高一物理力与物体平衡试题答案及解析

高一物理力与物体平衡试题答案及解析
1.如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧挨着墙壁．现再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，小车后来受力个数为()
A．3B．4C．5D．6
【答案】B
【解析】先对物体m受力分析，受到重力、支持力和静摩擦力；再对M受力分析，受重力、m
对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对M有向上的支持力，共受到4个力；故选B．
【考点】考查了受力分析
点评：对物体受力分析可以按照先已知力，再重力，最后弹力和摩擦力，要结合弹力和摩擦力的
产生条件判断，本题中墙壁虽与小车接触，但无弹力．
2.足球运动员已将足球踢向空中，如右图所示，下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受
为空气阻力)()
力图中，正确的是(G为重力，F为脚对球的作用力，F
f
【答案】B
【解析】物体一定受向下的重力；脚对球已经没有力，因为脚并没有碰到球；空气对球的阻力不
能忽略，方向与球相对空气的运动方向相反；空气对足球的浮力很小，忽略不计；因而球只受重
力和空气阻力；
故选B．
【考点】考查了受力分析
点评：本题中容易考虑浮力或多个脚踢的力，要结合弹力的产生条件判断弹力的有无，浮力要结
合实际情况后忽略，若是气球，浮力不能忽略．
3.下列说法中正确的是()
A．用手压弹簧，手先给弹簧一个作用，弹簧被压缩后再反过来给手一个作用
B．运动员将垒球抛出后，垒球的运动状态仍在变化，垒球仍为受力物体，但施力物体不是运动
员
C．施力物体对受力物体施加了力，施力物体本身可能不受力的作用
D．某物体作为一个施力物体，但不一定是受力物体
【答案】B
【解析】力的作用是相互的，总是成对出现，这一对相互作用力同时产生，没有先后，产生力的
两个物体互为施力物体，互为受力物体。

A、用手压弹簧，手给弹簧一个作用，由于力的作用是相互的，同时弹簧也会给手一个作用；错
误
B、运动员将垒球抛出后，运动员不再给垒球作用力，垒球的运动状态仍在变化，垒球仍为受力
物体，但所受力的施力物体不是运动员；正确
C、力的作用是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，同时另一个物体一定对这个物体也会
施加力的作用；错误
D、产生力的两个物体互为施力物体，互为受力物体，某物体作为一个施力物体，一定也是受力
物体；错误
故选B
【考点】对力的概念的理解
点评：容易题。

力是物体之间的相互作用，一个力，必定涉及两个物体，分别是施力物体和受力
物体，并且施力物体和受力物体是相对的。

4.关于施力物体和受力物体的说法中正确的是()
A．桌面对书的支持力，施力物体是桌面，受力物体是书
B．书对桌面的压力，施力物体是桌面，受力物体是书
C．桌面对书的支持力，施力物体是书，受力物体是桌面
D．书对桌面的压力，施力物体是书，受力物体是桌面
【答案】AD
【解析】：选AD.施加作用力的物体为施力物体，受到力作用的物体为受力物体，由施力物体和
受力物体的定义易知A、D正确．
5.（12分）如图所示，质量为m的小球通过轻绳悬挂在一倾角为θ的光滑斜面上，轻绳与斜面
平行，开始时系统处于静止状态。

（1）求系统静止时，绳对小球的拉力大小和斜面对小球的支持力大小。

（2）当系统以多大的加速度向左运动时，斜面对小球的支持力恰好为零？
【答案】
【解析】略
6.自然界有四种基本的相互作用，它们是万有引力作用、、强相互作用和弱相互作用。

【答案】电磁相互作用
【解析】四种基本相互作用：万有引力（简称引力）、电磁力、强相互作用和弱相互作用．
电磁相互作用是通过交换电磁场的量子（光子）而传递的．宏观的摩擦力、弹力本质上是由电磁
力引起的，都是电磁相互作用的宏观表现．
对于四种基本相互作用我们仅仅了解就行呢，知道哪些力属于哪种相互作用．
7.如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。

现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木
板和物块相对于水平面的运动情况为
A．物块先向左运动，再向右运动
B．物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动
C．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动
D．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零
【答案】BC
【解析】对于物块由于运动过过程中与木板存在相对滑动，且始终相对木板向左运动，因此木板
对物块的摩擦力向右，所以物块相对地面向右运动，且速度不断增大，直至相对静止而做匀速直
线运动，B正确；对于木板由作用力与反作用力可知受到物块给它的向左的摩擦力作用，则木板
的速度不断减小，知道二者相对静止，而做直线运动，C正确；由于水平面光滑，所以不会停止，D错误。

8.在如图所示的四种情况中，物体A、B之间一定有弹力的是
A B C D
【答案】B
【解析】A、B两个球尽管接触，由于两细绳竖直，但相互没有挤压，没有发生弹性形变，两者
之间不存在弹力．故A错误；两球存在相互挤压，发生了弹性形变，两球之间存在弹力．故B正确；A、B两个球尽管接触，但相互没有挤压，没有发生弹性形变，两者之间不存在弹力．故C
错误；由于细绳竖直，重力与细绳的拉力平衡，斜面对球没有弹力，否则小球受到本身三个力，
合力不可能为零，小球就不能平衡，与题条件不符．故D错误．
【考点】弹力的产生条件
【名师】本题主要考查了弹力的产生条件的相关知识。

属于中等难度的问题。

弹力产生的两个条件：一是直接接触；二是物体发生弹性形变；判断弹力是否存在常用两种方法：一是条件法；二
是假设法，根据平衡条件判断。

=40N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上．PA偏离竖直方向37°角，PB在水平
9.所受重力G
1
方向，且连在所受重力为G
=100N的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图所示，求：
2
（1）研究P求绳BP的拉力大小
（2）木块与斜面间的弹力与摩擦力的大小．
【答案】（1）（2），
【解析】分析结点P受力，由平衡条件得：
..1分
..1分
可解得：BP绳的拉力为 ..2分
再分析G
的受力情况．
2
由物体的平衡条件可得：
解得：，
【考点】考查了共点力平衡条件的应用
【名师】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解
10.甲、乙两人用绳子拉船，使船沿OO′方向航行，甲用1000 N的力拉绳子，方向如图所示，要使船沿OO′方向行驶，乙的拉力至少应多大？方向如何？
【答案】，方向垂直于河岸指向另一侧
【解析】要使船沿OO′方向航行，甲和乙的拉力的合力方向必须沿OO′方向．
在(b)中作平行四边形可知，当乙拉船的力的方向垂直于OO′时，乙的拉力最小，其最小值为：
．
方向垂直于河岸指向另一侧．
【考点】考查了小船渡河问题
【名师】解决本题的关键知道合力与分力遵循平行四边形定则．已知分力大小方向和合力方向，当另一分力与合力垂直时，该力最小
11.人握住旗杆匀速竖直向上爬，则下列说法正确的是
A．人受的摩擦力的方向是向上的
B．人受的摩擦力的方向是向下的
C．人握旗杆用力越大，人受的摩擦力也越大
D．人握旗杆用力越大，并不会使人受的摩擦力也增大
【答案】AD
【解析】人握住旗杆匀速上爬时，人相对于旗杆有向下滑的趋势，受到旗杆的静摩擦力方向向上．故A正确，B错误；人竖直方向受到重力和摩擦力，由平衡条件分析得知，人受的摩擦力等于人的重力，保持不变，所以人握旗杆用力越大，并不会使人受的摩擦力增大．故C错误、D正确。

【考点】静摩擦力
【名师】分析静摩擦力的方向可以根据静摩擦力方向的特点，也可以根据平衡条件分析．基础题．人握住旗杆匀速上爬时，人有向下滑的趋势，受到旗杆的静摩擦力，根据静摩擦力与物体相对运动趋势方向相反和平衡条件分析静摩擦力的方向与大小．
12.物体静止在斜面上，如图所示，下列说法正确的是（）
A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C．物体受重力、弹力、摩擦力和下滑力
D．物体所受重力按作用效果可以分解为沿斜面向下的力和垂直于斜面的力
【答案】BD
【解析】首先物体受到重力作用．重力产生两个作用效果：一是使物体压紧斜面，故压力是物体
对斜面的作用力，由于对斜面有压力，则会受到垂直斜面向上的支持力，这对力为作用力和反作
用力，故选项A错误；二是使物体有沿斜面向下的运动趋势，故下滑力是重力的分力，不能重复
分析，物体有下滑的趋势而没有运动时因为受到方向沿斜面向上的静摩擦力，同时物体对斜面的
摩擦力沿斜面向下，是一对作用力和反作用力，故选项BD正确，选项C错误。

【考点】共点力作用下物体平衡
【名师】受力情况一般按重力、弹力和摩擦力的顺序进行，静摩擦力方向与物体相对运动趋势方
向相反，支持力垂直于接触面。

放在斜面上的物体受到重力、斜面的支持力和摩擦力三个力作用，根据平衡条件知，三个力平衡。

13.一根轻质弹簧，当它上端固定，下端悬挂重为G的物体时，长度为L
1
；当它下端固定在水平
地面上，上端压一重为G的物体时，其长度为L
2
，则它的劲度系数是：（）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】设弹簧的原长为L
0，则其下端挂重为G的物体时，G=k（L
1
－L
）；其上端压重为G的
物体时，G=k（L
0－L
2
）；联立两式得2L
=L
1
+L
2
，代入解之得k=，选项D正确。

【考点】胡克定律。

【名师点晴】该题分为两种情况，所以解题时我们需要把这两种情况分开来考虑，这样我们就会得出两个方程来，将我们题中不知道的物理量先设出来，然后利用这两个方程解出来就可以了。

14.关于滑动摩擦力和重力的方向，下列说法中正确的是( )
A．滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反
B．滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反
C．重力的方向竖直向下
D．重力的方向垂直向下
【答案】BC
【解析】滑动摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动，故与相对运动的方向相反，但不一定与运动方向相反，故A错误，B正确；重力的方向竖直向下，故C正确，D错误。

【考点】滑动摩擦力
【名师】在理解摩擦力时一定要注意理解相对运动是指物体之间的相对关系而不是对地运动，同时注意重力的方向。

15.如图所示,一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙,底部有一阀门,打开阀门让细沙慢慢流出的过程中,球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会
A．一直下降B．一直不变
C．先下降后上升D．先上升后下降
【答案】D
【解析】开始时细沙装满球壳时，重心在球心处，当细沙完全流出后，重心仍然在球心，在细沙流出的时候重心降低，故打开阀门让细沙慢慢流出的过程中,球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会先下降后升高，故选C.
【考点】重心
【名师】此题是对物体的重心的考查，要知道物体重力的作用点叫重心，质量分布均匀的规则几何体的重心在其几何中心，知道开始和最后球壳及细沙重心的位置即可进行判断.
16.重力为的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上，PA偏离竖直方向角，PB在水平方向，且连在重力为的木块上，木块静止于倾角为的斜面上，如图所示，求木块与斜
面间的摩擦力大小和木块所受斜面的弹力大小。

（）
【答案】
【解析】如图甲所示分析结点P受力，由平衡条件得：
，，可解得：BP绳的拉力为
再分析的受力情况如图乙所示．
由物体的平衡条件可得：，，，
又有，解得：．
【考点】共点力作用下物体平衡
【名师】先以结点P为研究对象，分析受力情况，由平衡条件求出BP绳的拉力大小，再以为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解斜面对木块的摩擦力和弹力；本题是通过绳子连接的物体平衡问题，采用隔离法研究是基本方法．要作好力图，这是解题的基础。

17.关于重力、弹力和摩擦力，下列说法中正确的是（）
A．自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受的重力越来越大
B．劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大
C．物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与压力成反比
D．能把线织成布，把布缝成衣服，靠的是纱线之间静摩擦力的作用
【答案】D
【解析】自由下落的石块速度越来越大，但是石块所受的重力是不变的，选项A错误；形变量相同时，劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大，选项B错误；物体间的动摩擦因数是由接触面的材料决定的，与滑动摩擦力和压力无关，选项C错误；能把线织成布，把布缝成衣服，靠的是纱线之间静摩擦力的作用，选项D正确；故选D.
【考点】胡克定律；摩擦力；重力.
18.如图所示，倾斜索道与水平线夹角θ=370，当载人车厢斜向上加速运动时，人对车厢的压力为体重的1.25倍，此时人与车厢相对静止，设人的质量为60kg，车厢对人的摩擦力大小为
f=______________N，方向为__________（水平向左、水平向右）。

（g取10 m/s2）
【答案】；水平向右
【解析】由于人对车厢底的正压力为其重力的倍，所以在竖直方向上有，
解得：，设水平方向上的加速度为，则：，则：，
方向水平向右。

【考点】牛顿运动定律综合
【名师】对人受力分析可知，人在水平和竖直方向都有加速度，由牛顿第二定律可以求得竖直方
向上的加速度的大小，从而根据平行四边形定则求出车厢的加速度，以及水平方向的加速度，结
合牛顿第二定律求出摩擦力的大小。

19.质量为 10 kg的物体在F＝200 N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ＝370．力F作用3.4秒钟后撤去，物体在斜面上继续上
滑了4秒钟后，速度减为零．求：物体与斜面间的动摩擦因数μ以及物体在整个运动过程中的加
速度大小各是多少?（已知 sin370＝0．6，cos370＝0．8，g＝10 m/s2）
【答案】，，
【解析】由于全过程物体动量变化为0，对全过程应用动量定理有：
，代入数据解得。

未撤掉F之前，根据牛顿第二定律：
代入数据解得：。

撤掉F之后，根据牛顿第二定律：
代入数据解得：。

【考点】牛顿第二定律
【名师】对于多过程的运动问题，根据题目中的已知量，我们应该根据所求解的物理量选择合适
的研究过程．当然对于问题的研究我们还要运用牛顿第二定律和运动学公式求解。

20.如图所示，放在水平面上质量为m的物体受一个斜上的拉力F，这个力与水平方向成θ角，
在此力作用下，物体水平向右匀速滑动，求：
（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ．
（2）如果把此力F撤去，此时物体做什么运动？摩擦力多大？
（3）如果在本题中已知动摩擦因数μ，现只给物体施加一个与水平方向成θ角的斜向下的推力F′，物体仍能保持匀速运动，求F′多大？
【答案】（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ为；
（2）如果把此力F撤去，此时物体做匀减速直线运动，摩擦力为；
（3）如果在本题中已知动摩擦因数μ，现只给物体施加一个与水平方向成θ角的斜向下的推力F′，
物体仍能保持匀速运动，F′为．
【解析】解：（1）对m受力分析如图所示：
物体做匀速直线运动，根据平衡条件有：
其中：
f=μN
解得：
（2）撤去F后，物体做匀减速直线运动；
物体的摩擦力为：
f=μN=μmg=
（3）对m受力分析如图所示：
其中：
f 1=μN
1
解得：
答：（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ为；
（2）如果把此力F撤去，此时物体做匀减速直线运动，摩擦力为；
（3）如果在本题中已知动摩擦因数μ，现只给物体施加一个与水平方向成θ角的斜向下的推力F′，物体仍能保持匀速运动，F′为．
【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析，抓住水平方向和竖直方向上合力为零，运用共点
力平衡进行求解．
21.物体静止于光滑水平面上，力F作用于物体上的O点，现要使合力沿着OO′方向，如图所示，则必须同时再加一个力F′，如F和F′均在同一水平面上，则这个力的最小值为（）
A．FcosθB．FsinθC．FtanθD．Fcotθ
【答案】B
【解析】解：由F做OO′的垂线，此时的F′就是最小值，再由三角形的知识可以求得最小值为
Fsinθ，所以B正确．
故选B ．
【点评】本题考查了分力与合力的关系，应用三角形定则可以较简便的解决这一类的问题．
22. 两个物体A 和B ，质量分别为M 和m ，用跨过定滑轮的轻绳相连，A 静止于水平地面上，如图所示，不计摩擦，则A 对绳的作用力的大小与地面对A 的作用力的大小分别为（ ）
A ．mg ，Mg
B ．mg ，（M ﹣m ）g
C ．（M ﹣m ）g ，Mg
D ．（M+m ）g ，（M ﹣m ）g
【答案】B
【解析】解：以B 为研究对象，根据平衡条件绳子的拉力F=mg ．
再以A 为研究对象，得到F+F N =Mg ，得到F N =Mg ﹣F=（M ﹣m ）g ，故B 正确； 故选：B ．
【点评】本题采用的是隔离法．当物体处于平衡状态时，采用隔离都可以求解．当几个物体都处于平衡状态时，也可以采用整体法．
23. 下列说法正确的是( ）
A ．力学的基本物理量有：长度、质量、力
B ．在力学单位制中，N/kg 和m/s 是相同的单位
C ．物体所受的合外力不为零，其速度一定增大
D ．伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因
【答案】D
【解析】力学的基本物理量有：长度、质量、时间，故A 错误；是加速度的单位，是速度的单位，它们不是相同的单位，故B 错误；物体所受的合外力不为零时，物体也可以做减速运动，速度不一定增大，故C 错误；伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因，故D 正确。

【考点】力学单位制
【名师】国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的。

24. 如图所示，粗糙的斜面体M 放在粗糙的水平面上，物块m 恰好能匀速下滑，斜面体静止不动，斜面体受地面的摩擦力为F 1；若用沿斜面向下的力F 推动物块，使物块加速下滑，斜面体仍静止不动，斜面体受地面的摩擦力为F 2；若用沿斜面向上的力F 推动物块，使物块减速下滑，斜面体还静止不动，斜面体受地面的摩擦力为F 3．则( ）
A ．F 2＞F 3＞F 1
B ．F 3＞F 2＞F 1
C ．F 1=F 2=F 3
D ．F 2＞F 1＞F 3
【答案】C
【解析】先对滑块研究，受重力、支持力、沿着斜面向上的摩擦力，图二和图三中有推力，垂直
斜面方向平衡，故支持力，故滑动摩擦力；即三幅图中支持力和摩擦力
均相同；根据牛顿第三定律，滑块对斜面题的力也相同；最后对斜面体受力分析，受重力、压力、滑动摩擦力、支持力、地面对其可能有静摩擦力，三种情况下力一样，故静摩擦力相同；故，故选项C正确。

【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用
【名师】先对滑块受力分析，得到滑块对斜面的压力和摩擦力，然后对斜面体受力分析，根据平
衡条件进行判断；本题关键三种情况下滑块对斜面体的压力和滑动摩擦力都没有变化，故斜面体
受力情况相同，简单题。

25.如图所示，扶手电梯与地面的夹角为30°，质量为m的人站在电梯上，当电梯斜向上做匀加
速运动时，人对电梯的压力是他体重的1.2倍，那么，关于电梯的加速度a的大小和人与电梯梯
级表面间的静摩擦力f的大小，正确的是
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】人在竖直方向上受到重力和电梯的支持力，在水平方向上受到向右的摩擦力，三个力合
力沿斜面向上，，根据几何知识可得，，解得，
【考点】考查了牛顿第二定律的应用
【名师】关键是对人受力分析，本题可以等效于人在竖直方向上受到重力与支持力的合力，水平
方向上受到摩擦力两个力作用，然后根据牛顿第二定律分析列式求解
26.如图所示，物块1、2放在光滑水平面上且用轻质弹簧测力计相连，现对物块1、2分别施以
方向相反的水平拉力F
1、F
2
，在F
1
、F
2
的作用下整个系统向右作匀加速直线运动，已知F
1
＝10N，
则弹簧测力计的示数：（）
A．一定小于10N B．一定等于10N
C．一定大于10N D．条件不足，无法确定
【答案】B
【解析】以1为研究对象，设弹簧弹力为F，物块做匀加速直线运动，合力向右，，则有：，故弹簧测力计示数一定大于10N，C正确；
【考点】考查了牛顿第二定律的应用
【名师】分析整体的受力时采用整体法可以不必分析整体内部的力，分析单个物体的受力时就要用隔离法．采用整体隔离法可以较简单的分析问题
27.“研究共点力的合成”的实验情况如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳
的结点，OB和OC为细绳，完成下列问题：
（1）实验中需要注意的事项有
A．两个分力大小必须保持一致
B．两个分力间夹角必须保持
C．将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些
D．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
（2）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图所示，其中，细绳BO对O点的拉力大小为
N。

【答案】（1）CD；（2）
【解析】（1）两个分力大小不一定相等，故A错误；两个分力间夹角不一定要等于度，夹角稍微大一些即可，故B错误；拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行，故C正确；AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些，可以减小实验的误差，故D正确。

（2）弹簧秤示数上每一格代表，细绳BO对O点的拉力大小为。

【考点】验证力的平行四边形定则
【名师】明确实验原理，了解具体操作，要围绕“验证力的平行四边形定则”的实验原理对实验步骤和实验中需要注意的问题进行理解记忆。

28.如图所示，把球夹在竖直墙AC和木板BC之间，不计摩擦，球对墙的压力为，球对板的压力为，在将板BC逐渐放至水平的过程中，下列说法正确的是（）
A．增大，减小B．减小，增大
C．和都减小D．和都增大
【答案】C
【解析】设木板和墙的夹角为，如图建立坐标系对小球进行受力分析：
由于小静止处于平衡状态，满足平衡条件．为斜面对小球的支持力，为挡板对小球的支持力，据平衡条件有：，，由此得：，，
由题意，增大，则得，减小，减小，故C正确，选项ABD错误。

【考点】共点力作用下物体平衡
【名师】挡板对小球的弹力方向与挡板垂直，部分同学受斜面上物体受力的影响，会误认为挡板对小球的支持力平行斜面向上而得出错误结论．本题也可以运用图解法直观判断两个弹力的变化情况。

29.一物体受到三个共面共点力F
1、F
2
、F
3
的作用，三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等)，。