高考物理习题精选 受力分析 共点力的平衡1

高考物理习题精选 受力分析 共点力的平衡１
1．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( )
A ．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
2．(多选)如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO ′悬挂于O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a ，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b 。

外力F 向右上方拉b ，整个系统处于静止状态。

若F 方向不变，大小在一定范围内变化，物块b 仍始终保持静止，则( )
A ．绳OO ′的张力也在一定范围内变化
B ．物块b 所受到的支持力也在一定范围内变化
C ．连接a 和b 的绳的张力也在一定范围内变化
D ．物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
3．如图，两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m 的小球。

在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块。

平衡时，a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径。

不计所有摩擦。

小物块的质量为( )
A.m 2
B.32m C ．m D ．2m
4．(多选)如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有( )
A ．三条绳中的张力都相等
B ．杆对地面的压力大于自身重力
C ．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零
D ．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
5．如图，滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖
直)，此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑。

已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1，A 与地面间的
动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

A 与B 的质量之比为( )
A.1μ1μ2
B.1－μ1μ2μ1μ2
C.1＋μ1μ2μ1μ2
D.2＋μ1μ2μ1μ2
6．如图，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
7．如图，光滑的四分之一圆弧轨道AB 固定在竖直平面内，A 端与水平面相切。

穿在轨道
上的小球在拉力F 作用下，缓慢地由A 向B 运动，F 始终沿轨道的切线方向，轨道对球的
弹力为N 。

在运动过程中( )
A ．F 增大，N 减小
B ．F 减小，N 减小
C ．F 增大，N 增大
D ．F 减小，N 增大
8．如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O 点，右端跨过位于O ′点的固定光滑轴
悬挂一质量为M 的物体；OO ′段水平，长度为L ；绳上套一可沿绳滑动的轻环。

现在轻环
上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L ，则钩码的质量为( )
A.22M
B.32M
C.2M
D.3M
参考答案
1．A [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。

]
2．BD [由于物体a 、b 均保持静止，各绳角度保持不变，对a 受力分析得，绳的拉力T ＝m a g ，所以物体a 受到绳的拉力保持不变。

由滑轮性质，滑轮两侧绳的拉力相等，所以b 受到绳的拉力大小、方向均保持不变，C 选项错误；a 、b 受到绳的拉力大小、方向均不变，所以OO ′的张力不变，A 选项错误；对b 进行受力分析，如图所示。

由平衡条件得：T cos β＋f ＝F cos α，F sin α＋F N ＋T sin β＝m b g 。

其中T 和m b g 始终不变，当F 大小在一定范围内变化时，支持力在一定范围内变化，B 选项正确；摩擦力也在一定范围内发生变化，D 选项正确。

]
3．C [如图所示，圆弧的圆心为O ，悬挂小物块的点为c ，由于ab ＝R ，则△aOb
为等边三角形，同一条细线上的拉力相等，T ＝mg ，合力沿aO 方向，则aO 为角平
分线，由几何关系知，∠acb ＝120°，故绳的拉力的合力与物块的重力大小相等，
即每条线上的拉力T ＝G ＝mg ，所以小物块质量为m ，故C 对。

]
4．BC [因三条绳长度不同，且彼此之间的夹角不确定，所以三条绳的张力大小不一定相等，但能确定三张力的合力方向为竖直向下，故A 错误；杆对地面的压力大小数值上等于杆的重力与三条绳拉力的竖直向下的分力之和，故B 正确；由于杆竖直，绳子对杆的拉力在水平方向上的合力等零，故C 正确；绳子拉力的合力方向与杆的重力方向均竖直向下，故两者不是一对平衡力，故D 错误。

]
5．B [对物体A 、B 整体在水平方向上有F ＝μ2(m A ＋m B )g ；对物体B 在竖直方向上有μ1F ＝m B g ；联立解得：m A m B ＝1－μ1μ2μ1μ2
，选项B 正确。

] 6．A [维修前后木板均处于静止状态，F 1＝0，故F 1不变，木板静止时受力分析如图所示，设轻绳与竖直木桩的夹角为θ，由平衡条件知，F 2＝mg 2cos θ
，剪短轻绳后，θ增大，cos θ减小，F 2增大，故A 正确。

]
7．A [由题意知，小球在由A 运动到B 过程中始终处于平衡状态。

设某一时刻小球运动至
如图所示位置，则对球由平衡条件得：F ＝mg sin θ，N ＝mg cos θ，在运动过程中，θ增大，故F 增大，N 减小，A 正确。

]
5题图 6题图
8．D [轻环上挂钩码后，物体上升L ，则根据几何关系可知，三角形OO ′A 为等边三角形，根据物体的平衡条件可知，2Mg cos 30°＝mg ，求得m ＝3M ，D 项正确。

]。