如图1－5是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则( )A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D．返回舱在喷气过程中处于失重状态【解析】 A 没点燃缓冲火箭前，伞绳的拉力等于返回舱的重力，点燃火箭后，返回舱受到向上的推力，使伞绳的张力减小，A正确；返回舱在喷气过程中减速的主要原因是火箭推力的作用，B错误；返回舱在喷气过程所受合外力向上，与位移方向相反，合外力做负功，C错误；返回舱向下做减速运动，其加速度向上，应处于超重状态，D错误．图1－419．B4[2018·山东卷] 如图1－4所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁．开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力F fa≠0，b 所受摩擦力F fb＝0.现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( )A．F fa大小不变B．F fa方向改变C．F fb仍然为零 D．F fb方向向右【解析】 AD 将右侧绳子剪断的瞬间，弹簧的长度不发生变化，对a来说，还处于平衡状态，摩擦力的大小和方向都不发生变化，A项正确，B项错误．对b来说，这时有向左运动的趋势，所以摩擦力不为零，方向向右，C项错误，D项正确．分析，物块受重力、支持力、最大静摩擦力作用，由平衡条件得：mgsinθ＝μmgcosθ，即μ＝tanθ；当对物块施加一竖直向下的恒力F时，物块受重力、支持力、摩擦力和恒力F，假设物块仍处于恰好静止状态，则有：(mg＋F)sinθ＝μ(mg ＋F)cosθ，同样得到μ＝tanθ.故物块仍恰好处于静止状态，此时所受的合力为零，摩擦力增大，选项A正确，选项B、C、D错误．4．B4[2018·海南物理卷] 如图1－2所示，墙上有两个钉子a 和b ，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物．在绳子距a 端l2的c 点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水平，则重物和钩码的质量比m 1m 2为图1－2( ) A. 5 B ．2C.52D. 2 【解析】 C 装置稳定以后对结点c 受力分析，各力大小如图所示，因为c 处于平衡状态，在竖直方向有：m 1gsin θ＝m 2g ，由几何图形可知sin θ＝25，可解得：m 1m 2＝1sin θ＝52，选项C 正确．图1－35．B4[2018·海南物理卷] 如图1－3所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v 0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力( )图1－4A ．等于零B ．不为零，方向向右C ．不为零，方向向左D ．不为零，v 0较大时方向向左，v 0较小时方向向右【解析】 A 取斜劈和物块组成的整体为研究对象，因物块沿斜面匀速下滑、斜劈静止，故说明系统水平方向加速度为零，由牛顿第二定律可知，水平方向合外力为零，故地面与斜劈间没有摩擦力，A 选项正确．1．B4[2018·江苏物理卷] 如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g ，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为( )图1A.mg2sin αB.mg 2cosαC.12 mgtanαD.12mgcotα1．B4[2018·江苏物理卷] A 【解析】以楔形石块为研究对象，它受到竖直向下的重力和垂直侧面斜向上的两个支持力，利用正交分解法可得：2Fsinα＝mg，则F＝mg2sinα，A正确．B5 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系21．B5[2018·安徽卷] Ⅰ.为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出．(g＝9.8 m/s2)(1)作出m－l的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为________N/m.图1－13Ⅱ.(1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1 k”挡位，测量时指针偏转如图1－14甲所示．请你简述接下来的测量操作过程：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡．(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图1－14乙所示．其中电压表内阻约为5 kΩ，电流表内阻约为5 Ω.图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接．图1－14(3)图1－15是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程．当转换开关S 旋到位置3时，可用来测量______；当S 旋到位置________时，可用来测量电流，其中S 旋到位置________时量程较大．图1－15【答案】 Ⅰ.(1)如图所示 (2)0.248～0.262【解析】 (1)根据所描的点画直线即可．(2)在直线上取相距较远的两点，横轴之差Δl 为弹簧长度的变化量，纵轴之差Δm 为砝码质量的变化量，根据k ＝ΔF Δl ＝ΔmgΔl≈0.26 N/m.Ⅱ.(1)①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡②将两支表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω” ③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值 (2)如图所示(3)电阻 1、2 1【解析】 (2)由于待测电阻阻值较大，所以采用电流表内接法．(3)当转换开关S 旋到位置3时，由电路图可知，此时电路中有电源，故可用来测量电阻．如果要测量电流，则需要并联小电阻分流，故S 应旋到位置1和2.当旋到位置1时，此时电路的连接是表头跟右边电阻串联后再与左边电阻并联，当表头满偏时，流过左边电阻的电流更大，从红表笔流进的电流更大，量程就更大．B6 实验：验证力的平行四边形定则10．B6[2018·江苏物理卷] 某同学用如图9所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A 挂于固定点P ，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B 的一端用细线系于O 点，手持另一端向左拉，使结点O 静止在某位置．分别读出弹簧测力计A 和B 的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O 点的位置和拉线的方向．图9(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是 ________(请填写选项前对应的字母)．A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法．10．B6[2018·江苏物理卷] 【答案】 (1)3.6 (2)D (3)改变弹簧测力计B的方向，减小重物的质量．【解析】 (1)弹簧测力计读数为3.6 N，可以不估读．(2)验证力的平行四边形定则，需要分别测量各个力的大小和方向，所以A选项是必要的；根据仪器使用常识，弹簧在使用前需校零，B选项是必要的；实验中力必须在同一平面内的，C选项也是必要的；实验是验证三个力的关系，只要测出三个力就可以了，所以不需要固定O点位置，D选项不必要，本题应该选D.B7 力与平衡问题综合16．B7[2018·广东物理卷] 如图5所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止．下列判断正确的是( )A．F1>F2>F3 B．F3>F1>F2C．F2>F3>F1 D．F3>F2>F1图1－116．B7[2018·广东物理卷] B 【解析】结点P在F1、F2、F3三个力作用下处于平衡状态，将三个力平移围成矢量三角形．如图所示，由各边在矢量三角形中的位置，F3为斜边，F1为较长直角边，F2为较短直角边，可得B选项正确．9．B7[2018·江苏物理卷] 如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦．现将质量分别为M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上，两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有( )图8A．两物块所受摩擦力的大小总是相等B．两物块不可能同时相对绸带静止C．M不可能相对绸带发生滑动D．m不可能相对斜面向上滑动9．B7[2018·江苏物理卷] AC 【解析】轻质丝绸无质量，对于丝绸而言，受到M、m的摩擦力都和丝绸中的张力大小相等，所以两物块所受摩擦力的大小总是相等，故最大摩擦力为丝绸与m间的最大静摩擦力，所以M不可能相对丝绸滑动，故A、C正确；若两物块同时相对绸带静止，此时对整体分析：Mgsinα－mgsinα＝(M＋m)a，对m分析：f－mgsinα＝ma，且f≤μmgcosα，解之得tanα≤μ＋2M，调整α角取值即可满足此条件，故两物块可以相对丝绸静止，M相对斜面下滑，m相对斜面上滑，所以B、D错误．1. [2018·盐城质检]在2019年广州亚运会上，我国运动员陈一冰在吊环项目中取得了冠军．如图X2－1所示是比赛中的一个场景，此时人静止不动，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角．下列判断正确的是( )图X2－1A．两根吊带受到环的拉力大小不等B．手对吊环作用力方向竖直向下C．每根吊带受到环的拉力大小都等于人重量的一半D．两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向下1．D 【解析】由两根吊带对称可知，两根吊带受到环的拉力大小相等，A错；人受力平衡，每个吊环对手的作用力方向由人的重心指向环，方向斜向上方，手对吊环的作用力斜向下方，B错误；两吊带对环的拉力方向沿着吊带斜向上，其合力与人和环的重力平衡，即其合力方向竖直向上，故两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向下，D正确；由于每根吊带受到环的拉力方向不是竖直向下，故其大小一定大于人的重量的一半，C错误．2．[2018·淮南一模]如图X2－2所示，A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上．A、B间接触面光滑．在水平推力F作用下两物体一起加速运动，物体A恰好不离开地面，则物体关于A、B两物体的受力个数，下列说法正确的是( )A．A受3个力，B受4个力B．A受4个力，B受3个力C．A受3个力，B受3个力D．A受4 个力，B受4个力2．A 【解析】 A物体受重力、水平推力F、B对A的支持力，由于A、B间接触面光滑，故A、B间无摩擦力，物体A恰好不离开地面，于是地面对A无支持力，同时地面对A也就没有摩擦力，因此A受3个力；B物体受重力、A对B的压力、地面对B的支持力，由于A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上，故还有地面对B的摩擦力，于是B受4个力，答案选A.C．水平面对C的摩擦力方向一定向左D．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等3．C 【解析】由于B受到的重力沿斜面向下的分力与绳对它的拉力关系未知，所以B受到C的摩擦力情况不确定，A错；对B、C整体，受力如图所示，C受到水平面的摩擦力与拉力的水平分力相等，水平面对C的支持力等于B、C4．[2018·潍坊质检]如图X2－5所示，质量为m的物块在力F作用下静止于倾角为α的斜面上，力F大小相等且F<mgsinα，则物块所受摩擦力最大的是( )A B C D图X2－54．D 【解析】沿斜面分析四种情况下的受力，分别可得四种条件下的静摩擦力为：mgsinα－F、mgsinα－Fcosα、mgsinα、(mg＋F)sinα，可见第四种情况摩擦力最大，所以选D.5．[2018·德州模拟]如图X2－6所示，某一弹簧秤外壳的质量为m，弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计，将其放在光滑水平面上，现用两水平拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上，关于弹簧秤的示数，下列说法正确的是( )图X2－6A．只有F1＞F2时，示数才为F1B．只有F1＜F2时，示数才为F2C．不论F1、F2关系如何，示数均为F1D．不论F1、F2关系如何，示数均为F25．C 【解析】弹簧秤的示数决定于作用在秤钩上力的大小，而与作用在与外壳相连的提环上的力无关，故答案为C.6.[2018·泰安模拟]如图X2－8所示，一光滑斜面固定在地面上，重力为G的物体在一水平推力F的作用θ，则( )图X2－8A．F＝GcosθB．F＝GsinθC．物体对斜面的压力F N＝GcosθD．物体对斜面的压力F N＝Gcosθ6．D 【解析】物体所受三力如图所示：根据平衡条件，F 、F′N 的合力与重力等大反向，有F ＝Gtan θ，F N ＝F′N ＝Gcos θ，故只有D 选项正确．7.[ 2018·苏北模拟]如图X2－9所示，清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G ，悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人的拉力大小为F 1 ，墙壁对工人的弹力大小为F 2 , 则( )图X2－9A ．F 1＝Gsin αB ．F 2＝Gtan αC ．若缓慢减小悬绳的长度，F 1与F 2的合力变大D ．若缓慢减小悬绳的长度，F 1减小，F 2增大 7．B 【解析】 工人受力如图所示，由平衡条件，F 1cos α＝G, F 1sin α＝F 2，于是F 1＝Gcos α，F 2＝Gtan α，所以A 错，B 对；缓慢减小悬绳的长度，α 角变大，F 1.F 2都增大，工人仍然处于平衡状态，所以F 1与F 2的合力不变，C 、D 均错．8．[2018·宜宾一模]物块M 静止在倾角为α的斜面上，若给物块一个平行于斜面的水平力F 的作用，物块仍处于静止状态，如图X2－10图X2－10A ．支持力变大B ．摩擦力的方向一定发生改变C ．摩擦力大小保持不变D ．摩擦力变小8．B 【解析】 物块静止在斜面上时，物块所受的摩擦力为：f 1＝Mgsin α.给物块平行于斜面的水平力F后，在斜面内，重力沿斜面向下的分力、水平力F 、摩擦力f 2三力平衡，根据平衡条件有：f 22＝(Mgsin α)2＋F 2，重力沿斜面向下的分力与F 的合力方向的反向是摩擦力f 2的方向，所以摩擦力的方向和大小都发生了改变，B 正确．9．[2018·盐城质检]如图X2－12所示，斜面体M 放置在水平地面上，位于斜面上的物块m 受到沿斜面向上的推力F 作用．设物块与斜面之间的摩擦力大小为f 1，斜面与地面之间的摩擦力大小为f 2.增大推力F ，斜面体始终保持静止，下列判断正确的是( )A ．如果物块沿斜面向上滑动，则f 1、f 2一定增大B．如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定不变C．如果物块与斜面相对静止，则f1、f2一定增大D．如果物块与斜面相对静止，则f1、f2一定不变9．B 【解析】解此题的技巧就是灵活变换研究对象．当物块沿斜面向上滑动时，以斜面体为研究对象，物块对斜面体的正压力不变，物块与斜面之间的滑动摩擦力大小f1则不变，物块对斜面体的正压力和滑动摩擦力都不变，斜面体受力则不变，所以斜面与地面之间的摩擦力大小f2也就不变，B正确；如果物块与斜面相对静止时，物块对斜面体的正压力不变，可是物块与斜面体间的静摩擦力随F的变化而变化，由于初始时物块的重力沿斜面向下的分力与F的关系未知，于是不能确定f1的变化情况；分析f2的变化时，若再以斜面体为研究对象情况就复杂了，但由于整体处于平衡状态，故可对整体受力分析如图所示：根据平衡条件知，地面对斜面体的摩擦力随C、D都不对．10．[2018·银川质检]如图X2－14所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上，A、B两物体通过细绳相连，并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)．现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B 缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止．在此过程中( )图X2－14A．水平力F一定变小B．斜面体所受地面的支持力一定变大C．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大D．地面对斜面体的摩擦力一定变大10．D 【解析】这是典型的相互作用中的静力学问题，取物体B为研究对象，分析其受力情况如图所示．则有F＝mgtanθ，T＝mgcosθ，在物体B缓慢拉高的过程中，θ增大，则水平力F随之变大，对A、B两物体与斜面体这个整体而言，由于斜面体与物体A仍然保持静止，则地面对斜面体的摩擦力一定变大，但是因为整体竖直方向并没有其他力，故斜面体所受地面的支持力不变；在这个过程中尽管绳子张力变大，但是由于物体A所受斜面体的摩擦力开始并不知道其方向，故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定，所以答案为D .11．[2018·德州模拟]某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0 cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触)，如图X2－7甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________ N/m，弹簧的原长l0＝甲乙图X2－711．200 20 【解析】根据胡克定律F与l的关系式为：F＝k(l＋h－l0)＝kl＋k(h－l0)，从图象中得到直线的斜率为2 N/cm，截距为20 N，故弹簧的劲度系数为k＝2 N/cm＝200 N/ cm，由k(h－l0)＝20 N，于是l0＝20 cm.。
2019年高考物理各章节考题及答案.
本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载，另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！2019年高考物理各章节考题及答案第一单元：物体受力分析一、力的概念1、力：力是。
力不能。
一个物体受到力的作用，一定有对它施加这种作用。
2、力的效果：使受力物体的或发生变化，或。
我们可以通过力的作用效果来检验力的存在与否，上述两种效果可以独立产生，也可以同时产生。
3、力是矢量，在三要素：。
要完整的表述一个力既要说明它的大小，又要说明它的方向。
为形象、直观的表述一个力，我们一般用来表示力的，这各表示力的方法叫力的图示。
作力的图示应注意以下两个问题：一是不能用不同的标度画同一物体所受的不同力；二是力的图示与力的示意图不同，力的图示要求严格，而力的示意图着重于力的方向，不要求做出标度。
4、力的分类：在力学中按可分为：重力、弹力、摩擦力等；按可分为：拉力、压力、支持力、动力、阻力等。
性质相同的力效果可以不同，也可以相同；效果相同的力，性质可以相同，也可以不同。
5、力的单位：在国际单位制中，力的单位是。
6、力的测量用。
二、重力1、产生：是由于而产生的。
2、重力的大小：重力与质量的关系为 .重力的大小可用测出，其大小在数值上等于物体静止时对水平支持面的压力或者对竖直悬绳的拉力。
3、重力的方向：。
4、物体所受重力的等效作用点。
质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的 5 有关，形状规则且质量分布均匀的物体，它的重心就在其上。
不规则物体的重心位置，除跟物体的形状有关外，还跟物体质量的分布有关。
对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，可用测定其重心的位置。
因为重心为一等效概念，所以物体的重心不一定在物体上，可能在物体外，也可能在物体之内。
如圆环的重心就不在圆环上。
三、弹力1、定义：发生形变的物体由于要恢复原状，会对产生力的作用，这种力叫弹力。
2、产生条件：一是二是。
3、弹力的方向：一是压力、支持力的方向指向被压、被支持的物体。
2019高考物理试题分类汇编-力物体的平衡(纯word附解析)
2019 高考物理试题分类汇编- 力物体的均衡 ( 纯 word 附解析 )〔 A〕渐渐减小〔 C〕先减小后增大〔 B〕渐渐增大〔 D〕先增大后减小14.【考点】本题观察力矩均衡【分析】以 A 点为固定转动轴，由力矩均衡可知l，当线与F xmg2棒的连结点渐渐右移时，悬线拉力对应的力矩x 渐渐增大，因此悬线拉力渐渐减小，选项 A 正确。
【答案】 A〔 2018 上海〕 6、两个共点力的协力为50N，分力F的方向与协力 F 的方向成30 角，1分力 F2的大小为30N。
那么〔〕〔 A〕1的大小是独一的〔 B〕2的方向是独一的F F〔 C〕F有两个可能的方向〔D〕F可取随意方向226.【考点】本题观察力的分解的多解性【分析】当F F2 F sin 300时，此时 F 的大小有两个， F 有两个可能的方向，应选项A、12B、 D 错误，选项 C正确。
【答案】 C【方法总结】两个共点力的协力为F，分力1的方向与协力F 的方向成角，此外一个分力F为 F，假定F2 F sin，那么无解；假定 F F2 F sin，有两解；假定F2F，有一2解。
〔2018 新课标〕 16 如图，一小球搁置在木板与竖直墙面之间。
设墙面对球的压力大小为N l，球对木板的压力大小为N2。
以木板与墙连结点所形成的水平直线为轴，将木板从图示地点开始迟缓地转到水平川点。
不计摩擦，在此过程中A、 N1一直减小， N2一直增大B、 N1一直减小， N2一直减小C、 N1先增大后减小，N2一直减小D、 N1先增大后减小，N2先减小后增大16【答案】 B【分析】受力剖析以下列图: 重力的大小方向都不变，可知N1、 N2的合力大小、方向都不变，当木板向下转动时，N1、 N2变化以下列图，即N1、 N2都减小，因此正确选项为B〔 2018 新课标〕 24〔 14 分〕拖把是由拖杆和拖把头组成的擦地工具〔如图〕。
设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽视；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ ，重力加快度为g。
2019年高考物理(高考真题+模拟新题)分类汇编：B单元 力与物体的平衡
B单元力与物体的平衡B1力、重力、弹力14．[2019·广东卷] 如图7所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是()A．M处受到的支持力竖直向上B．N处受到的支持力竖直向上C．M处受到的静摩擦力沿MN方向D．N处受到的静摩擦力沿水平方向14．A[解析] 支持力的方向与接触面垂直，所以M处的支持力的方向与地面垂直，即竖直向上，N处支持力的方向与接触面垂直，即垂直MN向上，故选项A正确，选项B错误；摩擦力的方向与接触面平行，与支持力垂直，故选项C、D错误．B2摩擦力6．（2019·上海十三校调研）如图X2-6所示，两个梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜，A的左侧靠在光滑的竖直墙面上．关于两个木块的受力，下列说法正确的是() A．A、B之间一定存在摩擦力B．A可能受三个力作用C．A一定受四个力作用D．B受到地面的摩擦力的方向向右6．B[解析] 对A进行受力分析知，A受重力、墙面的支持力、B对A的支持力作用，根据平衡条件，A还可能受B对A的摩擦力作用，选项B正确，选项A、C错误．对A、B整体进行受力分析知，整体受重力、外力F、地面对B的支持力、墙面对A的支持力作用，根据平衡条件知，还可能受地面对B的静摩擦力作用，方向可能向左，也可能向右，选项D错误．14．[2019·浙江卷] 下列说法正确的是()A．机械波的振幅与波源无关B．机械波的传播速度由介质本身的性质决定C．物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反D．动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关14．B[解析] 本题考查机械波、静摩擦力、动摩擦因数等知识．机械波的振幅与波源有关，选项A错误；传播速度由介质决定，选项B正确；静摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以相反，也可以互成一定的夹角，选项C错误；动摩擦因数描述相互接触物体间的粗糙程度，与材料有关，选项D错误．10．在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r＝944m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点，GH与水平面的夹角θ＝37°.过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B＝1.25 T；过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E＝1×104 N/C.小物体P1质量m＝2×10－3 kg、电荷量q＝＋8×10－6C，受到水平向右的推力F＝9.98×10－3N的作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力．当P1到达倾斜轨道底端G点时，不带电的小物体P2在GH顶端静止释放，经过时间t＝0.1 s 与P1相遇．P1与P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ＝0.5，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力．求：(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小；(2)倾斜轨道GH的长度s.10．(1)4 m/s(2)0.56 m[解析] (1)设小物体P1在匀强磁场中运动的速度为v，受到向上的洛伦兹力为F1，受到的摩擦力为f，则F1＝qvB①f＝μ(mg－F1)②由题意，水平方向合力为零F－f＝0③联立①②③式，代入数据解得v＝4 m/s④(2)设P1在G点的速度大小为v G，由于洛伦兹力不做功，根据动能定理qEr sin θ－mgr(1－cos θ)＝12mv2G－12mv2⑤P1在GH上运动，受到重力、电场力和摩擦力的作用，设加速度为a1，根据牛顿第二定律qE cos θ－mg sin θ－μ(mg cos θ＋qE sin θ)＝ma1⑥P1与P2在GH上相遇时，设P1在GH上运动的距离为s1，则s1＝v G t＋12a1t2⑦设P2质量为m2，在GH上运动的加速度为a2，则m2g sin θ－μm2g cos θ＝m2a2⑧P1与P2在GH上相遇时，设P2在GH上运动的距离为s2，则s2＝12a2t2⑨联立⑤～⑨式，代入数据得s＝s1＋s2⑩s＝0.56 m○11B3力的合成与分解10．在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r＝944m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点，GH与水平面的夹角θ＝37°.过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B＝1.25 T；过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E＝1×104 N/C.小物体P1质量m＝2×10－3 kg、电荷量q＝＋8×10－6C，受到水平向右的推力F＝9.98×10－3N的作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力．当P1到达倾斜轨道底端G点时，不带电的小物体P2在GH顶端静止释放，经过时间t＝0.1 s 与P1相遇．P1与P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ＝0.5，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力．求：(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小；(2)倾斜轨道GH的长度s.10．(1)4 m/s(2)0.56 m[解析] (1)设小物体P1在匀强磁场中运动的速度为v，受到向上的洛伦兹力为F1，受到的摩擦力为f，则F1＝qvB①f＝μ(mg－F1)②由题意，水平方向合力为零F－f＝0③联立①②③式，代入数据解得v＝4 m/s④(2)设P1在G点的速度大小为v G，由于洛伦兹力不做功，根据动能定理qEr sin θ－mgr(1－cos θ)＝12mv2G－12mv2⑤P1在GH上运动，受到重力、电场力和摩擦力的作用，设加速度为a1，根据牛顿第二定律qE cos θ－mg sin θ－μ(mg cos θ＋qE sin θ)＝ma1⑥P1与P2在GH上相遇时，设P1在GH上运动的距离为s1，则s1＝v G t＋12a1t2⑦设P2质量为m2，在GH上运动的加速度为a2，则m2g sin θ－μm2g cos θ＝m2a2⑧P1与P2在GH上相遇时，设P2在GH上运动的距离为s2，则s2＝12a2t2⑨联立⑤～⑨式，代入数据得s＝s1＋s2⑩s＝0.56 m○112．（2019·陕西宝鸡一检）在如图X2-2所示的甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮本身所受的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质量都是m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为θ，乙图中木杆P竖直．假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为F A、F B、F C、F D，则以下判断中正确的是()图X2-2A．F A＝F B＝F C＝F D B．F D＞F A＝F B＞F CC．F A＝F C＝F D＞F B D．F C＞F A＝F B＞F D2．B[解析] 绳上的拉力等于重物所受的重力mg，设滑轮两侧细绳之间的夹角为φ，滑轮受到木杆P的弹力F等于滑轮两侧细绳拉力的合力，即F＝2mg cos φ2，由夹角关系可得F D＞F A＝F B＞F C，选项B正确．B4受力分析物体的平衡图X2-11．（2019·徐州期中）孔明灯相传是由三国时的诸葛孔明发明的．如图X2-1所示，有一盏质量为m 的孔明灯升空后向着东北偏上方向沿直线匀速上升，则此时孔明灯所受空气的作用力的大小和方向是( )A ．0B ．mg ，竖直向上C ．mg ，东北偏上方向 D.2mg ，东北偏上方向1．B [解析] 孔明灯做匀速直线运动，受重力和空气的作用力而平衡，则空气的作用力与重力等大反向，选项B 正确．4．（2019·江苏淮安二检）体育器材室里，篮球摆放在如图X2-4所示的球架上．已知球架的宽度为d ，每个篮球的质量为m ，直径为D ，不计球与球架之间的摩擦，则每个篮球对一侧球架的压力大小为( )图X2-4A.12mgB.mgD dC.mgD 2D 2－d 2D.2mg D 2－d 2D4．C [解析] 篮球受力如图所示，设球架对篮球的弹力与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件得F 1＝F 2＝mg2cos θ而cos θ＝⎝⎛⎭⎫D 22－⎝⎛⎭⎫d 22D 2＝D 2－d 2D则F 1＝F 2＝mgD2D 2－d 2，选项C 正确．8．[2019·浙江省金华市联考] 如图X2-8所示，质量为M 、半径为R 的半球形物体A 放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m 、半径为r 的光滑球B .则( )图X2-8A ．A 对地面的压力等于(M ＋m )gB ．A 对地面的摩擦力方向向左C ．B 对A 的压力大小为R ＋r R mgD ．细线对小球的拉力大小为rRmg8．AC [解析] 以A 、B 整体为研究对象可知A 对地面的压力等于(M ＋m )g ，选项A 正确；A 、B 整体在水平方向没有发生相对运动，也没有相对运动的趋势，A 对地面没有摩擦力，选项B 错误；以B 为研究对象，进行受力分析可知：F 2cos θ＝mg ，F 1＝mg tan θ，解得B 对A 的压力大小F 2＝R ＋rR mg ，细线对小球的拉力大小F 1＝mg r （r ＋2R ）R，选项C 正确，选项D 错误．9． (18分)[2019·重庆卷] 如题9图所示，在无限长的竖直边界NS 和MT 间充满匀强电场，同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM 平面向外和向内的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B 和2B ，KL 为上下磁场的水平分界线，在NS 和MT 边界上，距KL 高h 处分别有P 、Q 两点，NS 和MT 间距为1.8h ，质量为m ，带电荷量为＋q 的粒子从P 点垂直于NS 边界射入该区域，在两边界之间做圆周运动，重力加速度为g .题9图(1)求电场强度的大小和方向．(2)要使粒子不从NS 边界飞出，求粒子入射速度的最小值．(3)若粒子能经过Q 点从MT 边界飞出，求粒子入射速度的所有可能值．9．[答案] (1)E ＝mg q ，方向竖直向上 (2) (9－62)qBh m (3)可能的速度有三个：0.68qBh m ，0.545qBh m ，0.52qBhm本题考查了带电粒子在复合场、组合场中的运动．答题9图1 答题9图2 [解析] (1)设电场强度大小为E .由题意有mg ＝qE得E ＝mgq，方向竖直向上．(2)如答题9图1所示，设粒子不从NS 边飞出的入射速度最小值为v min ，对应的粒子在上、下区域的运动半径分别为r 1和r 2，圆心的连线与NS 的夹角为φ.由r ＝mv qB有r 1＝mv min qB ，r 2＝12r 1由(r 1＋r 2)sin φ＝r 2 r 1＋r 1cos φ＝h v min ＝(9－62)qBhm(3)如答题9图2所示，设粒子入射速度为v ，粒子在上、下方区域的运动半径分别为r 1和r 2，粒子第一次通过KL 时距离K 点为x .由题意有3nx ＝1.8h (n ＝1，2，3…) 32x ≥（9－62）h 2x ＝r 21－（h －r 1）2得r 1＝⎝⎛⎭⎫1＋0.36n 2h2，n <3.5 即n ＝1时，v ＝0.68qBhm ；n ＝2时，v ＝0.545qBhm ；n ＝3时，v ＝0.52qBhm19． [2019·浙江卷] 如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A ，细线与斜面平行．小球A 的质量为m 、电荷量为q .小球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B ，两球心的高度相同、间距为d .静电力常量为k ，重力加速度为g ，两带电小球可视为点电荷．小球A 静止在斜面上，则( )第19题图A ．小球A 与B 之间库仑力的大小为kq 2d 2B ．当q d ＝mg sin θk 时，细线上的拉力为0 C ．当q d ＝mg tan θk 时，细线上的拉力为0 D ．当q d＝mgk tan θ时，斜面对小球A 的支持力为0 19．AC [解析] 本题考查库仑定律、受力分析、共点力的平衡等知识．根据库仑定律可知小球A 与B 之间的库仑力大小为k q 2d 2，选项A 正确．若细线上的拉力为零，小球A 受重力、库仑力和支持力作用，如图所示，由平衡条件可得F ＝k q 2d 2＝mg tan θ，选项B 错误，选项C 正确；因为两小球带同种电荷，所以斜面对小球A 的支持力不可能为0，选项D 错误．第20题图114． [2019·山东卷] 如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，F 1表示木板所受合力的大小，F 2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后( )A ．F 1不变，F 2变大B ．F 1不变，F 2变小C ．F 1变大，F 2变大D ．F 1变小，F 2变小14．A [解析] 本题考查受力分析、物体的平衡．在轻绳被剪短前后，木板都处于静止状态，所以木板所受的合力都为零，即F1＝0 N．因两根轻绳等长，且悬挂点等高，故两根轻绳对木板的拉力相等，均为F2.对木板进行受力分析，如图所示，则竖直方向平衡方程：2F2cos θ＝G，轻绳剪去一段后，θ增大，cos θ减小，故F2变大．选项A正确．11．[2019·江西省南昌市期末] 如图X2-11所示，光滑金属球的重力G＝40 N．它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角θ＝37°的斜面体上．已知斜面体处于水平地面上保持静止状态，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：图X2-11(1)墙壁对金属球的弹力大小；(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向．11．(1)30 N(2)30 N方向水平向左[解析] (1)金属球静止，则它受到三个力的作用而平衡(如图所示)．由平衡条件可得墙壁对金属球的弹力为N1＝G tan θ＝40 N×tan 37°＝30 N.(2)斜面体对金属球的弹力为N2＝Gcos 37°＝50 N由斜面体平衡可知地面对斜面体的摩擦力大小为f＝N2sin 37°＝30 N摩擦力的方向水平向左．B5实验：探究弹力和弹簧伸长的关系21．[2019·浙江卷] 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究．第21题图1第21题表1(1)某次测量如图2所示，指针示数为________ cm.(2)在弹性限度内，将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数L A和L B如表1.用表1数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为____ N/m(重力加速度g取10 m/s2)．由表Ⅰ数据________(选填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数．第21题图221. [答案] (1)(15.95～16.05)cm ，有效数字位数正确 (2)(12.2～12.8) N/m 能[解析] (1)由图2可知刻度尺能精确到0.1 cm ，读数时需要往后估读一位．故指针示数为16.00±0.05 cm.(2)由表1中数据可知每挂一个钩码，弹簧Ⅰ的平均伸长量Δx 1≈4 cm ，弹簧Ⅱ的总平均伸长量Δx 2≈5.80 cm ，根据胡克定律可求得弹簧Ⅰ的劲度系数为12.5 N/m ，同理也能求出弹簧Ⅱ的劲度系数．23． (10分)[2019·新课标Ⅱ卷] 某实验小组探究弹簧的劲度系数k 与其长度(圈数)的关系．实验装置如图(a)所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P 0指向0刻度．设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x 0；挂有质量为0.100 kg 的砝码时，各指针的位置记为x .测量结果及部分计算结果如下表所示(n 为弹簧的圈数，重力加速度取9.80 m/s 2)．已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88 cm.图(a)(1)将表中数据补充完整：①________；②________．(2)以n 为横坐标，1k 为纵坐标，在图(b)给出的坐标纸上画出1k－n 图像．图(b)(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点．若从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系的表达式为k ＝____③__N/m ；该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0(单位为m)的关系的表达式为k ＝____④__N/m.23．[答案] (1)①81.7 ②0.0122 (2)略(3)③1.75×103n (在1.67×103n ～1.83×103n 之间均同样给分) ④3.47l 0(在3.31l 0～3.62l 0之间均同样给分)[解析] (1)①k ＝mg Δx ＝0.100×9.80（5.26－4.06）×10－2＝81.7 N/m ； ②1k ＝181.7m/N ＝0.0122 m/N. (3)由作出的图像可知直线的斜率为5.8×10－4，故直线方程满足1k ＝5.8×10－4n m/N ，即k ＝1.7×103 nN/m(在1.67×103n ～1.83×103n之间均正确)④由于60圈弹簧的原长为11.88 cm ，则n 圈弹簧的原长满足n l 0＝6011.88×10－2，代入数值，得k ＝3.47l 0(在3.31l 0～3.62l 0之间均正确)． 34．(2)某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．①如图23(a )所示，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表．由数据算得劲度系数k ＝________N/m.(g 取9.80 m/s 2)②取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图23(b)所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小________．③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x ；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v .释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为________．④重复③中的操作，得到v 与x 的关系如图23(c)．由图可知，v 与x 成________关系．由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的________成正比．B6 实验：验证力的平行四边形定则B7 力与平衡问题综合8． (16分)[2019·重庆卷] 某电子天平原理如题8图所示，E 形磁铁的两侧为N 极，中心为S 极，两极间的磁感应强度大小均为B ，磁极宽度均为L ，忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C 、D 与外电路连接，当质量为m 的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触)，随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流I 可确定重物的质量，已知线圈匝数为n ，线圈电阻为R ，重力加速度为g .问题8图(1)线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C 端还是从D 端流出？ (2)供电电流I 是从C 端还是D 端流入？求重物质量与电流的关系． (3)若线圈消耗的最大功率为P ，该电子天平能称量的最大质量是多少？ 8．[答案] (1)从C 端流出 (2)从D 端流入 2nBILg(3)2nBL gP R本题借助安培力来考查力的平衡，同时借助力的平衡来考查受力平衡的临界状态． [解析] (1)感应电流从C 端流出．(2)设线圈受到的安培力为F A ，外加电流从D 端流入． 由F A ＝mg 和F A ＝2nBIL 得m ＝2nBL gI(3)设称量最大质量为 m 0. 由m ＝2nBL g I 和P ＝I 2R得m 0＝2nBLgP R19． [2019·浙江卷] 如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A ，细线与斜面平行．小球A 的质量为m 、电荷量为q .小球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B ，两球心的高度相同、间距为d .静电力常量为k ，重力加速度为g ，两带电小球可视为点电荷．小球A 静止在斜面上，则( )第19题图A ．小球A 与B 之间库仑力的大小为kq 2d 2B ．当q d ＝mg sin θk 时，细线上的拉力为0 C ．当q d ＝mg tan θk 时，细线上的拉力为0 D ．当q d＝mgk tan θ时，斜面对小球A 的支持力为0 19．AC [解析] 本题考查库仑定律、受力分析、共点力的平衡等知识．根据库仑定律可知小球A 与B 之间的库仑力大小为k q 2d 2，选项A 正确．若细线上的拉力为零，小球A 受重力、库仑力和支持力作用，如图所示，由平衡条件可得F ＝k q 2d 2＝mg tan θ，选项B 错误，选项C 正确；因为两小球带同种电荷，所以斜面对小球A 的支持力不可能为0，选项D 错误．第20题图110．（2019·徐州期中）如图X2-10所示，质量为m 1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O ，轻绳OB 水平且B 端与站在水平面上的质量为m 2的人相连，轻绳OA 与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲及人均处于静止状态．(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(1)轻绳OA 、OB 受到的拉力分别是多大？ (2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若人的质量m 2＝60 kg ，人与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.3，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量m 1最大不能超过多少？图X2-1010．(1)54m 1g 34m 1g(2)34m 1g ，方向水平向左(3)24 kg[解析] (1)以结点O 为研究对象进行受力分析，如图甲所示，由平衡条件有 F OB －F OA sin θ＝0 F OA cos θ－m 1g ＝0联立以上二式解得F OA ＝m 1g cos θ＝54m 1g ，F OB ＝m 1g tan θ＝34m 1g故轻绳OA 、OB 受到的拉力分别为54m 1g 、34m 1g .(2)人在水平方向受到OB 绳的拉力F ′OB 和水平面的静摩擦力作用，F ′OB ＝F OB ，受力如图乙所示，由平衡条件得f ＝F OB ＝34m 1g ，方向水平向左．乙(3)当人刚要滑动时，甲的质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值．有f m ＝μm 2g 由平衡条件得 F ′OB m ＝f m 又F ′OB m ＝m 1m g tan θ＝34 m 1m g联立以上二式解得m 1m ＝4F ′OB m 3g ＝4μm 2g3g＝24 kg 即物体甲的质量m 1最大不能超过24 kg.。
2019年高考物理二轮复习专题02力与物体的平衡练含答案解析
力与物体的平衡
1．明朝谢肇淛《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。
一游僧见之,曰：无烦也，我能正之。
”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。
假设所用的木楔为等腰三角形，
木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力F N，则
A. 若F一定，θ大时
F大
N
B. 若F一定，θ小时N F大
C. 若θ一定，F大时
F大
N
D. 若θ一定，F小时N F大
【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）
【答案】 BC
则，
，故解得，所以F一定时，越小，
F越大；一定时，F越大，N F越大，BC
N
正确；。
2019届高考物理(全国通用)二轮专题复习文档：专题1 力与物体的平衡Word版含答案
考题一 物体的受力分析及平衡问题1.中学物理中的各种性质的力2.受力分析的常用方法(1)整体法与隔离法(2)假设法在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在.(3)转换研究对象法当直接分析一个物体的受力不方便时，可转换研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力.例1将重为4mg的均匀长方体物块切成相等的A、B两部分，切面与边面夹角为45°，如图1所示叠放并置于水平地面上，现用弹簧秤竖直向上拉物块A的上端，弹簧秤示数为mg，整个装置保持静止，则()图1A.地面与物块间可能存在静摩擦力B.物块对地面的压力大于3mgC.A对B的压力大小为mgD.A、B之间静摩擦力大小为22mg解析对A、B整体受力分析，水平方向不受地面的摩擦力，否则不能平衡，故A错误；竖直方向受力平衡，则有F N＋F＝4mg，解得：F N＝3mg，则物块对地面的压力等于3mg，故B错误；对A受力分析，如图所示.把A部分所受力沿切面和垂直切面方向进行分解，根据平衡条件得：F N A＝(2mg－mg)cos 45°，F f＝(2mg－mg)sin 45°解得：F N A＝F f＝22mg，故C错误，D正确.答案 D变式训练1.如图2所示，带电体P、Q可视为点电荷，电荷量相同.倾角为θ、质量为M的斜面体放在粗糙地面上，将质量为m的带电体P放在粗糙的斜面体上.当带电体Q放在与P等高(PQ 连线水平)且与带电体P相距为r的右侧位置时，P静止且受斜面体的摩擦力为0，斜面体保持静止，静电力常量为k，则下列说法正确的是()图2A.P、Q所带电荷量为mgk tan θr2B.P 对斜面体的压力为0C.斜面体受到地面的摩擦力为0D.斜面体对地面的压力为(M ＋m )g 答案 D解析 对P ，如图甲F 库＝mg tan θ＝k q 2r 2得q ＝mgr 2tan θk，对P 和斜面体，如图乙 得F N ′＝(M ＋m )g ，F f ＝F 库＝mg tan θ.2.如图3所示，质量均为m 的两物体a 、b 放置在两固定的水平挡板之间，物体间竖直夹放一根轻弹簧，弹簧与a 、b 不粘连且无摩擦.现在物体b 上施加逐渐增大的水平向右的拉力F ，两物体始终保持静止状态，已知重力加速度为g ，下列说法正确的是( )图3A.物体b 所受摩擦力随F 的增大而增大B.弹簧对物体b 的弹力大小可能等于mgC.物体a 对挡板的压力大小可能等于2mgD.物体a 所受摩擦力随F 的增大而增大 答案 A解析 对b ：水平方向F f ＝F ，F 增大，则F f 增大，故A 项正确；由于b 物体受到摩擦力，则上挡板必定对b 物体有向下正压力，在竖直方向上，受到重力、正压力和弹簧弹力保持平衡，那么弹簧弹力为重力和正压力之和，必定大于重力mg ，故B 项错误；弹簧弹力大于mg ，对a 物体受力分析可知，a 物体对下挡板的压力为其重力和弹簧弹力之和，大于2mg ，故C 项错误；对a 物体受力分析可知，a 物体在水平方向不受力的作用，摩擦力始终为0，故D 项错误.3.如图4所示，一轻质细杆两端分别固定着质量为m 1和m 2的两个小球A 和B (可视为质点).将其放在一个直角形光滑槽中，已知轻杆与槽右壁成α角，槽右壁与水平地面成θ角时，两球刚好能平衡，且α≠0，则A 、B 两小球质量之比为( )图4A.cos α·cos θsin α·sin θB.cos α·sin θsin α·cos θ C.sin α·sin θcos α·cos θ D.sin α·cos θcos α·cos θ答案 C解析 对A 球受力分析，受重力、杆的弹力、槽的支持力，如图甲所示：根据共点力的平衡条件，有：F sin (90°－θ)＝m 1gsin α①再对B 球受力分析，受重力、杆的弹力、槽的支持力，如图乙所示：根据平衡条件，有：m 2g sin (90°－α)＝Fsin θ②联立①②解得：m 1m 2＝sin α·sin θcos α·cos θ，故选项C 正确.考题二 共点力作用下物体的动态平衡1.图解法：一个力恒定、另一个力的方向恒定时可用此法.例：挡板P 由竖直位置向水平位置缓慢旋转时小球受力的变化.(如图5)图5特点：一个力为恒力，另一个力的方向不变.2.相似三角形法：一个力恒定、另外两个力的方向同时变化，当所作矢量三角形与空间的某个几何三角形总相似时用此法.(如图6)△AOB与力的矢量△OO′A与力的矢量三角形总相似三角形总相似图6特点：一个力为恒力，另两个力的方向都在变.3.解析法：如果物体受到多个力的作用，可进行正交分解，利用解析法，建立平衡方程，根据自变量的变化确定因变量的变化.4.结论法：若合力不变，两等大分力夹角变大，则分力变大.例2(2016·全国甲卷·14)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上.用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图7所示.用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中()图7A.F逐渐变大，T逐渐变大B.F逐渐变大，T逐渐变小C.F逐渐变小，T逐渐变大D.F逐渐变小，T逐渐变小解析对O点受力分析如图所示，F与T的变化情况如图，由图可知在O点向左移动的过程中，F逐渐变大，T逐渐变大，故选项A正确.答案 A例3 如图8所示，绳与杆均不计重力，承受力的最大值一定.A 端用铰链固定，滑轮O 在A 点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略)，B 端挂一重物P ，现施加拉力F T 将B 缓慢上拉(绳和杆均未断)，在杆达到竖直前( )图8A.绳子越来越容易断B.绳子越来越不容易断C.杆越来越容易断D.杆越来越不容易断解析 以B 点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力F (等于重物的重力G )、轻杆的支持力F N 和绳子的拉力F T ，作出受力图如图：由平衡条件得知，F N 和F T 的合力F ′与F 大小相等，方向相反，根据三角形相似可得：F NAB ＝F T BO ＝F ′AO .又F ′＝G ，解得：F N ＝AB AO G ；F T ＝BOAO G ，使∠BAO 缓慢变小时，AB 、AO 保持不变，BO 变小，则F N 保持不变，F T 变小.故杆无所谓易断不易断，绳子越来越不容易断，故B 项正确.故选B. 答案 B 变式训练4.如图9所示，两相同物块分别放置在对接的两固定斜面上，物块处在同一水平面内，之间用细绳连接，在绳的中点加一竖直向上的拉力F ，使两物块处于静止状态，此时绳与斜面间的夹角小于90°.当增大拉力F 后，系统仍处于静止状态，下列说法正确的是( )图9A.绳受到的拉力变大B.物块与斜面间的摩擦力变小C.物块对斜面的压力变小D.物块受到的合力不变答案ACD解析F增大，由于绳的夹角不变，故绳上的拉力增大，A正确；对物块进行受力分析，沿斜面方向：绳的拉力的分量与物块重力的分量之和等于静摩擦力，垂直斜面方向：物块重力的分量等于斜面对物块的支持力与绳的拉力的分量之和.由于绳上的拉力增大，故静摩擦力变大，支持力变小，B错误，C正确；物块仍处于平衡状态，所受合力仍为0，故D 正确.考题三平衡中的临界、极值问题1.物体平衡的临界问题：当某一物理量变化时，会引起其他几个物理量跟着变化，从而使物体所处的平衡状态恰好出现变化或恰好不出现变化.2.极限分析法：通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端(“极大”或“极小”、“极右”或“极左”等).3.解决中学物理极值问题和临界问题的方法(1)物理分析方法：就是通过对物理过程的分析，抓住临界(或极值)条件进行求解.(2)数学方法：例如求二次函数极值、讨论公式极值、三角函数极值.例4如图10所示，物体在拉力F的作用下沿水平面做匀速运动，发现当外力F与水平方向夹角为30°时，所需外力最小，由以上条件可知，外力F的最小值与重力的比值为()图10A.32 B.12 C.33 D.36[思维规范流程]对物体受力分析：物体受4个力做匀速直线运动，所以选用正交分解.分方向列平衡方程.⎩⎪⎨⎪⎧竖直方向：F N ＋F ·sin 30°＝G 水平方向：F ·cos 30°＝F f 滑动摩擦力：F f ＝μF N 解得：F ＝Gsin 30°＋1μcos 30°当sin 30°＋1μcos 30°最大时，F 具有最小值.三角函数求极值(sin 30°＋1μcos 30°)′＝cos 30°－1μsin 30°＝0得μ＝33所以F G ＝1sin 30°＋3cos 30°＝12答案 B 变式训练5.如图11所示，在两固定的竖直挡板间有一表面光滑的重球，球的直径略小于挡板间的距离，用一横截面为直角三角形的楔子抵住.楔子的底角为60°，重力不计.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.为使球不下滑，楔子与挡板间的动摩擦因数至少应为( )图11A.33 B. 3 C.12 D.32答案 A解析设球的质量为M，隔离光滑均匀重球，对球受力分析如图甲所示，由几何关系可知，θ＝30°，可得：F N＝F cos θMg－F sin θ＝0解得：F＝Mgsin 30°＝2Mg再以楔子为研究对象，由于其重力忽略不计，所以只受到球的压力、挡板的支持力和摩擦力，如图乙：由共点力平衡可得：F N′＝F′cos θF f－F′sin θ＝0其中F′与F大小相等，方向相反.又：F f＝μF N′联立得：μ＝33，故A正确，B、C、D错误.6.如图12所示，质量为m的物体，放在一固定的斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一大小为F的水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：图12(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ； (2)临界角θ0. 答案 (1)33(2)60° 解析 (1)由题意物体恰能沿斜面匀速下滑， 则满足mg sin 30°＝μmg cos 30° ， 解得μ＝33. (2)设斜面倾角为α，受力情况如图所示，由匀速直线运动的条件有F cos α＝mg sin α＋F f ，F N ＝mg cos α＋F sin α，F f ＝μF N解得F ＝mg sin α＋μmg cos αcos α－μsin α当cos α－μsin α＝0时 ，F →∞，即“不论水平恒力F 多大，都不能使物体沿斜面向上滑行”，此时临界角θ0＝α＝60°.专题规范练1.(2016·江苏·1)一轻质弹簧原长为8 cm ，在4 N 的拉力作用下伸长了2 cm ，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为( ) A.40 m /N B.40 N/m C.200 m /N D.200 N/m答案 D解析 由胡克定律得劲度系数k ＝Fx＝200 N/m ，D 项对.2.如图1所示，物体受到沿斜面向下的拉力F 作用静止在粗糙斜面上，斜面静止在水平地面上，则下列说法正确的是( )图1A.斜面对物体的作用力的方向竖直向上B.斜面对物体可能没有摩擦力C.撤去拉力F后物体仍能静止D.水平地面对斜面没有摩擦力答案 C解析物体受拉力、重力、支持力和摩擦力，根据平衡条件，斜面对物体的作用力与重力和拉力的合力等大反向，故A错误；设斜面的倾角为α，物体的质量为m，撤去F前物体静止在斜面上，合力为零，则物体必定受到沿斜面向上的静摩擦力，大小为F f＝F＋mg sin α，则最大静摩擦力至少为F fm＝F＋mg sin α；撤去F后，因为重力的下滑分力mg sin α<F fm，所以物体仍静止，所受的静摩擦力为F f′＝mg sin α；故B错误，C正确；以物体和斜面为整体，可知地面对斜面有水平向左的静摩擦力，故D错误.3.如图2所示，装载石块的自卸卡车静止在水平地面上，车厢倾斜至一定角度时，石块会沿车厢滑至车尾.若车厢倾斜至最大角度时还有部分石块未下滑，卡车会向前加速，从而把残余石块卸下.若视最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则()图2A.增加车厢倾斜程度，石块受到的支持力增加B.增加车厢倾斜程度，石块受到的摩擦力一定减小C.卡车向前加速时，石块所受最大静摩擦力会减小D.石块向下滑动过程中，对车的压力大于车对石块的支持力答案 C解析根据受力分析可知，石块受到的支持力F N＝mg cos θ；故随着车厢倾斜度增加，石块受到的支持力减小，故A错误；石块未下滑时，摩擦力等于重力的分力，故F f＝mg sin θ，θ增大，摩擦力增大，故B错误；卡车向前加速运动时，合力沿运动方向，此时压力减小，故最大静摩擦力减小，故C正确；石块向下滑动过程中，对车的压力与车对石块的支持力为作用力和反作用力，故大小相等，故D错误.4.如图3所示，小球A、B穿在一根光滑固定的细杆上，一条跨过定滑轮的细绳两端连接两小球，杆与水平面成θ角，小球可看做质点且不计所有摩擦.当两球静止时，OA绳与杆的夹角为θ，绳OB沿竖直方向，则下列说法正确的是()图3A.小球A受到2个力的作用B.小球A受到3个力的作用C.杆对B球的弹力方向垂直杆斜向上D.绳子对A的拉力大于对B的拉力答案 B解析对A球受力分析可知，A受到重力，绳子的拉力以及杆对A球的弹力，三个力的合力为零，故A错误，B正确；对B球受力分析可知，B受到重力和绳子的拉力，两个力的合力为零，杆对B球没有弹力，否则B不能平衡，故C错误；定滑轮不改变力的大小，则绳子对A的拉力等于对B的拉力，故D错误.5.如图4甲、乙、丙所示，三个物块质量相同且均处于静止状态，若弹簧秤、绳和滑轮的重力均不计，绳与滑轮、物块与半球面间的摩擦均不计，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3，则()图4A.F1＝F2＝F3B.F3>F1＝F2C.F3＝F1>F2D.F1>F2>F3答案 C解析甲图：物块静止，弹簧的拉力F1＝mg.乙图：以物块为研究对象，受力如图甲，F2＝G sin 60°＝32mg.丙图：以动滑轮为研究对象，受力如图乙.由几何知识得F 3＝mg ，故F 3＝F 1>F 26.如图5所示，质量均为m 的A 、B 两球，由一根劲度系数为k 的轻弹簧连接静止于半径为R 的光滑半球形碗中，弹簧水平，两球间距为R 且球半径远小于碗的半径.则弹簧的原长为( )图5A.mgk ＋R B.mg 2k ＋R C.23mg 3k ＋RD.3mg3k＋R 答案 D解析 以A 球为研究对象，小球受三个力：重力、弹力和碗的支持力. 如图所示，由平衡条件，得到：tan θ＝mgkx解得：x ＝mgk tan θ根据几何关系得：cos θ＝12R R ＝12，则tan θ＝3， 所以x ＝mg k tan θ＝3mg3k故弹簧原长x 0＝3mg3k＋R ，故D 正确. 7.如图6(a)所示，两段等长细绳将质量分别为2m 、m 的小球A 、B 悬挂在O 点，小球A 受到水平向右的恒力F1的作用、小球B受到水平向左的恒力F2的作用，当系统处于静止状态时，出现了如图(b)所示的状态，小球B刚好位于O点正下方.则F1与F2的大小关系正确的是()图6A.F1＝4F2B.F1＝3F2C.F1＝2F2D.F1＝F2答案 A解析A受到水平向右的力F1，B受到的水平向左的力F2，以整体为研究对象，分析受力如图甲：设OA绳与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得：tan α＝F1－F22mg＋mg①以B球为研究对象，受力如图乙，设AB绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得：tan β＝F2mg②由几何关系得到：α＝β③联立①②③解得：F1＝4F28.如图7所示，置于地面的矩形框架中用两细绳拴住质量为m的小球，绳B水平.设绳A、B对球的拉力大小分别为F1、F2，它们的合力大小为F.现将框架在竖直平面内绕左下端缓慢旋转90°，在此过程中()图7A.F 1先增大后减小B.F 2先增大后减小C.F 先增大后减小D.F 先减小后增大答案 B解析 对小球受力分析如图所示：小球处于静止状态，受力平衡，两绳的拉力的合力与重力大小相等、方向相反，则F 不变，根据平行四边形定则可知，将框架在竖直平面内绕左下端缓慢旋转90°的过程中，F 1逐渐减小，F 2先增大后减小，当绳A 处于水平方向时，F 2最大，故B 正确.9.如图8所示，两个带有同种电荷的小球m 1、m 2，用绝缘细线悬挂于O 点，若q 1>q 2，L 1>L 2，平衡时两球到过O 点的竖直线的距离相等，则( )图8A.m 1>m 2B.m 1＝m 2C.m 1<m 2D.无法确定答案 B解析 对m 1、m 2球受力分析，根据共点力平衡和几何关系得：左边两个阴影部分相似，右边两个阴影部分相似；虽然q 1>q 2，L 1>L 2，但两者的库仑力大小相等，则有m 1g F 1＝m 2g F 2.由于F 1＝F 2，所以m 1＝m 2，故B 正确，A 、C 、D 错误.10.(多选)如图9所示，倾角为30°的斜面体静止在水平地面上，轻绳一端连着斜面上的物体A (轻绳与斜面平行)，另一端通过两个滑轮相连于天花板上的P 点.动滑轮上悬挂质量为m 的物块B ，开始悬挂动滑轮的两绳均竖直.现将P 点缓慢向右移动，直到动滑轮两边轻绳的夹角为90°时，物体A 刚好要滑动.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体A 与斜面间的动摩擦因数为33.整个过程斜面体始终静止，不计滑轮的质量及轻绳与滑轮的摩擦.下列说法正确的是( )图9A.物体A 的质量为22m B.物体A 受到的摩擦力一直增大C.地面对斜面体的摩擦力水平向左并逐渐减小D.斜面体对地面的压力逐渐减小 答案 AB解析 同一条绳子上的拉力相等，对B 分析，当两条绳子的夹角为90°时，绳子的拉力为F T ＝mg sin 45°＝22mg ，对A 受力分析，在沿斜面方向上有：A 受到沿斜面向下的最大静摩擦力、重力沿斜面向下的分力和绳子的拉力，故有m A g sin 30°＋F fm ＝F T ，F fm ＝μm A g cos 30°，解得m A ＝22m ，A 正确；当两个轻绳都是竖直方向时，绳子的拉力最小，此时m A g sin 30°<12mg ，所以刚开始静摩擦力方向沿斜面向下，故m A g sin 30°＋F f ＝F T ，随着F T 的增大，摩擦力在增大，B 正确；将斜面体和A 以及B 看做一个整体，受到最右边绳子的拉力作用，并且每条绳子在竖直方向上的分力恒等于12mg ，故有F f ＝12mg tan θ2，随着θ的增大，摩擦力在增大，C 错误；对斜面体分析，受左边绳子斜向下的拉力，这个拉力在竖直方向上的分力恒等于12mg ，所以斜面体对地面的压力恒定不变，D 错误.11.图10中工人在推动一台割草机，施加的力大小为100 N ，方向与水平地面成30°角斜向下，g 取10 m/s 2.图10(1)若割草机重300 N ，则它作用在地面上向下的压力为多大？(2)若工人对割草机施加的作用力与图示反向，力的大小不变，则割草机作用在地面上向下的压力又为多大？(3)割草机割完草后，工人用最小的拉力拉它，使之做匀速运动，已知这个最小拉力为180 N ，则割草机与地面间的动摩擦因数μ及最小拉力与水平方向夹角α为多少？ 答案 (1)350 N (2)250 N (3)0.75 37°解析 工人对割草机施加的作用力沿竖直方向的分力为50 N. (1)当工人斜向下推割草机时，在竖直方向上有： F N1＝G ＋F sin 30° 解得：F N1＝350 N.由牛顿第三定律知，割草机对地面的压力为350 N.(2)当工人斜向上拉割草机时，在竖直方向上有：F N2＋F sin 30°＝G 解得：F N2＝250 N由牛顿第三定律知，割草机对地面的压力为250 N. (3)由平衡条件知，在水平方向上：F cos α＝μF N ， 在竖直方向上有：F N ＋F sin α＝G 联立可得： F ＝μG cos α＋μsin α＝μG1＋μ2sin (α＋φ)，tan φ＝1μ所以当α＋φ＝90°，即tan α＝μ时，F 有最小值：F min＝μG 1＋μ2代入数据可得：μ＝0.75，α＝37°.12.如图11所示，水平面上有一个倾角为θ＝30°的斜劈，质量为m.一个光滑小球，质量也为m，用绳子悬挂起来，绳子与斜面的夹角为α＝30°，整个系统处于静止状态.图11(1)求出绳子的拉力F T；(2)若地面对斜劈的最大静摩擦力F fm等于地面对斜劈的支持力的k倍，为了使整个系统始终保持静止，k值必须满足什么条件？答案(1)33mg(2)k≥39解析(1)对小球受力分析，如图甲所示，由平衡条件得：mg sin θ－F T cos α＝0，解得F T＝33mg.(2)对斜劈和小球组成的整体受力分析，如图乙所示，由平衡条件得：水平方向：F T cos (θ＋α)－F f＝0竖直方向：F N2＋F T sin (θ＋α)－2mg＝0又F f≤F fm＝kF N2联立各式解得k≥39.。
2019高三物理名校试题汇编(有详解)专项2力物体的平衡
2019高三物理名校试题汇编（有详解）专项2力物体的平衡【一】单项选择题1、〔上海市吴淞中学2018届高三第一学期期中考试〕首先指出亚里士多德的观点是错误的，而提出力不是维持物体运动的科学家是〔〕A、笛卡尔B、伽利略C、牛顿D、惠更斯1.B解析：此题考查物理学史或者说考查牛顿第一定律的提出背景。
亚里士多德根据经验事实〔如用力推车，车子才前进，停止用力，车子就要停下来〕，得出结论“力是维持物体运动的原因”，而伽利略根据理想实验得出“力不是维持物体的运动，即维持物体速度的原因，而恰恰是改变物体速度的原因”；与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点，明确指出“除非物体受到外力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。
”；伽利略和笛卡尔的正确结论在隔了一代人以后，由牛顿总结成动力学的一条基本定律，即牛顿第一定律〔内容略〕。
此题答案为B。
2、〔云南省昆明一中2018届高三第三次月考理综卷〕如下图，由F1、F2、F3为边长组成四个三角形，且F1《F2《F3、根据力的合成，在四个图中三个力F1、F2、F3的合力最大的是〔〕2.A解析：此题考查矢量合成的三角形定那么。
根据三角形定那么，求两个力的合力时，可以将它们首尾相接，其合力与这两个分力组成闭合三角形，方向由起点指向箭头，如选项A所示，F3就是F1与F2的合力；此题求解三个力的合力，可以先将两个力合成，再将求出的合力与第三个力合成，结合三角形定那么可知，四个选项的合力分别为2F3、0、2F1和2F2，因为F1《F2《F3，所以A图合力最大。
此题答案为A。
点评：力和位移都是矢量，矢量的合成都遵循三角形定那么或平行四边形定那么〔它们实质上是一样的〕；如果把此题中的三个分力看做三个分位移，就可以把求合力转化为求合位移，其结果是一样的，不妨比较一下，看哪种方法简单。
3、〔浙江省浙南、浙北部分学校2018届高三12月联考〕叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技。
2019高考物理复习考前强化必刷练习题《力与物体的平衡》高考精品典型练习题(整理含答案)
2019高考物理复习考前强化必刷练习题《力与物体的平衡》1．如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A点自由转动，用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在圆弧形墙壁上的C点，当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是( )A．逐渐减小B．逐渐增大C．先减小后增大D．先增大后减小2．如图所示，斜面体B放在粗糙的水平面上，物块A放在粗糙的斜面体B 上，轻质弹簧两端分别与物块A及固定在斜面体底端的挡板拴接，初始时A、B 静止，弹簧处于压缩状态．现用力F沿斜面向上拉A，但A、B均保持静止．下列说法正确的是( )A．弹簧对挡板的弹力减小B．A、B之间的摩擦力减小C．水平面对B的摩擦力不变D．斜面体B对地面的压力减小3．如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，现在b盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终位置保持不变，下列说法中正确的是( ) A．b对c的摩擦力可能先减小后增大B．地面对c的支持力可能不变C．c对地面的摩擦力方向始终向左D．弹簧一定处于压缩状态4．(多选)如图所示，质量为m的木板B放在水平地面上，质量也为m的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为θ.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数、木板B与地面之间的动摩擦因数均为μ.现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出．则下列说法正确的是( )A．细绳的张力大小F T＝μmgcos θ－μsin θB．细绳的张力大小F T＝μmg cos θC．水平拉力F＝μmg（3cos θ－μsin θ）cos θ＋μsin θD．水平拉力F＝μmg（3cos θ＋μsin θ）cos θ－μsin θ5．如图所示，两块固定且相互垂直的光滑挡板POQ，OP竖直放置，OQ水平，小球a、b固定在轻弹簧的两端，现有一个水平向左的推力，作用于b上，使a、b紧靠挡板处于静止状态．现用力F推动小球b，使之缓缓到达b′位置，则( ) A．推力F变大B．b对OQ的压力变大C．弹簧长度变短D．弹簧长度变长6．如图所示，a、b两细绳一端系着质量为m的小球，另一端系在竖直放置的圆环上，小球位于圆环的中心，开始时绳a水平，绳b倾斜．现将圆环在竖直平面内顺时针缓慢地向右滚动至绳b水平，在此过程中( ) A．a上的张力逐渐增大，b上的张力逐渐增大B．a上的张力逐渐减小，b上的张力逐渐减小C．a上的张力逐渐减小，b上的张力逐渐增大D．a上的张力逐渐增大，b上的张力逐渐减小7．(多选)早上，妈妈为小丽剥好了鹌鹑蛋，甲、乙、丙图是小丽用筷子夹食鹌鹑蛋过程的三个动作示意图，下列说法正确的是( )A．若甲图中的筷子竖直，鹌鹑蛋静止，则鹌鹑蛋的重力与静摩擦力大小相等B．若乙图中的鹌鹑蛋始终处于静止状态，则两根筷子给鹌鹑蛋的作用力方向竖直向上C．若乙图中的鹌鹑蛋始终处于静止状态，增大筷子与水平方向的夹角，鹌鹑蛋受到的摩擦力和弹力都增大D．若丙图中的筷子水平，鹌鹑蛋静止，此时下面筷子对鹌鹑蛋的力大于上面筷子对鹌鹑蛋的力8．(多选)如图所示，完全相同的物块P、Q用轻绳连接后跨过定滑轮，使得Q竖直悬挂，P静止在倾角为30°的斜面上，斜面上方的绳与斜面平行，现剪断P、Q间的绳，不计滑轮摩擦，则物块P( )A．所受摩擦力大小改变B．所受摩擦力方向改变C．保持静止D．加速下滑9．(多选)如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态．在此过程中下列说法正确的是( )A．框架对小球的支持力先减小后增大B．拉力F的最小值为mg cos θC．地面对框架的摩擦力减小D．框架对地面的压力先增大后减小10．(多选)如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，初始时刻小球静止于P点．第一次小球在水平拉力F1作用下，从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为θ(θ＜90°)，张力大小为F T1；第二次在水平恒力F2作用下，从P点开始运动并恰好能到达Q点，在Q点时轻绳中的张力大小为F T2.关于这两个过程，下列说法中正确的是(不计空气阻力，重力加速度为g)( ) A．两个过程中，轻绳的张力均变大B．第一个过程中，拉力F1在逐渐变大，且最大值一定大于F2C．F T1＝mgcos θ，F T2＝mgD．第二个过程中，重力和水平恒力F2的合力的功率先增大后减小2019高考物理复习考前强化练习《力与物体的平衡》详解1．如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A点自由转动，用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在圆弧形墙壁上的C点，当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是( )A．逐渐减小B．逐渐增大C．先减小后增大D．先增大后减小解析：选C.对G分析，G受力平衡，则拉力等于重力；故竖直绳的拉力不变；再对O点分析，O受绳子的拉力OA的支持力及OC的拉力而处于平衡；受力分析如图所示；将F和OC绳上的拉力合成，其合力与G大小相等，方向相反，则在OC上移的过程中，平行四边形的对角线保持不变，平行四边形发生图中所示变化，则由图可知OC的拉力先减小后增大，图中D点时力最小；故选C.2．如图所示，斜面体B放在粗糙的水平面上，物块A放在粗糙的斜面体B上，轻质弹簧两端分别与物块A及固定在斜面体底端的挡板拴接，初始时A、B静止，弹簧处于压缩状态．现用力F沿斜面向上拉A，但A、B均保持静止．下列说法正确的是( )A．弹簧对挡板的弹力减小B．A、B之间的摩擦力减小C．水平面对B的摩擦力不变D．斜面体B对地面的压力减小解析：选D.A受重力、支持力、弹簧的弹力，可能有静摩擦力，若有可能沿着斜面向下，也可能沿着斜面向上，当用拉力拉A时，因没有拉动，则弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，故A错误；由A选项分析可知，当A受到的静摩擦力开始是沿着斜面向上，当用拉力拉时，导致A受到的静摩擦力沿着斜面向下，此时大小可能相等，故B错误；把AB看成一个整体，可知，当斜向上的拉力拉时，整体对地面的压力减小，有向左的运动趋势，导致水平面对B的摩擦力发生变化，故C错误，D正确．3．如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，现在b盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终位置保持不变，下列说法中正确的是( ) A．b对c的摩擦力可能先减小后增大B．地面对c的支持力可能不变C．c对地面的摩擦力方向始终向左D．弹簧一定处于压缩状态解析：选A.对b进行受力分析：重力G，支持力N，细线的拉力F，摩擦力f，开始时如果重力沿斜面向下的分力小于细线的拉力F，当加入砂子时，即增大了重力，所以摩擦力先减小到零时，继续加入砂子，摩擦力反向增大，故A 正确；对bc组成的系统受力分析可知，重力G′，支持力N′，细线的拉力，地面的摩擦力f′，当细线的拉力为零时，c对地面的摩擦力为零，故C错误，由于a、b、c始终位置保持不变，所以地面对c的支持力一定不变，故B错误；由于不清楚a、b质量大小关系和b、c间动摩擦因数的情况，所以a受的拉力可能大于a的重力，也可小于a的重力，也可等于a的重力，所以弹簧不一定处于压缩状态，故D错误．4．(多选)如图所示，质量为m的木板B放在水平地面上，质量也为m的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为θ.已知木箱A与木板B 之间的动摩擦因数、木板B与地面之间的动摩擦因数均为μ.现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出．则下列说法正确的是( )A．细绳的张力大小F T＝μmgcos θ－μsin θB．细绳的张力大小F T＝μmg cos θC ．水平拉力F ＝μmg （3cos θ－μsin θ）cos θ＋μsin θD ．水平拉力F ＝μmg （3cos θ＋μsin θ）cos θ－μsin θ解析：选AC.木箱A 受力分析如图1所示，由平衡条件可知：F T cos θ＝F f1① mg ＋F T sin θ＝F N1② F f1＝μF N1③ 解①②③式可得：F T ＝μmg cos θ－μsin θ，故A 正确，B 错误；木板B 受力如图2所示，B 匀速时有：F ＝F f1′＋F f2④F f2＝μF N2⑤ F N2＝mg ＋F N1′ ⑥解①②③④⑤⑥式可得：F ＝μmg （3cos θ－μsin θ）cos θ－μsin θ，故C 正确，D 错误．5．如图所示，两块固定且相互垂直的光滑挡板POQ ，OP竖直放置，OQ 水平，小球a 、b 固定在轻弹簧的两端，现有一个水平向左的推力，作用于b 上，使a 、b 紧靠挡板处于静止状态．现用力F 推动小球b ，使之缓缓到达b ′位置，则( )A ．推力F 变大B ．b 对OQ 的压力变大C ．弹簧长度变短D ．弹簧长度变长解析：选D.隔离a 分析受力，设此时ab 间作用力与水平方向的夹角为θ，如图所示：由力的平衡条件可得：F ′＝mgsin θ，N ＝mgtan θ将小球稍微向左水平移动一小段距离，当a 、b 重新处于静止状态时，由几何关系可知，θ增大，则sin θ、tan θ增大，mg 不变时F ′减小，N 减小，根据胡克定律可知弹簧的形变量变小，所以弹簧长度变长，故D 正确，C 错误；对ab 的整体受力分析，由共点力的平衡条件可知，a 、b 重新处于静止状态前后，OQ 面板对b 的支持力始终和a 、b 的重力相等保持不变，推力F ＝N 在减小，故AB 错误．所以D 正确，ABC 错误．6．如图所示，a 、b 两细绳一端系着质量为m 的小球，另一端系在竖直放置的圆环上，小球位于圆环的中心，开始时绳a 水平，绳b 倾斜．现将圆环在竖直平面内顺时针缓慢地向右滚动至绳b 水平，在此过程中( )A ．a 上的张力逐渐增大，b 上的张力逐渐增大B ．a 上的张力逐渐减小，b 上的张力逐渐减小C ．a 上的张力逐渐减小，b 上的张力逐渐增大D ．a 上的张力逐渐增大，b 上的张力逐渐减小解析：选D.设小球的重力为G ，圆环沿顺时针方向转动过程中b 绳与竖直方向的夹角为θ，a 和 b 的拉力大小分别为T 1、T 2.小球的位置保持不动，受力保持平衡，由平衡条件可知，两绳拉力的合力不变，小球受到的重力G 和T 1、T 2组成一个闭合的三角形．由几何知识得知，T 1、T 2的夹角β不变，由正弦定理得G sin β＝T 1sin θ＝T 2sin （180°－β－θ），在θ≤90°的范围内，θ变大故T 1变大，T 2变小．故D 正确． 7．(多选)早上，妈妈为小丽剥好了鹌鹑蛋，甲、乙、丙图是小丽用筷子夹食鹌鹑蛋过程的三个动作示意图，下列说法正确的是( )A ．若甲图中的筷子竖直，鹌鹑蛋静止，则鹌鹑蛋的重力与静摩擦力大小相等B ．若乙图中的鹌鹑蛋始终处于静止状态，则两根筷子给鹌鹑蛋的作用力方向竖直向上C．若乙图中的鹌鹑蛋始终处于静止状态，增大筷子与水平方向的夹角，鹌鹑蛋受到的摩擦力和弹力都增大D．若丙图中的筷子水平，鹌鹑蛋静止，此时下面筷子对鹌鹑蛋的力大于上面筷子对鹌鹑蛋的力解析：选ABD.若甲图中的筷子竖直，鹌鹑蛋静止，则鹌鹑蛋的向下的重力与向上的静摩擦力大小相等方向相反，选项A正确；若乙图中的鹌鹑蛋始终处于静止状态，则两根筷子给鹌鹑蛋的作用力与鹌鹑蛋的重力等大反向，则方向竖直向上，选项B正确；若乙图中的鹌鹑蛋始终处于静止状态，增大筷子与水平方向的夹角，鹌鹑蛋受到的摩擦力f＝mg sin θ随θ角增大而增大；弹力N＝mg cos θ，随θ角的增大而减小，选项C错误；若丙图中的筷子水平，鹌鹑蛋静止，此时：F上＋mg＝F下，即下面筷子对鹌鹑蛋的力大于上面筷子对鹌鹑蛋的力，选项D正确；故选ABD.8．(多选)如图所示，完全相同的物块P、Q用轻绳连接后跨过定滑轮，使得Q竖直悬挂，P静止在倾角为30°的斜面上，斜面上方的绳与斜面平行，现剪断P、Q间的绳，不计滑轮摩擦，则物块P( )A．所受摩擦力大小改变B．所受摩擦力方向改变C．保持静止D．加速下滑解析：选BC.设两物块的质量均为m，开始时，P受的摩擦力为f P＝mg－mg sin30°＝12mg，方向沿斜面向下；若剪断P、Q间的绳，假设物体仍静止，则由平衡知识可知，物体P所受的摩擦力大小为f P′＝mg sin 30°＝12mg＝fP，可知假设正确，摩擦力方向变为沿斜面向上，故物体P受的摩擦力大小不变，方向改变，物体仍然静止，故选项BC正确，AD错误；故选BC.9．(多选)如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态．在此过程中下列说法正确的是( )A．框架对小球的支持力先减小后增大B．拉力F的最小值为mg cos θC．地面对框架的摩擦力减小D．框架对地面的压力先增大后减小解析：选BC.以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意图，如图所示，根据几何关系可知，用F顺时针转动至竖直向上之前，支持力逐渐减小，F先减小后增大，当F的方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时：F＝mg cos θ，故A错误，B正确；以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿水平方向的分力逐渐减小，所以地面对框架的摩擦力始终在减小，故C正确；F沿竖直方向的分力逐渐增大，所以地面对框架的支持力始终在减小．故D错误；故选BC.10．(多选)如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，初始时刻小球静止于P点．第一次小球在水平拉力F1作用下，从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为θ(θ＜90°)，张力大小为F T1；第二次在水平恒力F2作用下，从P点开始运动并恰好能到达Q点，在Q点时轻绳中的张力大小为F T2.关于这两个过程，下列说法中正确的是(不计空气阻力，重力加速度为g)( ) A．两个过程中，轻绳的张力均变大B．第一个过程中，拉力F1在逐渐变大，且最大值一定大于F2C．F T1＝mgcos θ，F T2＝mgD．第二个过程中，重力和水平恒力F2的合力的功率先增大后减小解析：选BC.第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，则小球处于平衡状态，根据平衡条件得：F1＝mg tan θ，随着θ增大，F1逐渐增大；11 第二次从P 点开始运动并恰好能到达Q 点，则到达Q 点时速度为零，在此过程中，根据动能定理得：F 2l sin θ＝mgl (1－cos θ)，解得：F 2＝mg tan θ2，因θ＜90°，则F 2＝mg tan θ2＜mg tan θ，即F 1＞F 2，第一次运动过程中，根据几何关系可知，绳子的拉力F T1＝mg cos θ，所以轻绳的张力变大，第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，即等效场力．当绳子方向与重力和F 2合力的方向在同一直线上时，小球处于“最低点”，最低点的速度最大，此时绳子张力最大，所以第二次绳子张力先增大，后减小，故A 错误，B 正确；第一次运动到Q 点时，受力平衡，根据几何关系可知F T1＝mg cos θ，第二次运动到Q 点时，速度为零，则向心力为零，则绳子拉力F T2＝mg cos θ＋F 2sin θ＝mg cos θ＋mg （1－cos θ）sin θ·sin θ＝mg ，故C 正确；第二个过程中，重力和水平恒力F 2的合力是个恒力，在等效最低点时，合力方向与速度方向垂直，此时功率最小为零，到达Q 点速度也为零，则第二个过程中，重力和水平恒力F 2的合力的功率先增大，后减小，再增大，最后再减小为0，故D 错误．故选BC.。
2019北京一中高考物理专题受力平衡体的平衡测试题(答案及详解)
2019北京一中高考物理专题受力平衡体的平衡测试题一、单选题(共12小题)1.如图，对斜面上的物块施以一个沿斜面向上的拉力F作用时，物块恰能沿斜面匀速上滑．在此过程中斜面相对水平地面静止不动，物块和斜面的质量分别为m，M，则()A．地面对斜面的支持力等于(M + m)gB．地面对斜面的支持力小于(M + m)gC．斜面受到地面向左的摩擦力为mg sinθ–FD．斜面受到地面的摩擦力为零2.如图所示，倾角为60o的斜面固定在水平面上，轻杆B端用铰链固定在竖直墙上，A端顶住质量为m，半径为R的匀质球并使之在图示位置静止，此时A与球心O的高度差为，不计一切摩擦，轻杆可绕铰链自由转动，重力加速度为g，则有( )A．轻杆与水平面的夹角为60oB．轻杆对球的弹力大小为2mgC．斜面对球的弹力大小为mgD．球所受的合力大小为mg，方向竖直向上3.用质量为M的吸铁石，将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上．某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力F轻拉白纸，白纸未移动，则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为( )A．FB．mgC．D．4.如图所示，一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ，质量为M的斜劈上．物块与斜劈和斜劈与地面间的动摩擦因数均为μ.现对物块施加一个水平向右的恒力F，如果物块和斜劈都仍处于静止状态，则()A．物块受到的合外力增大B．地面对斜劈的摩擦力可能减小C．水平恒力F不可能大于D．水平恒力F可能大于μ(m+M)g5.如图所示，用平行于斜面体A斜面的轻弹簧将物块P拴接在挡板B上，在物块P上施加沿斜面向上的推力F，整个系统处于静止状态。
下列说法正确的是：()A．物块P与斜面之间一定存在摩擦力B．弹簧的弹力一定沿斜面向下C．地面对斜面体A的摩擦力水平向左D．若增大推力，则弹簧弹力一定减小6.轻质弹簧A的两端分别连在质量为m1和m2的小球上，两球均可视为质点．另有两根与A完全相同的轻质弹簧B，C的一端分别与两个小球相连，日的另一端固定在天花板上，C的另一端用手牵住，如图所示．适当调节手的高度与用力的方向，保持B弹簧轴线跟竖直方向夹角为37°不变(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8)，当弹簧C的拉力最小时，B，C两弹簧的形变量之比为()A．1:1B．3：5C．4：3D．5：47.如图所示为固定在水平地面上的顶角为的圆锥体，表面光滑。
2019—2020年高考试题分类汇编：力物体的平衡(22页word版)
2019—2020年高考试题分类汇编：力物体的平衡（22页word版）第一部分：选择题〔09年北京卷〕18．如下图，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上。
滑块与斜面之间的动摩擦因数为。
假设滑块与斜面之间的最大静摩擦力合滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，那么A．将滑块由静止开释，假如＞tan，滑块将下滑B．给滑块沿斜面向下的初速度，假如＜tan，滑块将减速下滑C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，假如=tan，拉力大小应是2mgsinD．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，假如=tan，拉力大小应是mgsin答案：C解析：对处于斜面上的物块受力分析，要使物块沿斜面下滑那么mgsinθ>μmgcosθ，故μ<tanθ，故AB错误；假设要使物块在平行于斜面向上的拉力F的作用下沿斜面匀速上滑，由平稳条件有：F-mgsinθ-μmgcosθ=0故F= mgsinθ+μmgcosθ，假设μ=tanθ，那么mgsinθ=μmgcosθ，即F=2mgsinθ故C项正确；假设要使物块在平行于斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下匀速滑动，由平稳条件有：F+mgsinθ-μmgcosθ=0 那么F=μmgcos θ- mgsinθ假设μ=tanθ，那么mgsinθ=μmgcosθ，即F=0，故D项错误。
〔09年上海卷〕44.自行车的设计包蕴了许多物理知识，利用所学知识完成下表答案：减小压强〔提高稳固性〕；增大摩擦〔防止打滑；排水〕〔09年天津卷〕1.物块静止在固定的斜面上，分不按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。
B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍旧静止，那么物块所受的静摩擦力增大的是答案：D解析：四个图中差不多上静摩擦。
A图中f A=G sinθ；B图中f B=G sinθ；C图中f C=(G-F)sin θ；D图中f C=(G+F)sinθ。
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B 单元 力与物体的平衡目录B 单元 力与物体的平衡 .................................................... 1 B1 力、重力、弹力 ....................................................... 1[: B2 摩擦力 ................................................................. 1 B3 力的合成与分解 ......................................................... 2 B4 受力分析 物体的平衡 ................................................... 2 B5 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 ......................................... 4 B6 实验：验证力的平行四边形定则 ........................................... 5 B7 力与平衡问题综合 ....................................................... 5 答案与解析 ................................................................. 5 B1 力、重力、弹力 ......................................................... 5 B2 摩擦力 ................................................................. 5 B3 力的合成与分解 ......................................................... 5 B4 受力分析 物体的平衡 ................................................... 5 B5 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 ......................................... 6 B6 实验：验证力的平行四边形定则 ........................................... 6 B7 力与平衡问题综合 . (6)B1 力、重力、弹力（2018·广东惠州一中第一次调研）1. 如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k ，小球所受重力为G ，平衡时小球在A 处．今用力F 竖直向下压小球使弹簧缩短x ，让小球静止在B 处，则（ ） A ．小球在A 处时弹簧的弹力为零 B ．小球在B 处时弹簧的弹力为kx C ． 小球在A 处时弹簧的弹性势能较大 D ． 小球在B 处时弹簧的弹性势能较大B2 摩擦力（2018·湖南十三校第二次联考）1. 如图所示，一质量为m 的物体A 恰能在倾角为01的斜面体上匀速下滑。
若用与水平方向成θ角、大小为F 的力推A ，使A 加速下滑，斜面体始终静止。
下列关于斜面体受地面的摩擦力的说法正确的是（ ）A ．方向水平向右，大小为mgcos asln aB ．方向水平向左，大小为mgcos asm 01C ．方向水平向左，大小为Fcos θD ．大小为0（2018·江西师大附中、鹰潭一中5月联考）2. 为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。
当此车减速上坡时（仅考虑乘客与水平面之间的作用），则乘客（ ） A ．处于超重状态 B ．不受摩擦力的作用C ．受到向后（水平向左）的摩擦力作用D ．所受合力竖直向上（2018·湖北襄阳五中、夷陵中学、钟祥一中五月联考）3. 如图所示，截面为三角形的钢坯A 、B 叠放在汽车的水平底板上，汽车底板与钢坯表面均粗糙，以下说法正确的是（ ）A ．汽车、钢坯都静止时，汽车底板对钢坯A 有向左的静摩擦力作用B ．汽车、钢坯都静止时，钢坯A 对B 无摩擦力作用C ．汽车向左加速时，若汽车与钢坯相对静止，汽车底板对钢坯A 有静摩擦力作用D ．汽车向左启动前后，若汽车与钢坯相对静止，钢坯A 对B 的弹力不变（2018·江西师大附中三模）4. 在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A 与金属板B 间的动摩擦因数。
已知铁块A 的质量m A =0.5 kg ，金属板B 的质量m B =1 kg 。
用水平力F 向左拉金属F 0 AF 0 BF 0 CF 0D 板B ，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则A 、B 间的摩擦力F f =______N ，A 、B 间的动摩擦因数μ= 。
（g 取10 m/s 2）。
该同学还将纸带连接在金属板B 的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1 s ，可求得拉金属板的水平力F= NB3 力的合成与分解（2018·黑龙江大庆铁人中学模拟）1. 如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A 用细线悬挂于支架前端，质量为m 的物块B 始终相对于小车静止地摆放在右端。
B 与小车平板间的动摩擦因数为μ。
若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B 产生的作用力的大小和方向为（ ）A ．mg ，竖直向上B ．C ．mgtan θ，水平向右D ． （2018·湖南长沙模拟）2. 匀加速跑，设球拍和球质量分别为M 、m ，球拍平面和水平面之间的夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦及空气阻力不计，则（ ）A ．球拍对球的作用力θcos mgB ．运动员对球拍的作用力为θcos MgC ．运动员的加速度为θtan gD ．若运动员的加速度大于θsin g ，球一定沿球拍向上运动（2018·湖南长沙模拟）3. 如图所示，小车静止在光滑水平地面上，小车的上表面由光滑的斜面AB 和粗糙的平面BC 组成（它们在B 处由极短的光滑圆弧平滑连接），小车右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当传感器受压力时，其示数为正值；当传感器受拉力时，其示数为负值。
一个小滑块（可视为质点）从A 点由静止开始下滑，经B 至C 点的过程中，传感器记录到的力F 随时间t 变化的关系如下面四图表示，其中可能正确的是（（2018·江西师大附中三模）4. 如图所示，物块在力F 作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受到的摩擦力F f 与拉力F 的合力方向应该是（ ） A ．水平向右 B ．竖直向上 C ．向右偏上 D ．向左偏上B4 受力分析 物体的平衡 （2018·黑龙江大庆铁人中学模拟）1. 如图所示，三个重均为100N 的物块，叠放在水平桌面上，各接触面水平，水平拉力F=20N 作用在物块2上，三条轻质绳结于O 点，与物块3连接的绳水平，与天花板连接的绳与水平方向成45o角，竖直绳悬挂重为20N 的小球P 。
整个装置处于静止状态。
则（ ）A ．物块1和2之间的摩擦力大小为20NB ．水平绳的拉力大小为15NC ．桌面对物块3的支持力大小为320ND ．物块3受5个力的作用（2018·江苏徐州一中考前模拟）2. 图示为某海上救援船的机械臂工作示意图．机械臂AB 、BC 由高强度的轻质材料制成， A 端固定一个定滑轮， BC 可以绕B 自由转动．钢丝绳的一端穿过C 点，另一端缠绕于可以转动的立柱D 上，其质量可以忽略不计．在某次转移货物的过程中，机械臂AB 始终保持竖直．下列说法正确的是（ ）A ．保持BC 不动，使AB 缓慢伸长，则BC 所受的力增大B ．保持AB 不动，缓慢转动立柱D ，使CA 变长，则BC 所受的力大小保持不变C ．保持AB 不动，使BC 缓慢伸长，则BC 所受的力增大D ．保持AB 不动，使BC 缓慢伸长且逆时针转动，BC 所受的力增大（2018·江西临川二中一模）3. 棒AB 的一端A 固定于地面，可绕A 点无摩擦地转动，B 端靠在物C 上，物C 靠在光滑的竖直墙上，如图所示.若在C 物上再放上一个小物体，整个装置仍保持平衡，则B 端与C 物之间的弹力大小将（ ） A ．变大 B ．变小 C ．不变 D ．无法确定（2018·江西重点中学协作体第二次联考）4. 如图所示，一质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ、质量为M 的斜劈上．物块与斜劈和斜劈与地面间的动摩擦因数均为μ.现对物块施加一个水平向右的恒力F ，如果物块和斜劈都仍处于静止状态，则（ ）A ．物块受到的合外力增大B ．地面对斜劈的摩擦力可能减小[:C ．水平恒力F 不可能大于mgsin θ＋μmgcos θcos θ－μsin θD ．水平恒力F 可能大于μ（m ＋M ）g（2018·山西大学附中5月月考）5. 轻质弹簧A 的两端分别连在质量为m 1和m 2的小球上，两球均可视为质点。
另有两根与A 完全相同的轻质弹簧B 、C 的一端分别与两个小球相连，B 的另一端固定在天花板上，C 的另一端用手牵住，如图所示。
适当调节手的高度与用力的方向，保持B 弹簧轴线跟竖直方向夹角为37°不变（已知sin 37=0.6，cos 37=0.8），当弹簧C 的拉力最小时，B 、C 两弹簧的形变量之比为（ ） A ．1：1 B ．3：5 C ．4:3 D ．5：4（2018·陕西西工大附中第八次适应性训练）6. 如图所示，将两个质量均为m 的小球a 、b 用细线相连悬挂于O 点，用力F 拉小球a ，使整个装置处于平衡状态，且悬线Oa 与竖直方向的夹角为θ＝30°，则F 的大小（ ）A ．可能为33mgB ．可能为32mg C ．可能为mg D ．不可能为2mg（2018·重庆一中5月月考）7. “虹桥卧波”是用来形容石拱桥美景的，石拱桥就是把坚固的石块垒成弧形，横跨在江、河之上。
修建石拱桥，石块的承压力是首要考虑的，可用图乙的模型来研究，在竖直平面内有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，第3、4石块固定在地面上，第1、2石块间的接触面位于竖直平面，每块石块的两个侧面所夹的圆心角为30°。
第1、2石块间的作用力大小为1N，第1、3石块间的作用力大小为2N 则（ ）A．（8. G 的吊椅用三根轻绳AO 、BO 固定，绳AO 、BO 相互垂直，α＞β，且两绳中的拉力分别为F A 、F B ，物体受到的重力为G ，则（ ）A ．F A 一定大于G[:B ．F A 一定大于F BC ．F A 一定小于F BD ．F A 与F B 大小之和一定等于G（2018·湖南长沙模拟）9. 如图所示，风洞实验室中能模拟产生恒定向右的风力。