最新-《力物体的平衡》练习题 精品
物体的平衡练习题

物体的平衡练习题1.关于摩擦力,有人总结了“四条不一定”,其中说法错误的是().A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动D.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力2.如图所示,小车沿水平面向右做匀加速直线运动,车上固定的硬杆和水平车面的夹角为θ,杆的顶端固定着一个质量为m的小球,当小车运动的加速度逐渐增大时,杆对小球的作用力(F1至F4变化)的变化图示可能是( )3.如图所示,质量为m的物体,在沿斜面向上的拉力F作用下,沿放在水平地面上的质量为M的倾角为θ的粗糙斜面匀速下滑,此过程中斜面保持静止,则地面对斜面( )A.无摩擦力B.有水平向左的摩擦力C.支持力为(M+m)g D.支持力小于(M+m)g4.如图所示,重叠物A、B接触面间动摩擦因数都为μ,地面都光滑.当物体A 受到水平拉力F作用,A、B处于相对静止时,关于A、B所受摩擦力对它们运动的影响,下列说法正确的是().A.两图中A物所受摩擦力都是阻力,方向都水平向右B.两图中B物所受摩擦力都是动力,方向都水平向左C.两图中B物所受摩擦力都为动力,甲图中方向为水平向左,乙图中方向水平向右D.甲图中B所受摩擦力为动力,乙图中B所受摩擦力为阻力,它们的方向都是水平向左5.缓冲装置可抽象成如右图所示的简单模型,图5中A、B为原长相等、劲度系数分别为k1、k2(k1≠k2)的两个不同的轻质弹簧.下列表述正确的是()A.装置的缓冲效果与两弹簧的劲度系数无关B.垫片向右移动稳定后,两弹簧弹力之比F1∶F2=k1∶k2C.势片向右移动稳定后,两弹簧长度之比l1∶l2=k2∶k1D.垫片向右移动稳定后,两弹簧压缩量之比x1∶x2=k2∶k16.超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼,如图示.假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止,自动扶梯的倾角为30°,小张的质量为M,小张与扶梯间的摩擦因数为μ,小车与扶梯间的摩擦忽略不计.则( )A.小张对扶梯的压力大小为Mg cos 30°,方向垂直于斜面向下B.小张对扶梯的摩擦力大小为(M+m)g sin 30°,方向沿斜面向下C.扶梯对小张的摩擦力大小为μ(M+m)g cos 30°,方向沿斜面向上D.小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等,这是因为人和车均处于平衡状态7.有一质量不计的杆AO,长为R,可绕A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,另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的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8.一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图3所示.则物块()A.仍处于静止状态B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大9.如图,光滑斜面倾角为30°,轻绳一端通过两个滑轮与A相连,另一端固定于天花板上,不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量.已知物块A的质量为m,连接A 的轻绳与斜面平行,挂上物块B 后,滑轮两边轻绳的夹角为90°,A 、B 恰保持静止,则物块B 的质量为( ).A.22mB.2mC .mD .2m10.如图所示,在倾斜的滑杆上套一个质量为m 的圆环,圆环通过轻绳拉着一个质量为M 的物体,在圆环沿滑杆向下滑动的过程中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向.则( ).A .环只受三个力作用B .环一定受四个力作用C .物体做匀加速运动D .悬绳对物体的拉力小于物体的重力11. A 、B 两物体叠放在水平地面上,A 物体质量m =20 kg ,B 物体质量M =30 kg.处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A 物体相连,弹簧处于自然状态,其劲度系数为250 N/m ,A 与B 之间、B 与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5.现有一水平推力F 作用于物体B 上缓慢地向墙壁移动,当移动0.2 m 时,水平推力F 的大小为(g 取10 m/s 2)( )A .350 NB .300 NC .250 ND .200 N12.如图所示,桌面上固定一个光滑的竖直挡板,现将一个质量一定的重球A 与截面为三角形的垫块B 叠放在一起,用水平外力F 可以缓缓向左推动B ,使球慢慢升高,设各接触面均光滑,则该过程中( )A .A 和B 均受三个力作用而平衡B .B 对桌面的压力越来越大C .A 对B 的压力越来越小D .推力F 的大小恒定不变13.如图所示,木块m 和M 叠放在一固定在地面不动的斜面上,它们一起沿斜面匀速下滑,则m 、M 间的动摩擦因数μ1和M 、斜面间的动摩擦因数μ2可能正确的有( ).A .μ1=0,μ2=0B .μ1=0,μ2≠0C .μ1≠0,μ2=0D .μ1≠0,μ2≠014.如图所示,质量为m 、横截面为直角三角形的物块ABC ,∠BAC =α,AB 边靠在竖直墙面上,F 是垂直于斜面AC 的推力.物块与墙面间的动摩擦因数为μ(μ<1).现物块静止不动,则( ).A .物块可能受到4个力作用B .物块受到墙的摩擦力的方向一定向上C .物块对墙的压力一定为F cos αD .物块受到摩擦力的大小可能等于F15.如图所示,直角三角形框架ABC (角C 为直角)固定在水平地面上,已知AC 与水平方向的夹角为α=30°.小环P 、Q 分别套在光滑臂AC 、BC 上,用一根细绳连接两小环,静止时细绳恰好处于水平方向,小环P 、Q 的质量分别为m 1、m 2,则小环P 、Q 的质量之比为( )A.m 1m 2= 3B.m 1m 2=3 C.m 1m 2=33 D.m 1m 2=13 16.如图所示,质量为m B =24 kg 的木板B 放在水平地面上,质量为m A =22 kg 的木箱A 放在木板B 上.一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在天花板上,轻绳与水平方向的夹角为θ=37°.已知木箱A 与木板B 之间的动摩擦因数μ1=0.5.现用水平向右、大小为200 N 的力F 将木板B 从木箱A 下面匀速抽出(sin 37°≈0.6,cos 37°≈0.8,重力加速度g 取10 m/s 2),则木板B 与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为( )A .0.3B .0.4C .0.5D .0.617.将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第3、4块固定在地基上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°.假定石块间的摩擦力可以忽略不计,则第1、2块石块间的作用力F 1和第1、3块石块间的作用力F 2的大小之比为( ).A .1∶2 B.3∶2C.3∶3D.3∶118.物块静止在固定的斜面上,分别按如下图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,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是( )19.如图,物体在水平外力作用下处于静止状态,当外力F 由图示位置逆时针转到竖直位置的过程中,物体仍保持静止,则在此过程中静摩擦力可能为( )A .0B .FC.F 2 D .2F20.如图,一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F 作用向右做直线运动,则下列说法正确的是( ).A .物体可能只受两个力作用B .物体可能受三个力作用C .物体可能不受摩擦力作用D .物体一定受四个力作用21.如图所示,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,两侧用细绳固定于墙壁.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22.如图,在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球,小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等,盒子沿倾角为α的固定斜面滑动,不计一切摩擦,下列说法中正确的是( )A .无论盒子沿斜面上滑还是下滑,球都仅对盒子的下底面有压力B .盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和右侧面有压力C .盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力D .盒子沿斜面上滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力。
高考物理复习专题一 受力平衡 物体的平衡单元练习题(含详细答案)

高考物理复习专题一受力平衡物体的平衡一、单选题1.表面光滑,半径为R的半球固定在水平地面上,球心O的正上方O′处有一无摩擦的定滑轮,轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上,如图所示,两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为L1=2.4R和L2=2.5R,则这两个小球的质量之比m1∶m2为(不计球的大小) ( )A. 24∶1B. 25∶1C. 24∶25D. 25∶242.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。
现有一质量为m的弹性圆环静止在圆锥体的表面上,若圆锥体对圆环的作用力大小为,则有( )A.B.C.D.3.如图所示,一根轻杆的两端固定两个质量均为m的相同小球A,B,用两根细绳悬挂在天花板上,虚线为竖直线,α=θ=30°,β=60°,求轻杆对A球的作用力()A. mgB.C.D.4.在两个倾角均为的光滑斜面上,各放有一个相同的金属棒,分别通以电流I1和I2,磁场的磁感应强度大小相同,方向如图中(a),(b)所示,两金属棒均处于平衡状态,则两种情况下的电流的比值I1:I2为( )A .B.C.D.5.如图所示,两根细绳拉住一个小球,开始时AC水平,现保持两细线间的夹角不变,而将整个装置顺时针缓慢转过900,则在转动过程中,AC绳的拉力FT1和BC绳的拉力FT2大小变化情况是()A.FT2先变大后变小,FT1一直变小B.FT1先变大后变小,FT2一直变小C.FT1先变小后变大,FT2一直变小D.FT2先变小后变大,FT1一直变大6.如图所示,固定在水平地面上的物体A,左侧是圆弧面,右侧是倾角为θ的斜面,一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮,绳两端分别系有质量为m1,m2的小球,当两球静止时,小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ,不计一切摩擦,则m1,m2之间的关系是A.m1=m2B.m1=m2tanθC.m1=m2cotθD.m1=m2cosθ7.如图所示,重为G的光滑球在倾角为θ的斜面和竖直墙壁之间处于静止状态。
精品练习(附答案)《第二节二力平衡》(新)人教版初中物理八年级下册

2022年春人教版初中物理课堂提高训练试卷班级姓名第八章运动和力第二节二力平衡一.选择题(共39分)1.下列运动的物体中,受力平衡的是()A.自由下落的苹果B.加速上升的飞机C.匀速上坡的汽车D.起跳的跳高运动员2.关于放在水平桌面上静止的书,下列说法正确的是()A.书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力B.书对桌面的压力与地面对书的支持力是一对平衡力C.书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力D.书的重力和书对桌面的压力是一对平衡力3.如图所示,拉着木块向右做匀速直线运动的过程中,与木块所受重力平衡的力是()A.木块受到的拉力B.桌面对木块的支持力C.木块受到的滑动摩擦力D.木块对桌面的压力4.奥运会比赛中运动员将杠铃成功举起,此时杠铃稳稳地静止着。
从力的角度分析,属于一对平衡力的是()A.杠铃受到的重力和地面对运动员的支持力B.运动员对杠铃的支持力和运动员的重力C.运动员受到的压力和运动员对杠铃的支持力D.运动员对杠铃的支持力和杠铃的重力5.如图所示是小明在滑滑板车的场景,用力蹬地滑板车加速向前滑行,停止用力后会慢慢停下来,不计空气阻力。
对此现象分析正确的是()A.滑板车受到的重力和地面对滑板车的支持力是一对平衡力B.滑板车加速向前滑行时由于脚给地面的力大于地面对脚的力C.停止用力后,滑板车能继续向前滑行是因为滑板车受到惯性力的作用D.停止用力后,若重力都消失,则小明和滑板车一起向前做匀速直线运动6.小红运用所学物理知识对足球比赛中的一些现象进行分析,下列说法中正确的是()A.足球最终停止在草坪上时,足球对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力B.踢出去的足球能继续向前飞行是因为足球受到惯性的作用C.足球在空中飞行时受到重力和向前的推力D.踢足球时脚感到疼痛是因为物体间力的作用是相互的7.物体P与Q叠放在一起,静止在水平地面上。
下列各种力中,属于平衡力的是()A.P受到的重力和Q对P的支持力B.P对Q的压力Q和对P的支持力C.Q对地面的压力和地面对Q的支持力D.Q受到的重力和地面对Q的支持力8.如图,小球从斜面上A处由静止滚下,经过B处,最终停在粗糙水平面上的C处。
(精编!)高一物理《受力分析与共点力作用下物体的平衡》规律总结与练习

受力分析与共点力作用下物体的平衡一、受力分析:(区分“力的示意图”和“力的图示法”)1.概念:把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来,并画出物体所有力的示意图,这个过程就是受力分析。
2.受力分析的常用方法:隔离法和整体法隔离法和整体法常常交叉运用,从而优化解题思路和方法,使解题简捷明快.3.受力分析步骤:第一步:根据题意选取研究对象,选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简单,研究对象可以是单个物体(质点)或结点,也可以是有几个物体组成的系统。
第二步:隔离物体,画出受力示意图。
▲防止“漏力”方法:“按顺序分析受力”。
(一重二弹三摩四其他)一般先“非接触力”后“接触力”。
先分析重力,再画出题目所给已知力,然后围绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后再分析其他力(电磁力、浮力等等)▲防止“多力”方法:分析出的所有力都应能找到施力物体。
如竖直上抛的物体并不受向上的推力,而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”注意:(1)只分析研究对象所受的力,不可分析研究对象对其他物体所施的力(2)只分析根据性质命名的力.(3)每一个力都应找出施力物体.(4)合力和分力不能同时作为物体所受的力.(5)可看成质点的物体,力的作用点可画在重心上,对有转动效果的物体,则力应画在实际位置上。
(6)为了使问题简化,常忽略某些次要的力。
如物体速度不大时的空气阻力、物体在空气中所受的浮力等。
第三步:检查受力分析是否有误。
检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,不能无中生有。
检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的运动状态,否则必然发生了漏力、多力、错力现象。
注意:应用整体法与隔离法时要区分内力和外力,“对A”研究对象就是“A”。
例。
画出下列各图中物体A、B、C的受力示意图(已知物体A、B、C均静止).练习1:画出物体A 所受的弹力(图中A 均保持静止,b 、c 图中接触面光滑,c 图中0`为重心)练习2:如图所示,判断下列几种情况下物体A 与接触面间有、无摩擦力。
第一章《物体的平衡》竞赛测试题

第一章《物体的平衡》竞赛测试题时间:150分钟总分:150分1、(15分)如图所示,四个半径为r的匀质球在光滑的水平面上堆成锥形。
下面三个球用绳缚住,绳与三个球心在同一水平面内。
如各球均重P,求绳内张力。
忽略上面未放球前,绳内已有的初始张力。
2、(15分) 质量分别为m和M的两个小球用长度为L的轻杆连接,并按图所示位置那样处于平衡状态,杆与棱边缘之间的摩擦因数为μ,小球m与竖直墙壁之间的摩擦力可以不计。
为达到图示的平衡状态,参数m、M、μ、L、d 、α应满足什么条件?3、(20分)三根圆木如图所示,堆放在水平地面上,它们之间以及与地面之间的摩擦系数μ相同。
⑴三根圆木的半径和质量相同,试确定保持平衡所需的静摩擦系数的最小值。
⑵三根圆木质量相同,下面两根半径为R,上面一根半径为r。
设静摩擦系数μ=0.5,求保持不稳所需r/R的比值。
4、(20分)半径为R、质量为M1的均匀圆球与一质量为M2的重物分别用细绳AD和ACE悬挂于同一点A,并处于平衡,如图所示。
已知悬点A到球心O的距离为L,不考虑绳的质量和绳与球心的摩擦,试求悬挂圆球的绳AD与竖直方向AB的夹角θ。
第1题图第2题图第3题图第4题图5、(20分)如图所示,匀质圆柱体夹在木板与竖直墙之间,其质量为m,半径为R,与墙和木板间的动摩擦因数为μ,板很轻,其质量可以忽略。
板的一端O与墙用光滑铰链相连,另一端A挂有质量为m′的重物,OA长为L,板与竖直夹θ角,θ=53°,试问,m′至少需要多大才能使系统保持平衡?并对结果进行讨论。
6、(30分)由重量可以忽略的轻杆组成的一种对称的支架结构,如图所示,这里构件FC、AD和EB交叉但不接触,其它结点都用光滑轴连结在一起,现将此支架放于竖直平面内,在AC两点支起,而在B点施竖直向下的力W。
试求各杆所受内力的大小?7、(30分)等重的两小木块由一根不可伸长的轻绳相连,放在倾角为α的斜面上。
两木块与斜面的静摩擦系数分别为μ1和μ2,已知μ1>μ2,tanα=μ1μ2。
高考物理《共点力的平衡》真题练习含答案

高考物理《共点力的平衡》真题练习含答案1.[2024·河北省百师联盟联考]如图所示,小球A和B套在光滑水平杆上,两球间连接轻弹簧,A、B分别通过长度相等的轻绳一起吊起质量为300 g的小球C,当两绳与水平杆的夹角为37°时恰好处于平衡状态,此时弹簧压缩了2 cm.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度大小取10 m/s2.弹簧始终在弹性限度内,弹簧的劲度系数为()A.200 N/m B.100 N/mC.50 N/m D.1 N/m答案:B解析:对小球C受力分析可知mg=2T sin 37°,对弹簧kx=T cos 37°,解得k=100 N/m,B正确.2.[2024·山东省威海市期末考试]如图所示,质量为0.1 kg的圆环套在固定的水平杆上,受到竖直面内与杆成53°角的拉力作用向右匀速运动,拉力大小为20 N.重力加速度取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,则圆环与杆之间的动摩擦因数为()A.0.2 B.0.4C.0.6 D.0.8答案:D解析:对小球受力分析,受力如图所示.F N=F sin 53°-mg=15 N,F f=F cos 53°=μF N,解得μ=0.8,D正确.3.[2024·湖南省湖湘教育协作体联考](多选)某同学研究小虫子在一圆柱体上的运动,将一只小虫子置于水平放置的圆柱体顶部A,虫子在一圆柱体上缓缓爬行,圆柱体的半径比虫子大得多,θ=30°;多次观察发现:小虫子在B点上方时可以正常爬行,一旦由上往下过了B 点便会滑落,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,动摩擦因数为μ,虫子质量为m ,虫子在B 点时对圆柱体的压力为F N ,则( )A .μ=32 B .μ=3C .F N =33 mg D .F N =12mg 答案:BD解析:如图所示当小虫子位于B 点时刚好达到最大静摩擦力,F N =mg sin θ=12 mg ,f=μF N ,f =mg cos θ=32mg ,解得μ=3 ,B 、D 正确.4.[2024·浙江1月]如图所示,在同一竖直平面内,小球A 、B 上系有不可伸长的细线a 、b 、c 和d ,其中a 的上端悬挂于竖直固定的支架上,d 跨过左侧定滑轮、c 跨过右侧定滑轮分别与相同配重P 、Q 相连,调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡.已知小球A 、B 和配重P 、Q 质量均为50 g ,细线c 、d 平行且与水平成θ=30°(不计摩擦),则细线a 、b 的拉力分别为( )A .2 N 1 N B. 2 N 0.5 N C .1 N 1 N D. 1 N 0.5 N 答案:D解析:由题意可知细线c 对A 的拉力和细线d 对B 的拉力大小相等、方向相反.对A 、B 整体分析可知细线a 的拉力大小为T a =(m A +m B )g =1 N ,设细线b 与水平方向夹角为α,分别对A 、B 分析有T b sin α+T c sin θ=m A g ,T b cos α=T c cos θ,解得T b =0.5 N .5.如图所示,某同学想进行一项挑战,他两手水平用力夹起一摞书保持静止,设手对书施加的水平压力F=220 N,若每本书的质量均为0.90 kg,手与书之间的动摩擦因数为μ1=0.4,书与书之间的动摩擦因数相同,均为μ2=0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.则该同学()A.最多能夹住9本书B.最多能夹住19本书C.最多能夹住14本书D.最多能夹住16本书答案:D解析:设最多能夹住n本书,由平衡条件得2μ1F=nmg,解得n=19本;以中间(n-2)本书为研究对象,由平衡条件得2μ2F=(n-2)mg,解得n=16,D正确.6.[2024·湖南永州市月考]如图所示,固定在水平地面上的物体A的左侧是圆弧面,右侧是倾角为θ的斜面.一根轻绳跨过物体A顶点处的小滑轮,绳两端分别系有质量为m1、m2的两个物体.若m1、m2都处于静止状态且m2所处位置与圆心的连线跟水平方向的夹角为θ,不计一切摩擦,则m1、m2之间的大小关系是()A.m1=m2tan θB.m1=m2cos θC.m1=m2tan θD.m1=m2cos θ答案:A解析:由题意,通过光滑的滑轮相连,左右两侧绳的拉力F大小相等,两物体处于平衡状态,分别对这两个物体进行受力分析可得F=m1g sin θ,F=m2g cos θ,联立两式解得m1=m2tan θ,A正确.7.如图所示,轻杆AB的左端用铰链与竖直墙壁连接,轻杆CD的左端固定在竖直墙上.图甲中两轻绳分别挂着质量为m1、m2的物体,另一端系于B点,图乙中两轻绳分别挂着质量为m3、m4的物体,另一端系于D点.四个物体均处于静止状态,图中轻绳OB、O′D 与竖直方向的夹角均为θ=30°,下列说法一定正确的是()A .m 1∶m 2=1∶1B .m 1∶m 2=2∶3C .m 3∶m 4=1∶1D .m 3∶m 4=2∶3 答案:B解析:图甲中,OB 绳的拉力T =m 1g ,由平衡条件可得m 2g =m 1g cos θ,则m 1∶m 2=2∶3 ,A 项错误,B 项正确;CD 杆固定在墙上,杆对结点D 的弹力大小和方向都不确定,则m 3、m 4的比值不确定,C 、D 两项均错误.8.[2024·山东省部分学校联考]如图所示,倾角为θ的粗糙斜面固定在水平地面上,跨过轻质滑轮的轻质细绳左端与物块A 连接,右端与物块B 连接时,物块A 恰好能沿斜面匀速下滑,仅将细绳右端的物块B 换为物块C 时,物块A 恰好能沿斜面匀速上滑.已知物块A 与斜面间的动摩擦因数为0.5,滑轮摩擦不计,取重力加速度大小g =10 m/s 2,sin θ=0.6,则物块B 、C 的质量之比等于( )A .1∶2B .1∶3C .1∶4D .1∶5 答案:D解析:当悬挂物块B 时有m A g sin θ=μm A g cos θ+m B g ,当悬挂物块C 时有m A g sin θ+μm A g cos θ=m C g ,解得m B m C =15,D 正确.9.[2024·河南省普高联考]某小组设计实验,利用手中的氢气球测量风力和气球所受浮力的大小.将质量为m 的重物悬挂在O 点,在水平风力、竖直浮力和绳的拉力作用下,气球处于静止状态,如图所示.经测量发现上段细绳与竖直方向夹角、下段细绳与水平方向的夹角均为30°.已知氢气球的质量是M ,重力加速度大小为g ,则此时风力和浮力的大小分别是( )A .32 mg 32mg +Mg B .32 mg 32 mg +MgC .32 mg +Mg 32 mgD .32 mg +Mg 32mg 答案:A解析:对气球受力分析,根据共点力平衡条件可知,竖直方向有Mg +T cos 30°=F 浮,水平方向有T sin 30°=F 风,对O 点受力分析,根据共点力平衡条件得T ′sin 30°=T 1cos 30°,T ′cos 30°=T 1sin 30°+mg ,联立解得F 风=32 mg ,F 浮=32mg +Mg ,A 正确.10.[2024·湖南省娄底市期末考试]如图所示,建筑工地上某人在一水平台上用轻质绳OB 拉住质量为m =20 kg 的重物,另一轻质绳OA 与竖直方向夹角θ=37°,OA 与OB 绳打结于O点且恰好垂直.已知人的质量M =60 kg ,重物与人均处于静止状态,(取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)则:(1)OA 绳与OB 绳的拉力分别为多大;(2)人受到的平台对他的支持力与摩擦力的大小. 答案:(1)160 N 120 N (2)672 N 96 N解析:(1)对O点受力分析如图所示,由平衡条件,T A、T B的合力与重物的重力大小相等,方向相反,可得T A=mg cos 37°,T B=mg sin 37°解得T A=160 N,T B=120 N(2)对人受力分析如图所示,由牛顿第三定律可知T B=T′B由平衡条件可知N B=T′B sin 37°+MgT′B cos 37°=f解得N B=672 N,f=96 N.11.[2024·重庆巴南检测]如图所示,一条轻质细绳跨过光滑的定滑轮连接两个小球A、B,它们都穿在一根光滑的竖直杆上,不计滑轮的质量,当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为2θ,OB绳与水平方向的夹角为θ,B球的质量为m,重力加速度大小为g,则(1)细绳上的张力是多少?(2)A球的质量是多少?(3)滑轮受到细绳的作用力是多少?答案:(1)mgsin θ(2)2m cos θ(3)mgsinθ2解析:(1)对B球受力分析可知,T sin θ=mg则细绳上的张力T=mgsin θ(2)对A球受力分析可知T sin 2θ=m A g解得A球的质量是m A=2m cos θ(3)由几何关系可知,绕过滑轮的两边绳子之间的夹角为θ,则滑轮受到细绳的作用力F=2T cos θ2=mg sinθ2.。
共点力的平衡练习题

共点力的平衡练习题共点力的平衡问题是物理学中的基本概念之一,涉及到物体在平衡状态下受力的问题。
在这篇文章中,我们将介绍几个共点力的平衡练习题,帮助读者更好地理解这一概念并应用于实际问题的解决。
练习题1:一根长为10米的杆子,质量为1千克,放在两个支点A和B上,支点A距离杆子的左端点3米,支点B距离杆子的右端点5米。
现有一个重量为2千克的物体悬挂在距离杆子左端点6米的位置处。
求支点A和B承受的力的大小和方向。
解析:首先,我们需要分析杆子在平衡状态下所受力的情况。
在这个问题中,支点A和B承受了杆子的重力和悬挂物体的重力力,以及杆子两端受到的支持力。
根据平衡条件,杆子在平衡状态下必须满足∑F=0,即合外力为零。
首先考虑支点A,根据平衡条件,在不计算杆子的自重的情况下,支点A所受合外力应为0。
因此,支点A承受的力是悬挂物体的重力力在杆子上的投影,大小为2千克乘以重力加速度9.8米/秒²,方向向下。
接下来考虑支点B,同样根据平衡条件,在不计算杆子的自重的情况下,支点B所受合外力应为0。
由于杆子的长度大于支点B到悬挂物体的距离,因此支点B承受的力有两个部分组成:悬挂物体的重力力在杆子上的投影,大小同样为2千克乘以重力加速度9.8米/秒²,方向向上;以及杆子两端受到的支持力,大小不确定,方向为支持杆子的方向。
为了确定支点B的支持力大小和方向,我们可以考虑杆子的平衡。
根据杆子的平衡条件∑τ=0,即合外力矩为零。
由于悬挂物体的重力力矩为0(重力力作用线经过支点B),杆子两端的支持力必须产生相等大小、方向相反的力矩,以抵消悬挂物体重力力矩。
因此,支点B的支持力大小同样为2千克乘以重力加速度9.8米/秒²,但方向向下。
综上所述,支点A承受的力为19.6牛顿,方向向下;支点B承受的力为19.6牛顿,方向向下。
练习题2:一个球体悬挂在天花板上,用一根绳子悬挂。
绳子的右侧被水平拉伸,使得球体在一定高度上保持平衡。
高中物理竞赛专题一力物体的平衡(含习题及答案)

专题一力物体的平衡第一讲力的处理矢量的运算1、加法表达:a + b = c o名词:c为“和矢量”。
法则:平行四边形法则。
如图1所示和矢量大小:c = a2b22abco^ ,其中a为a和b的夹角。
和矢量方向:c在a、b之间,和a夹角B = arcs in ------2 2.a b 2abcos:-2、减法表:达:a = c — b o名词:c为“被减数矢量”,b为“减数矢量”,a为“差矢量”法则:三角形法则。
如图2所示。
将被减数矢量和减数矢量的起始端平移到一点,然后连接两时量末端,指向被减数时量的时量,即是差矢量。
差矢量大小:a = ;b2• c2- 2bccosr,其中B为c和b的夹角。
差矢量的方向可以用正弦定理求得。
一条直线上的矢量运算是平行四边形和三角形法则的特例。
例题:已知质点做匀速率圆周运动,半径为R,周期为T,求它在-T内和4 1在-T内的平均加速度大小。
21解说:如图3所示,A到B点对应-T的过程,A4到C点对应1T的过程。
这三点的速度矢量分别设为2v A、v B和 v C。
图3_v t —V 。
/曰 __V B —V A . _v c —V A a =得:a AB = , a Ac =-tt ABt AC由于有两处涉及矢量减法,设两个差矢量.:V 1= V B — V A ,厶v 2= v c — V A ,根据三角形法则,它们在图3中的大小、方向已绘出(:V2的“三角形”已被拉 伸成一条直线)。
本题只关心各矢量的大小,显然:V A = V B = V c = 2JI R且.T■:v 1 = . 2 v A =2 2二 RTL V2 = :2 V A =4 二 R 'T2 2 二R4二 R所以: a AB =v 1 _ T =8 2 二Ra■ A V 2T - 8二 Rt ABT T 2ACt ACT T 242观察与思考:这两个加速度是否相等,匀速率圆周运动是不是匀变速运动? 答:否;不是。
共点力的平衡练习题

高一物理共点力的平衡练习题第一节共点力的平衡(1)一.选择题:1.物体处于平衡状态的条件是( )A.物体只有受到大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力作用时,才处于平衡状态B.物体只受一个力的作用,也可能处于平衡状态C.物体所受的合力为零,一定处于平衡状态D.在共点力作用下的物体,如果所受合力为零,一定处于平衡状态2.某人想用力F竖直向上提起地面上的重物,重物没被提起,下面说法正确的是( ) A.由于力F小于物体的重力,所以物体所受的合力不等于零B.地面所受的压力大小等于物体的重力和拉力的差值C.物体受重力和地面对物体的支持力是互相平衡的力D.力F和地面所受压力互相平衡3.三段不可伸长的细绳OA,OB,OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OA是水平的,A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳( )A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB,也可能是OC4.如图4—5所示,木块B重160 N,它与水平面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力为40N,为了保持系统平衡,细绳上所系的最重的重物A的重力为( )A.40 N B.32 NC.160 N D.20 N5.如图所示,质量为M的凹形槽沿斜面匀速下滑,现将质量为m的砝码轻轻放入槽中,下列说法正确的是( )A.M和m一起加速下滑B.M和m一起减速下滑C.M和m一起匀速下滑D.条件不足,无法确定6.倾斜长木板一端固定在水平轴O上,另一端缓慢放低,放在长木板上的物块m 一直保持相对木板静止状态,如图4—8所示.在这一过程中,物块m受到长木板支持力F N和F f的大小变化情况是( )A.F N变大,F f变大B.F N变小,F f变小C.F N变大,F f变小D.F N变小,F f变大7.如图所示,一均匀球放在倾角为α的光滑斜面和一光滑的挡板之间,挡板与斜面的夹角为θ设挡板对球的弹力为F l,斜面对球的弹力为F2,则当θ逐渐减小到θ=α的过程中,下列说法正确的是( )A.F1先减小后增大B.F1先增大后减小C.F2减小D.F2增大8.如图所示,电灯悬于两壁之间,保持O点及OB绳的位置不变,而将绳端A点向上移动,则( )A.绳OA所受的拉力逐渐增大B.绳OA所受的拉力逐渐减小C.绳OA所受的拉力先增大后减小D.绳OA所受的拉力逐渐先减小后增大9.把球夹在竖直墙和木板BC之间,不计摩擦.球对墙的压力为F N1,球对板的压力为F N2.在将板BC 逐渐放至水平的过程中,说法正确的是(如图所示) ( )A.F N1,F N2,都增大B.F N1,F N2,都减小C.F Nl增大,F N2减小D.F N1减小,F N2增大10.某一物体受到三个力作用,下列各组力中,能使的球挂在光滑的墙壁上,设绳的拉力为F,球对墙的压力为F N,当绳长增加时,下列说法正确的是( )A.F,F N均不变B.F减小,F N增大C.F增大,F N减小D.F减小,F N减小11.小球系在细绳的一端,放在光滑的斜面上,用力将斜面在水平桌面上向左移动,使小球上升(最高点足够高),那么在斜面运动的过程中,细绳的拉力将:( ) A.先增大后减小B.先减小后增大C.一直在增大D.一直在减小12.半径为R 的表面光滑的半球固定在水平面上。
物体的力的平衡和合力练习题

物体的力的平衡和合力练习题1. 引言物体的力的平衡和合力是物理学中的基本概念,通过练习题的形式,我们可以深入理解这些概念并运用到实际问题中。
本文将介绍一些关于物体力的平衡和合力的练习题,帮助读者更好地掌握这些知识。
2. 物体的力的平衡练习题2.1 静止物体的平衡假设有一个质量为10kg的物块放在桌子上,请计算施加在物块上的重力和支持力的大小。
2.2 悬挂物体的平衡一根绳子的一端系着一个质量为5kg的物块,另一端悬挂在天花板上,请计算绳子对物块的拉力以及物块对绳子的拉力的大小。
2.3 物体在斜面上的平衡一个质量为8kg的物块放在倾斜角度为30°的斜面上,请计算斜面对物块的支持力的大小以及物块对斜面的摩擦力的大小。
3. 物体的合力练习题3.1 平行力的合力有两个力分别为10N和20N,方向相同,请计算它们的合力大小和方向。
3.2 垂直力的合力有两个力分别为15N和25N,方向垂直,请计算它们的合力大小和方向。
3.3 斜向力的合力有两个斜向力,大小分别为30N和40N,夹角为60°,请计算它们的合力大小和方向。
4. 综合练习题4.1 绳子拉扯物块的问题一根绳子分别和两个物块相连,物块A的质量为8kg,物块B 的质量为12kg,两个物块之间的距离为2m,请计算物块A受到的合力和物块B受到的合力。
4.2 受外力推拉的问题一个质量为20kg的物块受到一个水平方向的外力,外力大小为30N,请计算物块的加速度和所受合力的方向。
5. 结论通过以上练习题的解答,我们可以了解到物体的力的平衡和合力的相关概念和计算方法。
这些知识不仅在课堂中有着重要的应用,也能帮助我们更好地理解物体的运动和力的作用。
希望读者通过练习题的学习,能够对物体的力的平衡和合力有更深入的认识,提高物理学习的效果。
高考复习——《力 物体的平衡》典型例题复习

一、力物体的平衡1、力:力是物体对物体的作用。
⑴力是一种作用,可以通过直接接触实现(如弹力、摩擦力),也可以通过场来实现(重力、电场力、磁场力)⑵力的性质:物质性(力不能脱离物体而独立存在);相互性(成对出现,遵循牛顿第三定律);矢量性(有大小和方向,遵从矢量运算法则);效果性(形变、改变物体运动状态,即产生加速度)⑶力的要素:力的大小、方向和作用点称为力的三要素,它们共同影响力的作用效果。
力的描述:描述一个力,应描述力的三要素,除直接说明外,可以用力的图示和力的示意图的方法。
⑷力的分类:按作用方式,可分为场力(重力、电场力)、接触力(弹力、摩擦力);接效果分,有动力、阻力、牵引力、向心力、恢复力等;接性质分,有重力、弹力、摩擦力、分子力等;按研究系统分,内力、外力。
2、重力:由于地球吸引,而使物体受到的力。
(1)重力的产生:由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
(2)重力的大小:G=mg ,可以用弹簧秤测量,重力的大小与物体的速度、加速度无关。
(3)重力的方向:竖直向下。
(4)重心:重力的作用点。
重心的测定方法:悬挂法。
重心的位置与物体形状的关系:质量分布均匀的物体,重心位置只与物体形状有关,其几何中心就是重心;质量分布不均匀的物体,其重心的位置除了跟形状有关外,还跟物体的质量分布有关。
3、弹力(1)弹力的产生:发生弹性形变的物体,由于要恢复原来的形状,对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力。
(2)产生的条件:两物体要相互接触;发生弹性形变。
(3)弹力的方向:①压力、支持力的方向总是垂直于接触面。
②绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。
③杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。
如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态,则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向。
例题:如图所示,光滑但质量分布不均的小球的球心在O ,重心在P ,静止在竖直墙和桌边之间。
试画出小球所受弹力。
解析:由于弹力的方向总是垂直于接触面,在A 点,弹力F 1应该垂直于球面所以沿半径方向指向球心O ;在B 点弹力F 2垂直于墙面,因此也沿半径指向球心O 。
相互作用 物体的平衡单元综合练习(含解析)

《相互作用 物体的平衡》单元练习题第Ⅰ卷(选择题 共31分)一、单项选择题(每小题3分,共15分.每小题只有一个选项符合题意)1.如图所示,大小分别为F 1、F 2、F 3的三个力围成封闭三角形.下列四个图中,这三个力的合力为零的是( )2.如图所示的容器内盛有水,器壁AB 呈倾斜状,有一个小物块P 处于图示状态,并保持静止状态,则该物体受力情况正确的是( )A.P 可能只受一个力B.P 可能只受三个力C.P 不可能只受二个力D.P 不是受到二个力就是受到四个力3.如图所示,在光滑的水平地面上,有两个质量相等的物体,中间用劲度系数为k 的轻质弹簧相连,在外力作用下运动,已知F 1F 2,当运动达到稳定时,弹簧的伸长量为( ) A.k F F 21- B.kF F 221- C.k F F 221+ D.k F F 21+ 4.如图所示,在水平的光滑平板上的O 点固定一根长为l 0,劲度系数为k 的轻弹簧,在弹簧的自由端连接一个质量为m 的小球(可视质点).若弹簧始终处在弹性范围内,不计空气阻力,今将平板以O 为转轴逆时针缓慢转动,直至平板变为竖直状态,则在此过程中( )A.球的高度不断增大B.球的质量m 足够大时,总能使球的高度先增大后减小C.弹簧的长度足够小时,总可以使球的高度不断增大D.以上说法都不对5.如图所示,轻绳两端分别与A 、C 两物体相连接,m A =1 kg ,m B =2 kg ,m C =3 kg ,物体A 、B 、C 间及C 与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计,若要用力将C 物体匀速拉动,则所需要加的拉力最小为(g 取10m/s 2)( )A.6NB.8NC.10ND.12N二、多项选择题(每小题4分,共16分. 每小题有多个选项符合题意)6.关于合力,下列说法中正确的是( )A.几个力的合力就是几个力的代数和B.几个力的合力一定大于这几个力中的任何一个力C.几个力的合力可能小于这几个力中最小的力D.几个力的合力可能大于这几个力中最大的力7.如图所示,用两根细线把A 、B 两小球悬挂在天花板上的同一点O ,并用第三根细线连接A 、B 两小球,然后用某个力F 作用在小球A 上,使三根细线均处于绷直状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的()A.F1B.F2C.F3D.F48.在粗糙水平地面上放一个三角形木块B,物体A受到沿斜面向上的拉力F作用后,能够沿斜面匀速上滑,如图所示.在此过程中,三角形木块始终保持静止.下列结论中正确的是()A.地面对B有方向向左的摩擦力的作用B.地面对B有方向向右的摩擦力作用C.地面对B的支持力大小等于A和B的重力之和D.地面对B的支持力大小小于A和B的重力之和9.如图所示,水平桌面上平放一叠计54张扑克牌,每一张的质量相同且均为m.用一手指以竖直向下的力压第1张牌,并以一定速度向右移动手指,确保手指与第1张牌之间有上对滑动.设最大静摩擦因数与滑动摩擦因数相同,手指与第1张牌之间的摩擦因数为μ1,牌间的摩擦因数均为μ2,第54张牌与桌面间的摩擦因数为μ3,且有μ1>μ2>μ3.则下列说法中正确的是()A.第2张牌到第53张牌之间的任一张牌可能相对于第2张牌到第54张牌间的其他牌不平向右滑动B.第2张牌到第53张牌之间的任一张牌不可能相对于第2张牌到54张牌间的其他牌水平向右滑动C.第1张牌受到手指的摩擦力向左D.第54张牌受到水平桌面的摩擦力向左第Ⅱ卷(非选择题共89分)三、计算或论述题(本题共6小题,共89分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位)10.(11分)如图所示,三角形木块放在倾角为θ的斜面上,若木块与斜面间的摩擦因数μ>tanθ,则无论作用在木块上竖直向下的外力F多大,木块都不会滑动,这种现象叫做“自锁”.试证明之.11.(11分)如图所示,一根轻绳左端固定在水平天花板上,依次穿过不计质量和摩擦的动滑轮和定滑轮后,悬挂重G1的物体A,在动滑轮下悬挂重G2的物体B,系统处于静止状态.求:(1)若G1=G2=10N,静止时细绳与天花板间的夹角a;(2)若测得G1=10N,a=37°,那么G2为多大.12.(12分)如图所示,一个质量m=2kg的均匀球体,放在倾角θ=37°的光滑斜面上,并被斜面上一个竖直的光滑挡板挡住,处于平衡状态.求挡板对球体的压力和斜面对球体的支持力.(g 取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)13.(13分)重1003N且由轻绳悬挂于墙上的小球搁在轻质斜板上,斜板搁于墙角.不计一切摩擦,球和板静止于图示的位置,图中a角均为30°.求:悬绳中张力和小不受到斜板的支持力各是多少?小球与斜板接触点应在板上的何处?板两端所受压力是多少?(假设小球在板上任何位置时,图中的a角均保持不变).14.(13分)如图所示,两个完全相同的球,重力大小为G,两球与水平面间的动摩擦因数都为μ,一根轻绳两端固定在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力F,当绳被拉紧后,两段绳的夹角为a,问当F至少为多大时,两球将会发生滑动?15.(14分)完全相同的直角三角形滑块A、B,按如图所示叠放,设A、B接触的斜面光滑,A与桌面间的动摩擦因数为μ,现在B上作用一个水平推力F,恰好使A、B一起在桌面上匀速运动,且A、B保持相对静止,则A与桌面间的动摩擦因数μ跟斜面倾角θ应满足什么关系?16.(15分)在广场游玩时,一个小孩将一个充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块放置于水平地面上.已知小石块的质量为m1,气球(含球内氢气)的质量为m2,气球体积为V,空气密度为ρ(V和ρ均视作不变量)风沿水平方向吹,风速为v.已知空气对气球的作用力F=kv(式中k为一已知系数,v为气球相对空气的速度).开始时,小石块静止在地面上.如图所示.(1)若风速v在逐渐增大,小孩担心气球会连同小石块一起被吹离地面,试判断是否会出现这一情况,并说明理由;(2)若细绳突然断开,已知气球飞上天空后,在气球所经过的空间中的风速v为不变量,求气球能达到的最大速度的大小.《相互作用 物体的平衡》单元练习题 参考答案1.C 2.D 3.C 4.B 5.B 6.CD 7.BC 8.AD 9.BD10.当F 作用在物体上时,物体受到沿斜面向下的力为(F+mg )·sin θ假设物体滑动,则沿斜面向上的摩擦力为θμcos )(⋅+mg F由θθμθμsin )(cos )(tan ⋅+>⋅+>mg F mg F 可得从上式可以看出,无论F 多大,作用在物体上的滑动摩擦力总是大于“下滑力”,所以物体不会滑动.11.(1)30°(2)12N12.球受三个力(重力G ,挡板的弹力F 1和斜面的弹力F 2)F 1=Gtan37°=mgtan37°=15N,F 2=2537cos 37cos =︒=︒mg G N 挡板对球体的压力F 1=15N ,方向为水平向右斜面对球体的支持力F 2=25N ;方向为垂直斜面向上④13.T ααααcos sin ;sin cos G F T G N =+=,解得T=100N ,F N =100N.AB 受三力作用N A 、N B 、F N NF F =',且三力共点,所以 ︒=︒-︒=︒+︒90sin )30180sin()3090sin(N B A F N N ,所以N A =503N ,N B =50N. 又x=ABsin2α=.41AB 14.2tan 2αμμ+G 15.2tan θμ= 16.(1)小石块不会被风吹离地面,以气球和小石块组成的系统为研究对象:地面对小石块支持力的大小为N=(m 1+m 2)g-ρgV 恒定,跟风速v 无关.(2)气球的最大水平速度等于风速,即v xm =v.当竖直方向的合力为零时,竖直分速度最大,即0)(21=-+-ym kv g m m gV ρ 则k gm m gV v ym )(21+-=ρ 气球能达到的最大速度的大小为221222)(⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+=+=k g m m gV v v v v ym xm m ρ。
力与物体的平衡 练习题

力与物体的平衡练习题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F大A. 若F一定,θ大时NF大B. 若F一定,θ小时NF大C. 若θ一定,F大时NF大D. 若θ一定,F小时N【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,θ越小,N F越大;θ一定时,F越大,N F越大,BC正确;【点睛】由于木楔处在静止状态,故可将力F沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解,根据平行四边形定则,画出力F按效果分解的图示.并且可据此求出木楔对A两边产生的压力.对力进行分解时,一定要分清力的实际作用效果的方向如何,再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可.2.【2017·新课标Ⅱ卷】如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。
若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动。
物块与桌面间的动摩擦因数为:()A.23B.3C.3D.3【答案】C【考点定位】物体的平衡【名师点睛】此题考查了正交分解法在解决平衡问题中的应用问题;关键是列出两种情况下水平方向的平衡方程,联立即可求解。
3.【2016·浙江卷】如图所示为一种常见的身高体重测量仪。
测量仪顶部向下发射波速为v的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔。
质量为M0的测重台置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。
当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t0,输出电压为U0,某同学站上测重台,测量仪记录的时间间隔为t,输出电压为U,则该同学身高和质量分别为:()A.v(t0–t),0MUUB.12v(t0–t),0MUUC.v(t0–t),D.12v(t0–t),【答案】D【考点定位】物体的平衡;传感器及速度的计算问题【名师点睛】此题以身高体重测量仪为背景,考查了物体的平衡、传感器及速度的计算问题。
2020年高考物理二轮热点专题训练----《力与物体的平衡》解析版

2020年高考物理二轮热点专题训练----《力与物体的平衡》 一 单项选择题1.如图所示,在固定斜面上的一物块受到一外力 F 的作用,F 平行于斜面向上.若要物块在斜面上保持静止,F 的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为 F 1和 F 2(F 2>0).由此可求出( )A .物块的质量B .斜面的倾角C .物块与斜面间的最大静摩擦力D .物块对斜面的正压力 【答案】C【解析】设斜面倾角为θ,斜面对物块的最大静摩擦力为 F f ,当 F 取最大值 F 1时,最大静摩擦力 F f 沿斜面向下,由平衡条件得 F 1=mg sin θ+F f ;当 F 取最小值 F 2时,F f 沿斜面向上,由平衡条件得 F 2=mg sin θ-F f ,联立两式可求出最大静摩擦力F f =F 1-F 22,选项 C正确.F N =mg cos θ,F 1+F 2=2mg sin θ,所以不能求出物块的质量、斜面的倾角和物块对斜面的正压力.2.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 2B .32mC .mD .2m【答案】C【解析】由于轻环不计重力,故细线对轻环的拉力的合力与圆弧对轻环的支持力等大反向,即沿半径方向;又两侧细线对轻环拉力相等,故轻环所在位置对应的圆弧半径为两细线的角平分线,因为两轻环间的距离等于圆弧的半径,故两轻环与圆弧圆心构成等边三角形;又小球对细线的拉力方向竖直向下,由几何知识可知,两轻环间的细线夹角为120°,对小物块进行受力分析,由三力平衡知识可知,小物块质量与小球质量相等,均为m ,C 项正确. 3.如图所示,匀强电场的电场强度方向与水平方向夹角为30°且斜向右上方,匀强磁场的方向垂直于纸面(图中未画出).一质量为m 、电荷量为q 的带电小球(可视为质点)以与水平方向成30°角斜向左上方的速度v 做匀速直线运动,重力加速度为g ,则( )A .匀强磁场的方向可能垂直于纸面向外B .小球一定带正电荷C .电场强度大小为mg qD .磁感应强度的大小为mgqv【答案】C【解析】小球做匀速直线运动,受到的合力为零,假设小球带正电,则小球的受力情况如图甲所示,小球受到的洛伦兹力沿虚线但方向未知,小球受到的重力与电场力的合力与洛伦兹力不可能平衡,故小球不可能做匀速直线运动,假设不成立,小球一定带负电,选项B 错误;小球的受力情况如图乙所示,小球受到的洛伦兹力一定斜向右上方,根据左手定则,匀强磁场的方向一定垂直于纸面向里,选项A 错误;根据几何关系,电场力大小qE =mg ,洛伦兹力大小qvB =3mg ,解得E =mg q ,B =3mg qv,选项C 正确,D 错误.4.如图所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中()A.N1始终减小,N2始终增大B.N1始终减小,N2始终减小C.N1先增大后减小,N2始终减小D.N1先增大后减小,N2先减小后增大【答案】B【解析】对小球进行受力分析,如图所示,设板与墙夹角为θ,转到水平位置过程中θ逐渐增大,N1=mg cot θ,N2′=N2,N2=mgsin θ,而在第一象限内sin θ为增函数,cot θ为减函数,可知随着θ增大,N1和N2都减小,则只有B正确.5.如图甲、乙、丙是生活中三种不同的背包方式.为了研究方便,假设背包者身体均呈竖直,因而可认为每条背包带均在竖直面内.甲中背包带对人的肩部的作用力设为F1;乙中的背包带与竖直方向的夹角为θ(如图),其背包带对人肩部的作用力设为F2;丙中的两根背包带与竖直方向的夹角均为θ(如图),其每根背包带对人肩部的作用力均为F3.若三种情况所背的包完全相同,不考虑背包跟人体间的摩擦,则关于F1、F2、F3大小的下列关系正确的是()A.F1>F2B.F2>F3C.F1>F3D.F3=F2【答案】B【解析】由图可知,题图甲中背包带沿竖直方向,所以每一根背包带的作用力都等于0.5mg,则背包带对肩部的作用力等于两根背包带的作用力的和,即等于F1=mg;乙图中,背包受到重力、腿部的支持力和肩膀的作用力如图a:则:F2=mgcos θ题图丙中,背包受到两边肩膀的作用力,如图b所示,则:mg=2F3cos θ所以:F3=mg2cos θ由以上的分析可得:F1<F2,F3<F2,由于夹角θ是未知的,所以不能判变大F3与重力mg 的大小关系,因此不能判断出F3与F1的大小关系.所以只有选项B正确.6.如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则()A.P和Q都带正电荷B.P和Q都带负电荷C.P带正电荷,Q带负电荷D .P 带负电荷,Q 带正电荷 【答案】D【解析】对P 、Q 整体进行受力分析可知,在水平方向上整体所受电场力为零,所以P 、Q 必带等量异种电荷,选项A 、B 错误;对P 进行受力分析可知,匀强电场对它的电场力应水平向左,与Q 对它的库仑力平衡,所以P 带负电荷,Q 带正电荷,选项D 正确,C 错误. 7.质量为m 的四只完全相同的足球叠成两层放在水平面上,底层三只足球刚好接触成三角形,上层一只足球放在底层三只足球的正上面,系统保持静止.若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )A .底层每个足球对地面的压力为mgB .底层每个足球之间的弹力为零C .下层每个足球对上层足球的支持力大小为mg 3D .足球与水平面间的动摩擦因数至少为66【答案】B【解析】根据整体法,设下面每个球对地面的压力均为F N ,则3F N =4mg ,故F N =43mg ,A错误;四个球的球心连线构成了正四面体,下层每个足球之间的弹力为零,B 正确;上层足球受到重力、下层足球对上层足球的三个支持力,由于三个支持力的方向不是竖直向上,所以三个支持力在竖直方向的分量之和等于重力,则下层每个足球对上层足球的支持力大小大于mg 3,C 错误;根据正四面体几何关系可求,F 与mg 夹角的余弦值cos θ=63,正弦值sin θ=33,则有F ·63+mg =F N =43mg ,33F =F f ,解得F f =26mg ,F =66mg ,则μ≥26mg 43mg =28,所以足球与水平面间的动摩擦因数至少为28,故D 错误.8 三段细绳OA、OB、OC结于O点,另一端分别系于竖直墙壁、水平顶壁和悬挂小球,稳定后OA呈水平状态.现保持O点位置不变,缓慢上移A点至D点的过程中,关于OA绳上的拉力变化情况的判断正确的是()A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大【答案】D【解析】可运用动态图解法,由图可知,当OA与OB垂直时,OA上的拉力最小,故D 正确.9.如图在倾斜的直杆上套一个质量为m的圆环,圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体,在圆环沿杆向下滑动的过程中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向,则()A.圆环只受三个力作用B.圆环一定受四个力作用C .物体做匀加速运动D .轻绳对物体的拉力小于物体的重力 【答案】B【解析】悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向,则圆环和物体均做匀速直线运动,C 、D 错;对圆环受力分析,圆环要保持平衡状态必受到重力、绳的拉力、杆的支持力、杆对圆环的摩擦力四个力作用,A 错,B 对.10.如图所示,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 【答案】B【解析】对滑块A 、B 整体在水平方向上有F =μ2(m A +m B )g ;对滑块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.二 不定项选择题1.如图所示,一根轻绳上端固定在O 点,下端拴一个重力为G 的小球,开始时轻绳处于垂直状态,轻绳所能承受的最大拉力为2G ,现对小球施加一个方向始终水平向右的力F ,使球缓慢地移动,则在小球缓慢地移动过程中,下列说法正确的是( )A .力F 逐渐增大B .力F 的最大值为3GC .力F 的最大值为2GD .轻绳与竖直方向夹角最大值θ=30°【答案】AB【解析】对小球受力分析,如图甲:由平衡条件得:F=G tan θ,θ逐渐增大,则F逐渐增大,故A正确;如图乙,小球缓慢地移动过程中,θ逐渐增大,F T的最大值为2G,则可得cos θ=G2G=12,θ=60°,此时F达到最大值为3G,故B正确,C、D错误;故选A、B.2.如图所示,两个带电小球A、B分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上,且在同一竖直平面内.用水平向左的推力F作用于B球,两球在图示位置静止.现将B球沿斜面向上移动一小段距离,发现A球随之向上移动少许,两球在虚线位置重新平衡.重新平衡后与移动前相比,下列说法正确的是()A.墙面对A的弹力变小B.斜面对B的弹力不变C.推力F变大D.两球之间的距离变大【答案】ABD【解析】利用整体法可知,斜面对B球支持力的竖直分量等于A、B两带电小球的重力之和,斜面倾角不变,斜面对B球支持力不变,故斜面对B的弹力不变,B选项正确;库仑力与竖直方向的夹角变小,而竖直分量不变,故库仑力变小,A、B间的距离变大,故D正确;因库仑力水平分量减小,故A正确,C错误.3.如图所示,一根通电的导体棒放在倾斜的粗糙斜面上,置于图示方向的匀强磁场中,处于静止状态.现增大电流,导体棒仍静止,则在增大电流过程中,导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是()A.一直增大B.先减小后增大C.先增大后减小D.始终为零【答案】AB【解析】若F安<mg sin α,因安培力方向向上,则摩擦力方向向上,当F安增大时,F摩减小到零,再向下增大,B项对,C、D项错;若F安>mg sin α,摩擦力方向向下,随F安增大而一直增大,A项对.4.如图所示,一辆小车静止在水平地面上,车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA,光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动,现将一质量为m的圆球放在斜面与挡板之间,挡板与水平面的夹角θ=60°,下列说法正确的是()A.若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°,则球对斜面的压力逐渐增大B.若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°,则球对挡板的压力逐渐减小C.若保持挡板不动,则球对斜面的压力大小为mgD.若保持挡板不动,使小车水平向右做匀加速直线运动,则球对挡板的压力可能为零【答案】CD【解析】若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°,根据图象可知,F B先减小后增大,根据牛顿第三定律可知,球对挡板的压力先减小后增大,故选项A、B错误;球处于静止状态,受力平衡,对球进行受力分析,如图所示,F A、F B以及G构成的三角形为等边三角形,根据几何关系可知,F A=F B=mg,故选项C正确;若保持挡板不动,使小车水平向右做匀加速直线运动,当F A和重力G的合力正好提供加速度时,球对挡板的压力为零,故选项D正确.5.如图所示,顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上,三条细绳结于O点.一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P,一条绳连接小球Q,P、Q两物体处于静止状态,另一条绳OA在外力F的作用下使夹角θ<90°.现缓慢改变绳OA的方向至θ>90°,且保持结点O位置不变,整个装置始终处于静止状态.下列说法正确的是()A.绳OA的拉力先减小后增大B.斜面对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大C.地面对斜面体有向右的摩擦力D.地面对斜面体的支持力大于物块P和斜面体的重力之和【答案】ABD【解析】缓慢改变绳OA的方向至θ>90°的过程,OA拉力的方向变化如图2,从1位置到2位置到3位置所示,可见OA的拉力先减小后增大,OP的拉力一直增大;故A正确;若开始时P受绳子的拉力比较小,则斜面对P的摩擦力沿斜面向上,OP拉力一直增大,则摩擦力先变小后反向增大,故B正确;以斜面和PQ整体为研究对象受力分析,根据平衡条件:斜面受地面的摩擦力与OA绳子水平方向的拉力等大反向,故摩擦力方向向左,C错误;以斜面体和P为研究对象,在竖直方向上有:M斜g+M P g=N+F′cos α,故N>M斜g+M P g,故D正确.6.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()A .小球A 与B 之间库仑力的大小为kq 2d 2 B .当q d= mg sin θk 时,细线上的拉力为零 C .当q d= mg tan θk 时,细线上的拉力为零 D .当q d= mg k tan θ时,斜面对小球A 的支持力为零 【答案】AC【解析】根据库仑定律可知小球A 与B 之间的库仑力大小为k q 2d2,A 正确;小球A 受重力、库仑力和支持力作用,若细线上的拉力为零,由平衡条件可得k q 2d 2=mg tan θ解得q d= mg tan θk,B 错误,C 正确;因为两小球带同种电荷,所以斜面对小球A 的支持力不可能为零,D 错误.7.如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )A .桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B .鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C .若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D .若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面【答案】BD【解析】当桌布被拉出时,鱼缸由静止到向右运动,但它相对于桌布来说,仍向左运动,由于滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,因此桌布对鱼缸的摩擦力的方向应向右,选项A 错误;因为鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,鱼缸受到桌布向右的摩擦力与它受到桌面向左的摩擦力大小相等,所以鱼缸向右加速的加速度大小与向右减速的加速度大小相等,方向相反,鱼缸的初速度为零,末速度也为零,根据对称性可知,鱼缸做加速运动的时间与做减速运动的时间相等,选项B 正确;若猫增大拉力,桌布的加速度更大,但是由于鱼缸与桌布间的压力不变,动摩擦因数也不变,故摩擦力也不变,选项C 错误;若猫减小拉力,桌布的加速度减小,鱼缸在桌布上的运动时间变长,而鱼缸向右的加速度不变,由x =12at 2知,鱼缸相对于桌面的位移变大,桌布被拉出后鱼缸在桌面上的位移也变大,鱼缸就有可能滑出桌面,选项D 正确.8.如图所示,一个质量为4 kg 的半球形物体A 放在倾角为θ=37°的斜面B 上静止不动.若用通过球心的水平推力F =10 N 作用在物体上,物体仍静止在斜面上,斜面仍相对地面静止.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g =10 m/s 2,则( )A .物体A 受到斜面B 的摩擦力增加8 NB .物体A 对斜面B 的作用力增加10 NC .地面对斜面B 的弹力不变D .地面对斜面B 的摩擦力增加10 N【答案】CD【解析】若用通过球心的水平推力F =10 N 作用在物体上,物体仍静止在斜面上,将该力沿斜面方向和垂直斜面方向分解,由平衡条件可得:F cos 37°+F f =mg sin 37°,解得摩擦力F f =16 N .物体A 受到斜面B 的摩擦力减小ΔF f =24 N -16 N =8 N ,选项A 错误;没有施加水平力F 时,根据平衡条件,A 受斜面作用力与重力等大反向,即大小为40 N ,根据牛顿第三定律,物体A 对斜面的作用力为40 N ,方向竖直向下.施加水平力F 后,物体A 对斜面的作用力如图,F ′=102+402N =1017 N ,物体A 对斜面B 的作用力增加(1017-40)N ,选项B 错误;把物体A 和斜面B 看做整体,分析受力,由平衡条件可知,地面对斜面B 的弹力不变,摩擦力增加10 N ,选项C 、D 正确.。
共点力作用下物体的平衡 第一章《力、物体的平衡》高中物理

【例题5】如图所示,汽车用绳索通过定滑轮牵引小 船,使小船匀速靠岸,若水对船的阻力不变,则下列 说法中正确的是( AB )
A.绳子的拉力不断增大 B.船受到的浮力不断减小 C.船受到的合力不断增大 D.绳子的拉力可能不变
① 静平衡—— 四、正弦定理法:
4、正弦定理法:三力平衡时,三个力可构成一封 闭三角形,若由题设条件寻找到角度关系,则可用 正弦定理列式求解。
(2)为了求链条最低点的张力T,隔离取一半链条作 为研究对象,受力分析如图所示,在水平方向有
T=F1cos =(G/2sin) cos =G/2tan 求T时,也可隔离一半链条为研究对象,
用力的矢量三角形求解.
例题1.重G的均匀绳两端悬于水平天花板上的A、B两
点。静止时绳两端的切线方向与天花板成α角。求绳
第①个推论主要是利用等效的观点来理解合力 的大小和方向。
2、共点力平衡条件推论(二):
当三个共点力作用于物体上使物体处于平 衡时,三个力的矢量图组成一个封闭的矢量三 角形。
第②个推论使用时其中有个力是恒力,另 一个力方向不变,判断两个力的变化情况。
【释例1】如图所示,一物体在四个力F1、F2、F3、F 4作用下处于静止状态,若F4的方向沿逆时针转过 60°而保持其大小不变,其余三个力的大小和方向均
球的质量比为〖 〗
A
① 静平衡—— 一、力的合成法:
【例题4】如图所示,一个重力为mg的小环套在竖直的 半径为的光滑大圆环上,一劲度系数为k,自然长度为 L(L<2r)弹簧的一端固定在小环上,另一端固定在大 圆环的最高点A。当小环静止时,略去弹簧的自重和小 环与大圆环间的摩擦。求弹簧与竖直方向之间的夹角 Φ。
A.水平拉力一定大于重力 B.绳的拉力一定大于重力 C.α一定小于θ D.水平力足够大时,杆可水平
2020-2021学年人教版八年级下册物理 7.3力的平衡 同步练习 (含解析)

7.3力的平衡同步练习一.选择题1.将物理课本放在水平桌面上,下列几对力中属于平衡力的是()A.桌面受到的压力和物理课本的重力B.桌面受到的压力和物理课本受到的支持力C.物理课本受到的支持力和物理课本的重力D.桌面对地面的压力和地面对桌面的支持力2.如图是用力F把一木块压在墙面上处于静止的示意图,关于木块受力分析正确的是()A.手对木块的压力和墙对木块的弹力是一对相互作用力B.手对木块的压力和木块的重力是一对平衡力C.木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力D.手对木块的压力和木块对手的弹力是一对平衡力3.氢气球下吊一小重物在空气中做匀速直线运动。
若不计空气阻力和风力影响,而小重物恰能沿MN方向斜上升,如图中气球和重物在运动中所处的位置正确的是()A.B.C.D.4.如图所示,甲、乙两物体在水平力F作用下在平面上匀速向右运动,则甲、乙两物体的受力个数分别为()A.3个,5个B.2个,5个C.2个,4个D.3个,6个5.如图所示,氢气球下系着一个重物,它们以速度v匀速上升,在上升的过程中,绳子突然断开,这时以下情况可能出现的是()A.重物立即下降B.重物静止在空中C.重物一直上升D.重物先上升后下降6.如图所示为一只足球在空中飞行的轨迹,假设当足球飞到最高点时,突然所有的力都消失,足球将会()A.保持静止B.沿竖直方向加速下落C.继续沿原有抛物线轨道飞行D.沿水平方向匀速直线运动7.如图所示,水平桌面上放一木板,木板上放一木块,桌面右端固定一定滑轮,小桶通一根绕过定滑轮的细绳与木块相连。
在小桶内装入适量的沙子后,木块恰好在水平木板上做匀速直线运动。
下列说法正确的是()A.桌面对木板的支持力与木板对桌面的压力是一对平衡力B.使用沙子的好处是实验时,可以方便改变细绳对木块的拉力C.小桶落地后,若木块受到的力全部消失,木块的惯性就消失了D.在做匀速直线运动的木块上放一砝码,木块仍做匀速直线运动8.如图所示,在光滑的水平面上,甲站立,乙坐在轮椅上,绳的另一端系在轮椅上,甲抓住绳的另一端并用力向左拉绳,关于甲和乙的运动情况,下列说法正确的是()A.甲向右运动,乙向左运动B.甲和乙都保持不动C.甲静止不动,乙向左运动D.甲向右运动,乙静止不动9.在粗糙程度相同的水平面上,手推木块向右压缩放于墙角的轻质弹簧至图甲所示位置;松手后,木块最终静止在图乙所示位置。
高一物理共点力的平衡练习题

寒假作业4 共点力的平衡一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.1.(2022·江西丰城九中高一期末)夏天雨后的早晨,一只蜗牛沿着一片倾斜的树叶缓慢向下爬行,如图所示.下列说法中正确的是()A.蜗牛对树叶的压力大小等于蜗牛的重力大小B.树叶对蜗牛的摩擦力沿树叶向下C.树叶对蜗牛的作用力大小等于蜗牛的重力大小D.树叶受到的压力与蜗牛受到的支持力是一对平衡力2.(2022·云南省凤庆县第一中学期中)如图所示,用不计重力的网兜把一篮球挂在竖直光滑墙壁上的A点,系于A点的悬绳延长线过篮球球心,悬绳与墙壁的夹角为β,篮球的质量为m,篮球与墙壁的接触点为B点,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.悬绳的拉力方向可能不沿着悬绳B.悬绳的拉力为mgsin βC.墙壁对篮球的支持力为mg tan βD.篮球受到的合力为mg3.如图所示,一半球形的碗放在水平桌面上,O点为其球心,一昆虫从碗底沿碗的内表面缓慢向上爬,昆虫缓慢向上爬的过程中()A.昆虫对碗的压力逐渐增大B.昆虫对碗的摩擦力逐渐增大C.昆虫与碗间的摩擦力是滑动摩擦力D.昆虫对碗的作用力不断增大4.(2022·广东卷)如图是可用来制作豆腐的石磨.木柄AB静止时,连接AB的轻绳处于绷紧状态.O点是三根轻绳的结点,F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小,F1=F2且∠AOB=60°.关系式正确的是()A.F=F1B.F=2F1C.F=3F1D.F=3F15.(2022·浙江6月选考)如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角θ=60°.一重为G的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的()A.作用力为33G B.作用力为36GC.摩擦力为34G D.摩擦力为38G6.如图所示,两完全相同的小球M和N放在竖直挡板和固定斜面间,处于静止状态.现逆时针缓慢转动挡板,在挡板缓慢转动到与斜面垂直的过程中(不计一切摩擦),下列判断中不正确的是()A.N球对斜面的压力不变B.M球对挡板的压力逐渐减小C.M、N两球间的弹力逐渐增大D.M球对斜面的压力逐渐减小7.(2021·湖南师大附中高一月考)如图所示,质量为M 的木板C 放在水平地面上,固定在C 上的竖直轻杆的顶端分别用细绳a 和b 连接小球A 和小球B ,小球A 、B 的质量分别为m A 和m B ,当与水平方向成30°角的力F 作用在小球B 上时,A 、B 、C 刚好相对静止一起向右匀速运动,且此时绳a 、b 与竖直方向的夹角分别为30°和60°,重力加速度为g .则下列说法正确的是( )A .力F 的大小为2mB g B .地面对C 的支持力大小为(M +m A +m B )gC .地面对C 的摩擦力大小为12m B gD .m A =m B 8.(2022·湖南师大附中高一月考)如图所示,质量为m 的小球套在竖直固定的光滑圆环上,在圆环的最高点有一个光滑小孔,一根轻绳的下端系着小球,上端穿过小孔用力拉住,开始时绳与竖直方向夹角为θ,小球处于静止状态,重力加速度为g .现缓慢拉动轻绳,使小球沿光滑圆环上升一小段距离,则下列说法正确的是( )A .绳与竖直方向的夹角为θ时,轻绳拉力为mg cos θB .小球沿光滑圆环上升过程中,轻绳拉力逐渐增大C .小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力大小不变D .小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力逐渐增大二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.9.(2022·重庆万州外国语学校高一月考)物体同时受到同一光滑平面内三个力作用,物体在下列哪组力的作用下,可能做匀速直线运动( )A .7 N,8 N,14 NB .4 N,3 N,9 NC .11 N,9 N,1 ND .6 N,5 N,3 N10.如图所示,用轻绳AO 和轻绳BO 吊着一个重物M ,保持AO 与水平方向的夹角θ不变.下列说法正确的是( )A .当BO 逆时针由水平转到竖直,轻绳BO 的拉力先减小后增大B .当BO 逆时针由水平转到竖直,轻绳AO 的拉力一直减小C .若保持BO 水平,增大M 的重力,则AO 拉力增大,BO 拉力减小D .若保持BO 水平,缓慢增大θ,则AO 、BO 的拉力均增大11.(2022·黑龙江佳木斯一中高一期末)如图所示,斜面体放置于粗糙水平地面上,物块A 通过跨过定滑轮的轻质细绳与物块B 连接,系统始终处于静止状态,现对B 施加一水平力F 使B 缓慢地运动,使绳子偏离竖直方向一个角度,在此过程中( )A .斜面对物块A 的摩擦力大小可能先减小后增大B .细绳对物块A 的拉力大小逐渐增大C .地面对斜面体的摩擦力一定一直减小D .地面对斜面体的支持力一定保持不变12.(2022·北京市43中期中)如图,晾晒衣服的绳子轻且光滑,悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的,轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A 、B 两点,衣服处于静止状态.如果保持绳子A 端位置不变,将B 端分别移动到不同的位置.下列判断正确的是()A.B端竖直向上移动到B1位置时,绳子张力不变B.B端竖直向上移动到B1位置时,绳子张力变大C.B端在杆上位置不动,将杆水平移动到虚线位置时,绳子张力变小D.B端在杆上位置不动,将杆水平移动到虚线位置时,绳子张力不变三、非选择题:本题共3小题,共36分.13.(10分)(2022·河北秦皇岛高一期末)节日的广场,小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块放置于结冰的水平地面上.因水平风力的作用,系氢气球的细绳与竖直方向成37°角,如图所示,小石块静止.已知气球(含球内氢气)的质量为m,小石块的质量为10m,空气对气球的浮力为1.4mg,重力加速度大小为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.(1)(4分)画出气球的受力示意图,并求出气球静止时水平风力的大小;(2)(6分)若小石块与地面的最大静摩擦力是其对地面压力的120,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当小石块刚要滑动时,求水平风力的大小.14.(12分)(2022·浙江宁波市北仑中学高一期中)如图某工人正在推动一台割草机匀速运动,施加的推力大小为500 N,方向与水平地面成30°角斜向下,已知割草机重650 N.(1)(6分)割草机工作时,所受阻力和对地面压力分别多大?(2)(6分)割草机割完草后,工人用最小的拉力斜向右上方拉它,使之做匀速运动,已知最小拉力大小为250 N,则此时割草机与地面间的动摩擦因数为多少?15.(14分)(2021·重庆市杨家坪中学高一月考)如图所示,已知m A=m C=1 kg,C由磁性材料制成,铁质斜面倾角α=60°,C与斜面间的动摩擦因数μ=32,轻绳O′C与斜面平行,O′P与水平方向成30°角.轻绳和小滑轮P的质量及轻绳与滑轮间的摩擦均可忽略,整个装置处于静止状态,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2.求:(1)(4分)物体B的质量m B;(2)(4分)细绳OP的拉力大小和方向;(3)(6分)C与斜面间的吸引力的最小值.。
力学平衡练习题力矩平衡条件与静力学计算

力学平衡练习题力矩平衡条件与静力学计算力学平衡练习题——力矩平衡条件与静力学计算力学平衡是研究物体在力的作用下是否处于平衡状态的学科,是物理学的基础课之一。
力学平衡中的力矩平衡条件和静力学计算是其中重要的内容。
本文将介绍力矩平衡条件的基本原理,并通过练习题的形式,帮助读者更好地理解和应用这些概念。
一、力矩平衡条件力矩是描述力对物体产生转动效果的物理量,它的大小等于力的大小与力臂(力的作用线到物体转轴的垂直距离)的乘积。
在实际问题中,我们常常需要判断物体是否处于力的平衡状态。
1.力矩平衡条件的定义当物体受到多个力的作用时,若物体对任意一点的合外力矩为零,则物体处于力的平衡状态。
该条件可以表示为:ΣMi = 0其中,ΣMi表示对物体某一点i的合外力矩,若ΣMi = 0,则力学平衡条件得到满足。
2.力矩平衡条件的应用力矩平衡条件可用于解决物体平衡问题。
下面通过一些练习题来加深对力矩平衡条件的理解。
练习题1:求解力的平衡条件如图所示,物体A受到三个力的作用,力F1和力F2的大小已知。
求解力F3的大小和作用方向,使物体A处于力的平衡状态。
(插入示意图)解题思路:根据力矩平衡条件ΣMi = 0, 综合考虑力的大小和力臂的方向,可以得到以下等式:F1d1sinθ1 + F2d2sinθ2 - F3d3sinθ3 = 0其中,d1、d2和d3是力臂的长度,θ1、θ2和θ3是力的方向与力臂方向的夹角。
根据已知条件,可以解得F3的大小和作用方向。
练习题2:求解杆的平衡条件一根杆的长度为L,质量为m,质量均匀分布。
杆的一端被固定在墙上,杆的另一端有绳索连接,并且绳索上有一个质量为M的物体。
求解绳索与杆的联系方式,使杆处于力的平衡状态。
(插入示意图)解题思路:考虑到杆的质量是均匀分布的,所以重力可以看作是集中在杆的质心上。
根据力矩平衡条件ΣMi = 0,可以得到以下等式:MgL/2 - FLcosθ = 0其中,Mg为物体的重力,L为杆的长度,F为绳索对杆的拉力,θ为拉力与杆的夹角。
物体的平衡和力矩练习题

物体的平衡和力矩练习题1. 引言物体的平衡和力矩是力学中非常重要的概念,它们帮助我们理解物体在力的作用下如何保持平衡。
在本文中,我将为大家提供一些物体平衡和力矩的练习题,以帮助大家更深入地理解这一概念。
2. 练习题一:悬挂物体的平衡假设有一个长度为2m的木棍,其中心质点距离左端是1m,距离右端是1m。
现在我们需要在木棍上悬挂一个重量为10N的物体,请问该物体应该悬挂在距离木棍左端多远的位置上才能使整个木棍达到平衡?假设木棍本身质量可以忽略。
解析:根据平衡的条件,木棍在竖直方向的合力和合力矩都应该为零。
首先定出木棍的参考点,假设距离左端x米处。
由于木棍自身质量可以忽略不计,所以重力只作用在悬挂物体上。
根据平衡条件可得:10N = 0N(竖直方向的合力为零),0N = 10N * x(合力矩为零)。
求解该方程得出结果:x = 1m。
因此,该物体应该悬挂在木棍左端1m的位置上才能使整个木棍达到平衡。
3. 练习题二:平衡杆上的物体在水平桌面上有一个质量为20kg的平衡杆,杆的长度为3m。
在杆的左端离杆心1m处有一个质量为40kg的物体,现在需要在杆的右端挂一个质量为m的物体,使得整个平衡杆保持平衡。
请问m应该是多少?解析:根据平衡的条件,平衡杆在竖直方向的合力和合力矩都应该为零。
假设距离杆心x米处挂有质量为m的物体。
根据平衡条件可得:40kg * g + m * g = 0N(竖直方向的合力为零),40kg * g * 1m = m * g * (3m - x)(合力矩为零,其中g为重力加速度)。
化简方程可得:40kg = m * (3m - x)。
进一步求解该方程,得到结果:m = 20kg。
因此,需要挂一个质量为20kg的物体在平衡杆的右端,才能使整个平衡杆保持平衡。
4. 练习题三:悬挂物体的平衡与角度一个长度为4m的杆由一根弦悬挂在墙上,杆与墙之间的夹角为30°。
现在我们需要在杆的一端悬挂一个重量为100N的物体,求该物体在杆的一端悬挂的位置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
《力物体的平衡》练习题2018.
一、选择题
1.关于弹力和摩擦力的下列说法中正确的是
A.两个相互接触的物体间一定有相互作用的弹力但不一定有相互作用的摩擦力
B.只要两个物体间有相互作用的弹力就一定有相互作用的摩擦力
C.只要两个物体间有相互作用的摩擦力就一定有相互作用的弹力
D.两个不直接接触的物体之间也可能有相互作用的弹力
2.关于摩擦力的方向下列说法中正确的是
A.摩擦力的方向一定和物体的运动方向相反
B.摩擦力的方向一定和物体的运动方向在同一条直线上
C.摩擦力的方向可能和两物体间相对运动的方向垂直
D.摩擦力的方向可能和物体的运动方向垂直
3.关于摩擦力的大小下列说法中正确的是
A.两物体间相互作用的弹力越大,与该弹力相对应的静摩擦力一定也越大
B.两物体间相互作用的弹力越大,与该弹力相对应的滑动摩擦力一定也越大
C.物体和水平地面间的滑动摩擦力大小一定等于重力与动摩擦因数的乘积
D.静摩擦力大小一定与推力大小相等
4.已知两个分力的大小依次为F1、F2,它们的合力大小为F,下列说法中正确的是
A.不可能出现F<F1同时F<F2的情况
B.不可能出现F>F1同时F>F2的情况
C.不可能出现F<F1+F2的情况
D.不可能出现F>F1+F2的情况
5.已知3个分力的大小依次为3N、5N、9N,关于这3个分力的合力大小下面给出了四个值:①0N ②1N ③5N ④18N其中可能的是
A.只有②③
B.只有①②③
C.只有②③④
D.只有①②④
6.如图所示,三个完全相同的木块放在同一个水平面上,木块和水平面的动摩擦因数相同。
分别给它们施加一个大小为F的推力,其中给第一、三两木块的推力与水平方向的夹角相同。
这时三个木块都保持静止。
比较它们和水平面间的弹力大小N1、N2、N3、和摩擦力大小f1、f2、f3,下列说法中正确的是
A.N1>N2>N3,f1>f2>f3
B.N1>N2>N3,f1=f3<f2
C.N1=N2=N3,f1=f2=f3
D.N1>N2>N3,f1=f2=f3
7.如图所示,两个长方体形木块P 、Q 叠放在水平面上。
第一次仅用大小为F 的水平拉力拉P ,第二次仅用大小F 的水平拉力拉Q ,两次都能使P 、Q 保持相对静止共同向右做匀速运动。
设第一次PQ 间、Q 地间的摩擦力大小分别为f 1、f 1/,第二次PQ 间、Q 地间的摩擦力大小分别为f 2、f 2/,则下列结论正确的是
A.f 1=f 1/
= f 2=f 2/
=F B.f 1=f 1/
= f 2=f 2/
<F C.f 1=f 1/
= f 2/
=F ,f 2=0 D. f 1=f 2=0 ,f 1/
= f 2/
=F
8.一位杂技演员,当他仅用手握竖直竿沿竿匀速爬上时,手与竿间的摩擦力为f 1;当他仅用手握竿沿该竿匀速滑下时,手与竿间的摩擦力为f 2。
下列说法中正确的是
A.f 1、f 2大小相等,方向相同
B.f 1、f 2大小相等,f 1方向向上,f 2方向向下
C.f 1、f 2大小相等,f 1方向向下,f 2方向向上
D.f 1>f 2,方向都向上
9.如图所示,大小分别为F 1、F 2、F 3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角)。
下列4个图中,这三个力的合力最大的是
A.
B. C. D.
10.用以下方法可以粗略测定木块和木板间的动摩擦因数:将木块放在木板上,木
板放在水平面上,将木板的左端固定,而将其右端缓慢地抬高,会发现木块先相
对静止在木板上,后来开始相对与木板向下滑,测得当木块刚好开始沿木板滑动时木板和水平面间的夹角θ。
下列说法正确的是
A.木块开始滑动前,其所受的摩擦力先增大后减小
B.全过程中木块所受的摩擦力一直在增大
C.测得的动摩擦因数为μ= sin θ
D.测得的动摩擦因数为μ= tan θ
二、填空题
11.如图所示,物块M 左侧与轻弹簧相连,弹簧左端固定在竖直墙上。
开始时物块M 静止在粗糙水平面上,弹簧处于被拉伸状态。
现在对M 施加一个从零开始逐渐增大的向右的水平拉力F ,直到M 开始向右运动为止。
在这个过程中,弹簧的弹力大小变化情况是_______,水平面所受摩擦力大小的变化情况是_____________。
12.如图所示,物块P 静止在水平面上。
分别对它施加互相垂直的两个水平拉力F 1、F 2时(F 1>F 2)物块将分别沿F 1、F 2方向滑动,对应的滑动摩擦力大小分别是f 1、f 2,若从静止开始同时施加这两个水平拉力,物块受到的摩擦力大小是f 3。
则比较这三个摩擦力的大小,有
F 1 F 1 F 1
F 1 F 2
F 2
F 2
F 2
F 3 F 3 F 3 F 3
f 1 ______ f 2, f 1 ______ f 3。
13.如图所示,质量为m 的物体A 压在置于水平面上的劲度为k 1的竖直轻弹簧B 上。
用细绳跨过定滑轮将物体A 与另一根劲度为k 2的轻弹簧C 连接。
当弹簧C 处在水平位置且未发生形变时,其右端点位于a 位置。
将弹簧C 的右端点沿水平缓慢拉到b 位置时,弹簧B 对物体A 的拉力大小恰好等于A 的重力。
该过程中物体A 上升的高度为_____,ab 间的距离为__________。
14.如图所示,F 1、F 2、F 3、F 4四个共点力恰好能用一个正六边形的两条邻边和与它们同顶点的两条对角线表示,且F 1=8.0N ,则F 1和F 3的合力大小是______N ,F 2和F 3的合力大小是_______N 。
15.如图所示,与水平面倾角为θ的皮带运输机将质量为m 的货箱从运输机底端传输到
顶端。
已知皮带的运转是匀速的,皮带与货箱间的动摩擦因 数是μ,货箱从底端放上皮带时的初速度为零,到达顶端前已经和皮带相对静止。
则货箱与皮带间相对滑动阶段,货箱受到的摩擦力大小是________,货箱与皮带相对静止后货箱受到的摩擦力大小是________。
三、计算题
16.如图所示,质量为m =4.0kg 的物体P 静止在粗糙水平面上,与水平面间的动摩擦因数为μ=0.60,现用与水平成θ=37°,大小为20N 的恒力F 拉该物体,求物体P 此时所受的支持力和摩擦力的大小。
(取g =10m/s 2)
17.质量分布不均的光滑圆柱体重量为G =60N ,架在一个凹槽上处于静止,图中表示的是该圆柱体的横截面。
圆柱体的中心在O 点,重心在P 点。
凹槽的宽度是d =8.0cm ,球的半径是r =5.0cm 。
求凹槽左边缘所受的压力N 的大小。
F
F
18.如图所示,一个金属块用被压缩的弹簧卡在矩形箱子的顶部。
在箱子的上顶板和下底板上分别装有压力传感器(可以自动记录该点的弹力大小的装置)。
当箱子静止时,上、下两只压力传感器的示数依次为6N 和10N 。
求:当箱子自由下落时,上、下两只压力传感器的示数各是多大?
19.如图所示,轻绳CD 上端固定在天花板上,下端系一个轻质光滑滑轮。
轻绳AB 的上端固定在天花板上,下端跨过滑轮后系一个重G 的物体。
稳定后轻绳AB 的上段与水平面的夹角是16°。
求CD 绳对滑轮的拉力大小和方向(与水平方向成多少度)
四、附加题(9、10、12班学生必做)
20.如图所示,用三根相同的轻弹簧a 、b 、c 和同一个重量为G 的小球相连接后,固定在水平地面和天花板之间。
静止时观察到a 、b 与天花板的夹角都是30°,而c 在竖直位置。
⑴若弹簧a 、b 的形变量是弹簧c 的形变量的一半,求弹簧a 的弹力大小。
⑵若弹簧a 、b 的形变量是弹簧c 的形变量的2倍,求弹簧a 的弹力大小。
《力物体的平衡》练习题答案卡218.8.21.
11.______________________ , _______________________________。
12. __________ , ___________。
13.______________________ , _______________________________。
14. __________ , ___________。
15.______________________ , _______________________________。
三、
16.
17.
18.
19.
四、20.
答案
一、
二、11.不变,先逐渐减小到零再逐渐增大12. =,= 13.2mg/k1,2mg(1/k1+1/k2)
14.16,24 15.μmg cosθ,mg sinθ
三、16.28N,16N 17.50N 18.10N,10N 19.6G/5,37°
四、20.⑴2G或2G/3 ⑵G或G/3。