高三物理共点力作用下物体的平衡练习题(附答案)
高三物理：物体的平衡复习测试题及答案
高三物理复习第一单元 力 物体的平衡1．两个共点力的夹角θ与其合力F 之间的关系如图所示，则两力的大小是A ．F 的取值范围是2N ≤ F ≤ 10NB ．F 的取值范围是4N ≤ F ≤ 14NC ．两个分力的大小分别是2N 和8ND ．两个分力的大小分别是6N 和8N2．如左图在正六边形顶点A 分别施以F 1～F 5 5个共点力，其中F 3=10N ，A 点所受合力为 ；如右图，在A点依次施以1N ～6N ，共6个共点力．且相邻两力之间夹角为600，则A 点所合力为 。
3．如图所示，将一个力F 分解为两个力，其中一个力F 1的方向与力F 的夹角为α，另一个力的大小为F 2,则关于力的分解下列说法中正确的是： A ．当F 2=F ·sinα时，有唯一解 B ．当F 2>F 时，有唯一解C ．当F 2<F ·sinα时，有唯一解D ．当F ·sinα<F 2<F 时，有两个解4．三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a 、b 、c ，支点P 、Q 在同一水平面上，a 球的重心O a 位于球心，b 球和c 球的重心O b 、O c 分别位于球心的正上方和球心的正下方，如图所示，三球均处于平衡状态，支点P 对a 球的弹力为N a ，对b 球和c 球的弹力分别为N b 和N c ，则 A ．N a =N b =N c B ．N b >N a >N c C ．N b <N a <N D ．N a >N b =N ca PQO aPQO bPQO cb cαF 2 10 F/N1.51.0 05．如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F 的力F 的作用，③中弹簧的左端拴一个小木块，木块在光滑的平面上滑动，④中弹簧的左端拴一个小木块，木块在有摩擦的桌面上滑动。
物理共点力的平衡试题(含答案)精品
θ F物理共点力的平衡试题(高一物理上册)一、不定项选择1、如图所示，物体在水平力F 作用下静止在斜面上，若稍增大水平力F ，而物体仍能保持静止,下列说法正确的是（ ） A 、斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大B 、斜面对物体的静摩擦力不一定增大,支持力一定增大C 、斜面底部受到地面的摩擦力为F,方向水平向右D 、斜面底部受到地面的摩擦力为F ，方向水平向左2、如图所示，物体B 的上表面水平，B 上面载着物体A,当它们一起沿固定斜面C 匀速下滑的过程中物体A 受力是（ ）A 、只受重力B 、只受重力和支持力C 、有重力、支持力和摩擦力D 、有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力3、把一木块放在水平桌面上保持静止，下面说法中哪些是正确的( ） A 、木块对桌面的压力就是木块受的重力,施力物体是地球 B 、木块对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的 C 、木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力D 、木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力二力平衡 4、在力的合成中，下列关于两个分力（大小为定值）与它们的合力的关系的说法中,正确的是( ）A 、合力一定大于每一个分力；B 、合力一定小于分力；C 、合力的方向一定与分力的方向相同；D 、两个分力的夹角在0°~180°变化时，夹角越大合力越小5、如图所示，恒力F 大小与物体重力相等，物体在恒力F 的作用下,沿水平面做匀速运动，恒力F 的方向与水平成θ角,那么物体与桌面间的动摩擦因数为（ ) A 、cos θB 、ctg θC 、cos 1sin θθ+D 、tg θ6、物体A 、B 、C 叠放在水平桌面上，用水平力F 拉B ，使三者一起匀速向右运动，则（ ）A 、物体A 对物体B 有向左的摩擦力作用;B 、物体B 对物体C 有向右的摩擦力作用；C 、桌面对物体A 有向左的摩擦力作用；D 、桌面和物体A 之间没有摩擦力的作用.A B CAB C FO α7、如图所示，在倾角为α的斜面上,放一质量为m 的小球，小球和斜坡及挡板间均无摩擦，当档板绕O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,则有( ) A 、斜面对球的支持力逐渐增大 B 、斜面对球的支持力逐渐减小C 、档板对小球的弹力先减小后增大D 、档板对小球的弹力先增大后减小 8、在水平力F 的作用下,重力为G 的物体匀速沿竖直墙壁下滑，如图，若物体与墙壁之间动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力大小为( ） A 、μF B 、μF+G C 、G D 、22G F9、如图所示,F 1、F 2为两个分力，F 为其合力，图中正确的合力矢量图是( ）10、如图所示为四位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所作的图示，F 1和F 2是两个弹簧秤同时拉橡皮条时的力的图示,F'是一个弹簧秤单独拉橡皮条时的力的图示，F 是根据平行四边形定则作出的F 1和F 2的合力的图示，其中错误的一个图是（ ）二、实验题1、在“探究力的等效和替代的平行四边形定则”的实验中，橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O 点，以下操作中错误．．的有（ ）A 、同一次实验中，O 点位置允许变动。
高三物理力与物体平衡试题答案及解析
高三物理力与物体平衡试题答案及解析1.如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（）A．B对墙的压力增大B．A与B之间的作用力增大C．地面对A的摩擦力减小D．A对地面的压力减小【答案】C【解析】A对B的支持力F1指向圆弧的圆心，当A向右移动时，Fl与竖直方向的夹角将减小，设F2为竖直墙对B的压力，根据力的平衡条件得：，，减小，则F1减小，B错误；，减小，F2减小，A错误，对A、B利用整体法分析，地面对物体的摩擦力Ff 的大小等于F2，F2减小，Ff减小，C正确；A对地面的压力大小等于A、B重力之和，是定值，D错误．2.一个静止的质点，在两个互成锐角的恒力F1、F2作用下开始运动，经过一段时间后撤掉其中的一个力，则质点在撤去该力前后两个阶段中的运动情况分别是（）A．匀加速直线运动，匀减速直线运动B．匀变速曲线运动，匀速圆周运动C．匀加速直线运动，匀变速曲线运动D．匀加速直线运动，匀速圆周运动【答案】C【解析】撤去前，由平行四边形定则知合力为其对角线，速度即沿合力方向，所以为匀加速直线运动，撤去后，剩余的这个力的方向与速度方向不一致，且成锐角，所以质点做匀变速曲线运动，C对。
3.如图所示，在半圆形光滑凹槽内，两轻质弹簧的下端固定在槽的最低点，另一端分别与小球P、Q相连。
已知两球在图示P、Q位置静止。
则下列说法中正确的是A．若两球质量相同，则P球对槽的压力较小B．若两球质量相同，则两球对槽的压力大小相等C．若P球的质量大，则O′P弹簧的劲度系数大D．若P球的质量大，则O′P弹簧的弹力大【答案】BD【解析】对两小球受力分析如图所示，都是受重力、支持力和弹簧的弹力三个力，两小球静止，受力平衡，根据平行四边形定则作平行四边形，有几何关系可知：∽，∽。
，，即支持力始终与重力相等，若两球质量相等，重力相等，则所受支持力相等，对槽的压力必然相等，故A错误、B正确；，得，，得，由图可知，又，则，故D正确；根据胡克定律，两弹簧的形变量未知，则劲度系数的大小关系无法确定，故C错误。
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.。
高三物理共点力的平衡试题答案及解析
高三物理共点力的平衡试题答案及解析1.如图所示，质量为m的小球A、B置于倾角为θ＝30°的光滑斜面上，小球A、B之间通过一段压缩的轻弹簧连接，小球A通过细线系在斜面体的挡板M上，小球B与挡板N接触，系统处于静止状态。
下列说法正确的是（）A．小球B与挡板N之间无挤压B．剪断细线的瞬间小球A的加速度立即发生变化C．剪断细线的瞬间小球A可能仍保持静止状态D．撤去挡板N的瞬间小球B的加速度不一定变化【答案】C【解析】隔离B球分析可得， B球的重力沿斜面向下的分力以及弹簧的弹力的合力与挡板对B球的弹力平衡，A错误；若小球A的重力沿斜面向下的分力与弹簧的弹力平衡，则细线无作用力，剪断细线的瞬间小球A可能仍保持静止状态，C正确，B错误；撤去挡板的瞬间，B球的合外力沿斜面向下，故B球立即获得沿斜面向下的加速度，随着弹簧的形变，B受到的弹力发生变化，由牛顿第二定律知撤去挡板N的瞬间小球B的加速度一定变化，D错误。
【考点】物体的平衡牛顿第二定律2.如图所示，固定在水平面上的光滑半球半径为R，球心O的正上方固定一定滑轮，细线一端绕定滑轮，今将小球的初始位置缓慢拉至B点，在小球到达B点前的过程中，小球对半球的压力，细线的拉力T大小变化情况是A．B．C．D．【答案】 C【解析】如图所示，力三角形与边三角形相似，故正确答案为选项C3.拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。
设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。
（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。
（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。
已知存在一临界角θ0，若θ≤θ，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。
求这一临界角的正切tanθ。
【答案】(1)(2)【解析】（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。
高中物理共点力平衡计算题专题训练含答案
高中物理共点力平衡计算题专题训练含答案姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、计算题（共20题）1、如图所示，一半径为r的球重为G，它被长为r的细绳挂在光滑的竖直墙壁上。
求：（1）画出小球所受的力（要求画在球心上）；（2）细绳拉力的大小；（3）墙壁受的压力的大小。
2、如下图所示，灯重G=20N，绳AO与天花板的夹角，绳BO与墙面垂直，试求AO、BO两绳所受的拉力各为多大？3、如图所示，光滑圆球的半径为10c m，悬线长为L=40c m，物体B的水平宽度为20c m，重为18N，B与墙壁间的动摩擦因数为0.3，若要使B在未脱离圆球时，沿墙匀速下滑，求：（1）悬线与竖直墙之间的夹角ө.（2）球对B物体的压力大小.（3）球的重力.4、某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来．假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C (图中θ＝37°)时，金属小球偏离竖直方向的夹角也是37°，如图所示．已知小球的质量为m=4.8Kg，该同学(含磁铁)的质量为M=50Kg，(sin370=0.6 cos370=0.8 g=10m/s2)求此时：(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少？(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？5、如图所示,木块重60N，放在倾角θ＝370的斜面上,当用如图示方向的水平力F＝10N推它时恰能沿斜面匀速下滑,求该物体与斜面间的动摩擦因数.（sin370＝0.6，cos370＝0.8）6、如图所示，轻绳一端固定在倾角为θ质量为M的斜面上端，另一端连接质量为m的物块A，斜面左端有一高出地面的竖直挡壁P设A与斜面间，斜面与地面间均光滑. 试求：（1）绳对A的拉力大小？（2）若剪断绳，在A滑斜面下滑过程中挡壁P受到的水平作用力大小及斜面对地面的压力的大小？7、（8分）两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示。
高三物理共点力的平衡试题答案及解析
高三物理共点力的平衡试题答案及解析1.一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。
将一质量、体积的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。
向浮筒内冲入一定质量的气体，开始时筒内液面到水面的距离，筒内气体体积。
在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面的距离为时，拉力减为零，此时气体体积为，随后浮筒和重物自动上浮。
求和。
已知:大气压强，水的密度，重力加速度的大小。
不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略。
【答案】；【解析】当时，由平衡条件得①代入数据得②设筒内气体初、末态的压强分别为、，由题意得③④此过程中，筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得联立②③④⑤式，代入数据得⑥【考点】玻意耳定律2.如图甲所示，在粗糙水平面上静置一个截面为等腰三角形的斜劈A，其质量为M，两个底角均为30°．两个完全相同的、质量均为m的小物块p和q恰好能沿两侧面匀速下滑．若现在对两物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F1、F2，且F1＞F2，如图乙所示，则在p和q下滑的过程中，下列说法正确的是A．斜劈A仍保持静止B．斜劈A受到地面向右的摩擦力作用C．斜劈A对地面的压力大小等于（M＋2m）gD．斜劈A对地面的压力大于（M＋2m）g【答案】AC【解析】甲图中，三个物体都处于平衡状态，故可以对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故支持力为（M+2m）g，没有摩擦力；若对两物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F1、F2，则两物体对斜面体的滑动摩擦力和正压力都不变，故斜面仍然静止，斜劈A也不受地面的摩擦力作用，斜劈A对地面的压力大小仍等于（M＋2m）g 选项A C正确BD错误；【考点】整体及隔离法；物体的平衡。
3.（19分）如图所示平面直角坐标系xoy位于竖直平面内，在坐标系的整个空间存在竖直向上的匀强电场，在区域Ⅰ(0≤x≤L)还存在匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面向里。
在x轴上方有一光滑弧形轨道PQ，PQ两点间竖直高度差为。
共点力平衡---高中物理模块典型题归纳(含详细答案)
共点力平衡---高中物理模块典型题归纳（含详细答案）一、单选题1.如图所示，两个相同的小物体P、Q静止在斜面上，P与Q之间的弹簧A处于伸长状态，Q与挡板间的弹簧B处于压缩状态，则以下判断正确的是（）A.撤去弹簧A，物体P将下滑，物体Q将静止B.撤去弹簧A，弹簧B的弹力将变小C.撤去弹簧B，两个物体均保持静止D.撤去弹簧B，弹簧A的弹力将变小2.如图5所示，小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上移动时，球始终保持静止状态，则细绳上的拉力将（）A.先增大后减小B.逐渐减小C.先减小后增大D.逐渐增大3.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L．现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L．斜面倾角为30°，如图所示，则物体所受摩擦力（）A.等于零B.大小为mg，方向沿斜面向下C.大小为mg，方向沿斜面向上D.大小为mg，方向沿斜面向上4.如果两个力彼此平衡，则它们（）A.不一定作用在同一个物体上B.必不是作用力和反作用力C.必是同种性质的力D.可能是作用力与反作用力5.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点。
设滑块所受支持力为F N,则下列判断正确的是（）A.F缓慢增大B.F缓慢减小C.F N缓慢减小D.F N大小保持不变6.如图所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中（该过程小球未脱离球面），木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是（）A.F1增大，F2减小B.F1减小，F2增大C.F1减小，F2减小D.F1增大，F2增大7.如图所示，用OA、OB、AB三根轻质绝缘绳悬挂两个质量均为m、带等量同种电荷的小球(可视为质点)，三根绳子处于拉伸状态，且构成一个正三角形，AB绳水平，OB绳对小球的作用力大小为T。
高中物理 必修一【受力分析 共点力的平衡】典型题(带解析)
高中物理 必修一 【受力分析 共点力的平衡】典型题1．设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点(可看成球形)的横截面积S 成正比，与下落速度v 的二次方成正比，即f ＝kS v 2，其中k 为比例常数，且雨点最终都做匀速运动．已知球的体积公式为V ＝43πr 3(r 为半径)．若两个雨点的半径之比为1∶2，则这两个雨点的落地速度之比为( )A ．1∶2B ．1∶2C ．1∶4D ．1∶8解析：选A ．当雨点做匀速直线运动时，重力与阻力相等，即f ＝mg ，故k ×πr 2×v 2＝mg ＝ρ×43πr 3×g ，即v 2＝4g ρr 3k，由于半径之比为1∶2，则落地速度之比为1∶2，选项A 正确．2. (多选)如图所示，水平地面上的L 形木板M 上放着小木块m ，M 与m 间有一个处于拉伸状态的弹簧，整个装置处于静止状态．下列说法正确的是( )A ．M 对m 无摩擦力作用B ．M 对m 的摩擦力方向向左C ．地面对M 的摩擦力方向向左D ．地面对M 无摩擦力作用解析：选BD ．对m 受力分析，m 受到重力、支持力、水平向右的弹簧的拉力和木板的摩擦力，根据平衡条件知，M 对m 的摩擦力方向向左，故A 错误，B 正确；对整体受力分析，在竖直方向上受到重力和支持力平衡，若地面对M 有摩擦力，则整体合力不为零，故地面对M 无摩擦力作用，故C 错误，D 正确．3．如图所示，水平面上A 、B 两物块的接触面水平，二者叠放在一起在作用于B 上的水平恒定拉力F 的作用下沿地面向右做匀速运动，某时刻撤去力F 后，二者仍不发生相对滑动，关于撤去F 前后下列说法正确的是( )A ．撤去F 之前A 受3个力作用B．撤去F之前B受到4个力作用C．撤去F前后，A的受力情况不变D．A、B间的动摩擦因数μ1不小于B与地面间的动摩擦因数μ2解析：选D．撤去F前，整体做匀速运动，故B受地面的摩擦力与F平衡，而A水平方向不受外力，故A不受B的摩擦力，B受重力、支持力、压力、拉力和地面的摩擦力共5个力作用；A只受重力和B对A的支持力两个力的作用，A、B错误；撤去拉力F后，由于整体做减速运动，A受到重力和B对A的支持力及B对A的摩擦力3个力的作用，C 错误；撤去拉力F后，由于整体做减速运动，整体的加速度a＝μ2g，而A的加速度a A＝μ2g ≤μ1g，即μ2≤μ1，D正确．4．如图甲所示，在粗糙水平面上静止放置一个截面为三角形的斜劈，其质量为M.两个质量分别为m1和m2的小物块恰好能沿两侧面匀速下滑．若现在对两物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F1和F2，且F1>F2，如图乙所示．则在两个小物块沿斜面下滑的过程中，下列说法正确的是()A．斜劈可能向左运动B．斜劈受到地面向右的摩擦力作用C．斜劈对地面的压力大小等于(M＋m1＋m2)gD．斜劈对地面的压力大小等于(M＋m1＋m2)g＋F1sin α＋F2sin β解析：选C．在未施加力之前，三个物体都处于平衡状态，故可以对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故支持力为(M＋m1＋m2)g，没有摩擦力；施加力之后，m1、m2与M的摩擦力、弹力都不变，则M受力情况不变，斜劈仍保持静止，根据牛顿第三定律可知斜劈对地面的压力大小等于(M＋m1＋m2)g，与地面间没有摩擦力，C正确．5. (多选)如图所示，A球被固定在竖直支架上，A球正上方的点O悬有一轻绳拉住B 球，两球之间连有轻弹簧，平衡时绳长为L，张力为T1，弹簧弹力为F1.若将弹簧换成原长相同的劲度系数更小的轻弹簧，再次平衡时绳中的张力为T2，弹簧弹力为F2，则() A．T1>T2B．T1＝T2C．F1<F2D．F1>F2解析：选BD ．以B 球为研究对象，B 球受到重力G 、弹簧的弹力F 和绳子的张力T ，如图所示．B 球受力平衡时，F 与T 的合力与重力G 大小相等、方向相反，即G ′＝G .根据三角形相似得G ′OA ＝T OB ＝F AB，换成劲度系数小的轻弹簧，形变量增大，AB 减小，则T 不变，F 减小，选项B 、D 正确．6．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33，重力加速度取10 m/s 2.若轻绳能承受的最大张力为1 500 N ，则物块的质量最大为( )A ．150 kgB ．100 3 kgC ．200 kgD ．200 3 kg解析：选A ．物块沿斜面向上匀速运动，受力如图，根据平衡条件F ＝ F f ＋ mg sin θ①F f ＝ μF N ②F N ＝mg cos θ③由①②③式得F ＝mg sin θ＋μmg cos θ，所以m ＝F g sin θ＋μg cos θ，代入数据得m ＝150 kg ，选项A 正确． 7．如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方形物块A 与截面为三角形的垫块B 叠放在一起，用水平外力F 缓缓向左推动B ，使A 缓慢升高，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的大小恒定不变解析：选D．设B的倾角为θ，对A物体受力分析，如图所示，则F3与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件有F3cos θ＝G A，F3sin θ＝F2，所以A对B的压力不变，选项C错误；A受三个力的作用，B受四个力的作用，选项A错误；对A、B整体受力分析，可知B对桌面的压力F′＝G A＋G B，推力F＝F2，因G A、G B、F2均不变，故B对桌面的压力不变，推力F不变，选项B错误，D正确．8．(多选)如图所示，将一充有氢气的气球系在一个石块上，风沿水平方向吹，气球受到的风力大小为F风＝kS v2(k是阻力系数，S是迎风横截面积)，石块开始静止于水平地面上，则()A．若风速逐渐增大，气球会连同石块一起离开地面B．无论风速多大，气球连同石块都不会离开地面C．若风速逐渐增大，气球会连同石块一起沿地面向左滑动D．无论风速多大，气球连同石块都不会被吹动解析：选BC．解析法分析动态变化．如图，整体分析气球与石块．开始时受力平衡，水平风力增大，不改变竖直方向的各个力，则石块不会离开地面，故选项A错误，B正确；开始时系统平衡，有F风＝F f，又有F f≤F fmax＝μF N(μ为石块与地面的动摩擦因数)，解得F≤μF N，若F风增大，竖直方向F N＝(M＋m)g－F浮不变，当F风增大到μF N时，系统会沿风地面向左滑动，故选项C正确，D错误．9．如图所示，两个相同的小物体P、Q静止在斜面上，P与Q之间的弹簧A处于伸长状态，Q与挡板间的弹簧B处于压缩状态，则以下判断正确的是()A．撤去弹簧A，物体P将下滑，物体Q将静止B．撤去弹簧A，弹簧B的弹力将变小C．撤去弹簧B，两个物体均保持静止D．撤去弹簧B，弹簧A的弹力将变小解析：选C．由于不知道物体P与斜面之间的摩擦力情况，故撤去弹簧A不能判断物体P的运动状态，选项A错误；撤去弹簧A的瞬间弹簧B的长度不变，所以弹簧B的弹力不变，故选项B错误；将PQ看成整体可以知道，P和Q的摩擦力方向均沿斜面向上，且PQ整体的摩擦力大于整体重力沿斜面向下的分力，故撤去弹簧B后物体P和Q仍然可以处于静止状态，弹簧A的弹力不变，故选项D错误，C正确．10．如图所示，在水平杆MN上套上两个质量不计的小环A和B，一长度为l、不可伸长的细线两端分别系在环A、B上，并在细线中点挂一个质量为m的物块．已知环A、B 与杆间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．那么系统平衡时小环A、B间的最大距离为()A．μl1＋μ2B．l1＋μC．l1＋μ2D．μl1＋μ解析：选A．则对A、B及m的整体：mg＝2F N，则环与杆间的最大静摩擦力f m＝μF N＝12μmg ；设细绳与杆的夹角为θ，则对圆环T cos θ＝f m ；对物块：2T sin θ＝mg .解得tan θ＝1μ；设AB 间的最大距离为x ，则⎝⎛⎭⎫12l 2－⎝⎛⎭⎫12x 212x ＝tan θ＝1μ，解得x ＝μl 1＋μ2，故选A ．11． (多选)如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，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缓慢拉动N ，直至悬挂N 的细绳与竖直方向成45°.已知M 始终保持静止，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一定一直增加C ．M 所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D ．M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加解析：选BD ．选N 为研究对象，受力情况如图甲所示，用水平拉力F 缓慢拉动N 的过程中，水平拉力F 逐渐增大，细绳的拉力T 逐渐增大，A 错，B 对．对于M ，受重力G M 、支持力F N 、绳的拉力T 以及斜面对它的摩擦力f .如图乙所示，若开始时斜面对M 的摩擦力f 沿斜面向上，则T ＋f ＝G M sin θ，T 逐渐增大，f 逐渐减小，当f 减小到零后，再反向增大．若开始时斜面对M 的摩擦力沿斜面向下，此时，T ＝G M sin θ＋f ，当T 逐渐增大时，f 逐渐增大，C 错，D 对．12. (多选)如图所示，质量均为m 的两光滑小环A 和B 用轻绳连接，分别套在水平和竖直的固定直杆上．在绳上O 点施一水平力F 拉紧轻绳，设法使整个系统处于静止状态，重力加速度为g .随后使力F 缓慢增大，则在此过程中( )A ．OA 段绳中的张力始终大于mg ，且逐渐增大B ．杆对A 环的作用力始终大于2mg ，且逐渐增大C ．OB 段绳中的张力始终大于mg ，且逐渐增大D ．OB 段绳与竖直方向的夹角逐渐增大解析：选CD ．以A 、B 两个小环整体为研究对象，对整体受力分析，整体受总重力2mg 、水平力F 、水平杆对A 环向上的支持力F N A 、竖直杆对B 环水平向左的支持力F N B ，据平衡条件可得，水平杆对A 环向上的支持力F N A ＝2mg ，竖直杆对B 环水平向左的支持力F N B ＝F ，以A 为研究对象，对A 受力分析，A 受重力、水平杆对A 竖直向上的支持力、绳OA 对A 的拉力，三力平衡，绳OA 的拉力一定竖直向下，且F N A ＝mg ＋T OA ，解得T OA ＝mg ，故A 、B 错误．以B 为研究对象，对B 受力分析，如图所示，设OB 段绳与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件可得T OB ＝(mg )2＋F 2N B ＝(mg )2＋F 2，tan θ＝F N B mg ＝F mg，力F 缓慢增大，OB 段绳中的张力始终大于mg ，且逐渐增大，OB 段绳与竖直方向的夹角逐渐增大，故C 、D 正确．13．(多选)如图，柔软轻绳ON 的一端O 固定，其中间某点M 拴一重物，用手拉住绳的另一端N .初始时，OM 竖直且MN 被拉直，OM 与MN 之间的夹角为α⎝⎛⎭⎫α>π2.现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM 由竖直被拉到水平的过程中( )A ．MN 上的张力逐渐增大B ．MN 上的张力先增大后减小C ．OM 上的张力逐渐增大D ．OM 上的张力先增大后减小解析：选AD ．设重物的质量为m ，绳OM 中的张力为T OM ，绳MN 中的张力为T MN .开始时，T OM ＝mg ，T MN ＝0.由于缓慢拉起，则重物一直处于平衡状态，两绳张力的合力与重物的重力mg 等大、反向．如图所示，已知角α不变，在绳MN 缓慢拉起的过程中，角β逐渐增大，则角(α－β)逐渐减小，但角θ不变，在三角形中，利用正弦定理得：T O M sin(α－β)＝mg sin θ，(α－β)由钝角变为锐角，则T O M 先增大后减小，选项D 正确；同理知T MN sin β＝mg sin θ，在β由0变为π2的过程中，T MN 一直增大，选项A 正确．14.质量为M 的半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上，其右端固定一个竖直挡板AB ，在P 上放两个大小相同的光滑小球C 和D ，质量均为m ，整个装置的纵截面如图所示．开始时P 、C 球心连线与水平面的夹角为θ，点P 、D 球心连线处于竖直方向，已知重力加速度为g .则下列说法正确的是( )A ．P 和挡板对C 的弹力分别为mg tan θ和mg sin θB ．地面对P 的摩擦力大小为零C ．使挡板缓慢地向右平行移动，但C 仍在P 和挡板AB 作用下悬于半空中，则地面对P 的摩擦力将不断增大D ．使挡板绕B 点顺时针缓慢转动，P 始终保持静止，则D 一定缓慢下滑解析：选C ．对D 受力分析，受到重力mg 和P 的支持力F N ；对C 受力分析，受到重力mg 、挡板AB 的支持力F N1和P 对C 的支持力F N2，如图所示，根据平衡条件，得F N1＝mg tan θ，F N2＝mg sin θ，选项A 错误；以P 、C 、D 整体为研究对象，进行受力分析，受到三者的重力、挡板AB 的支持力F N1，地面的支持力F N3，地面的静摩擦力f ，根据共点力平衡条件，有F N3＝(M＋2m)g，f＝F N1，选项B错误；使挡板缓慢地向右平行移动，由于θ不断减小，故f不断增大，选项C正确；由于P、D球心连线处于竖直方向，当使挡板绕B 点顺时针缓慢地转动时，小球D可继续保持静止，选项D错误．。
共点力作用下物体的平衡习题及答案
1．质量为m 的物体，用水平细绳AB 拉住，静止在倾角为θ的固定斜面上，求物体对斜面压力的大小，如图1（甲）。
2．如图2所示，挡板AB 和竖直墙之间夹有小球，球的质量为m ，问当挡板与竖直墙壁之间夹角θ缓慢增加时，AB 板及墙对球压力如何变化。
3．如图所示，用一个三角支架悬挂重物，已知AB 杆所受的最大压力为2000N ，AC 绳所受最大拉力为1000N ，∠α=30°，为不使支架断裂，求悬挂物的重力应满足的条件？4．如图所示，细绳CO 与竖直方向成30°角，A 、B 两物体用跨过滑轮的细绳相连，已知物体B 所受到的重力为100N ，地面对物体B 的支持力为80N ，试求（1）物体A 所受到的重力；（2）物体B 与地面间的摩擦力；（3）细绳CO 受到的拉力。
5．如图所示，在质量为1kg 的重物上系着一条长30cm 的细绳，细绳的另一端连着圆环，圆环套在水平的棒上可以滑动，环与棒间的静摩擦因数为0.75，另有一条细绳，在其一端跨过定滑轮，定滑轮固定在距离圆环0.5m 的地方。
当细绳的端点挂上重物G ，而圆环将要开始滑动时，试问 （1）长为30cm 的细绳的张力是多少？ （2）圆环将要开始滑动时，重物G 的质量是多少？（3）角φ多大？图26．如图所示，质量为m ＝5kg 的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数31=μ。
求当物体做匀速直线运动时，牵引力F 的最小值和方向角θ。
7．如图，A 、B 两物体质量相等，B 用细绳拉着，绳与倾角θ的斜面平行。
A 与B ，A 与斜面间的动摩擦因数相同，若A 沿斜面匀速下滑，求动摩擦因数的值。
8．如图所示，支杆BC 一端用铰链固定于B ，另一端连接滑轮C ，重物P 上系一轻绳经C 固定于墙上A 点。
若杆BC 、滑轮C 及绳子的质量、摩擦均不计，将绳端A 点沿墙稍向下移，再使之平衡时，绳的拉力和BC 杆受到的压力如何变化？9．如图1，OA 是一根横梁，一端安在轴O 上，另一端用钢索AB 拉着，在B 处安装一小滑轮，可以改变钢索的长度，OB ＝OA ，在A 端挂一重物G 。
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题：共点力的平衡(同步习题)【含答案及解析】
第三章相互作用——力5共点力的平衡基础过关练题组一平衡状态1.(多选)下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是()A.如果物体的运动速度为零,则必处于平衡状态B.如果物体的运动速度大小不变,则必处于平衡状态C.如果物体处于平衡状态,则物体沿任意方向的合力都必为零D.如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反2.物体受到共点力的作用,下列说法中正确的是()A.在某一时刻速度等于0的物体一定处于平衡状态B.相对于另一物体保持静止的物体一定处于平衡状态C.物体所受合力为0,就一定处于平衡状态D.物体做匀加速运动时,一定处于平衡状态题组二共点力平衡的条件3.一个物体受到三个共点力的作用,如果三个力的大小为如下各组中的情况,那么有可能使物体处于平衡状态的是()A.1N4N7NB.2N6N9NC.2N5N8ND.6N8N6N4.如图所示,有一只重为G的蜻蜓在空中沿虚线方向匀速直线飞行,在此过程中,蜻蜓受到空气对它作用力的方向是()A.a方向B.b方向C.c方向D.d方向5.一个质量为3kg的物体被放置在倾角为α=30°的固定、光滑斜面上,在如图所示的甲、乙、丙三种情况下,物体处于平衡状态的是(g取10N/kg)()A.仅甲图B.仅丙图C.仅乙图D.甲、乙、丙图题组三受力分析整体法和隔离法6.(多选)如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上,现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B,它们均静止不动(重力加速度大小为g),则()A.A与B之间一定存在摩擦力B.B与地面之间可能存在摩擦力C.B对A的支持力可能小于mgD.地面对B的支持力的大小一定等于(M+m)g7.(多选)如图所示,质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和一水平面间,处于静止状态。
若不计一切摩擦,重力加速度大小为g,则()A.水平面对正方体的弹力大小为(M+m)gB.墙面对正方体的弹力大小为mgtanαC.正方体对直角劈的弹力大小为mg cosαD.直角劈对墙面的弹力大小为mg sinα8.(多选)如图所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。
高中物理力与物体的平衡习题解析与专题训练(附答案)
力与物体的平衡例题解析力的合成与分解1.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动，则这三个力可能选取的数值为A.15 N、5 N、6 NB.3 N、6 N、4 NC.1 N、2 N、10 ND.1 N、6 N、8 N解析：物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动，则三个力的合力必定为零，只有B选项中的三个力的合力可能为零，故选B.答案：B2.一组力作用于一个物体，其合力为零.现把其中的一个大小为20 N的力的作用方向改变90°而大小不变，那么这个物体所受力的合力大小是_______.解析：由于物体所受的合力为零，则除20 N以外的其他力的合力大小为20 N，方向与20 N的力方向相反.若把20 N的力的方向改变90°，则它与其余力的合力垂直，由平行四边形定则知物体所受力的合力大小为202N.答案：202N3.如图1－2－15所示，物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受的摩擦力F f与拉力F的合力方向应该是图1－2－15A.水平向右B.竖直向上C.向右偏上D.向左偏上解析：对物块进行受力分析如图所示：除F与F f外，它还受竖直向下的重力G及竖直向上的支持力F N，物块匀速运动，处于平衡状态，合力为零.由于重力G和支持力F N在竖直方向上，为使这四个力的合力为零，F与F f的合力必须沿竖直方向.由平行四边形定则可知，F与F f的合力只能竖直向上.故B正确.F答案：B4.如图1－2－16所示，物体静止于光滑水平面M 上，力F 作用于物体O 点，现要使物体沿着OO '方向做加速运动（F 和O O '都在M 水平面内）.那么，必须同时再加一个力F '，这个力的最小值是图1－2－16A.F cos θB.F sin θC.F tan θD.F cot θ解析：为使物体在水平面内沿着O O '做加速运动，则F 与F '的合力方向应沿着O O '，为使F '最小，F '应与OO '垂直，如图所示.故F '的最小值为F '=F sin θ，B 选项正确.答案：B5 .某运动员在单杠上做引体向上的动作，使身体匀速上升.第一次两手距离与肩同宽，第二次两手间的距离是肩宽的2倍.比较运动员两次对单杠向下的作用力的大小，其结果为_______.解析：由于运动员匀速上升，运动员两次所受单杠的作用力都等于他的重力，故他对单杠向下的作用力都是mg .答案：mg6. 一根轻质细绳能承受的最大拉力是G ，现把一重为G 的物体系在绳的中点，两手先并拢分别握住绳的两端，然后缓慢地左右对称分开.为使绳不断，两绳间的夹角不能超过A.45°B.60°C.120°D.135°解析：当两绳间的夹角为120°时，两绳的拉力等于G ；若两绳的夹角大于120°，两绳的拉力大于G ；若两绳间的夹角小于120°，两绳的拉力小于G ，故选C.答案：C7. 刀、斧、凿、刨等切削工具的刃都叫做劈，劈的截面是一个三角形，如图1－2－17所示，使用劈的时候，在劈背上加力F ，这个力产生的作用效果是使劈的两侧面推压物体，把物体劈开.设劈的纵截面是一个等腰三角形，劈背的宽度是d ，劈的侧面的长度是L .试求劈的两个侧面对物体的压力F 1、F 2.2图1－2－17解析：根据力F 产生的作用效果，可以把力F 分解为两个垂直于侧面的力'1F 、'2F ，如图所示，由对称性可知，'1F ='2F .根据力三角形△O '1F F 与几何三角形△ACB 相似可得L F '1=dFF2'所以'1F ='2F =dLF 由于F 1='1F ，F 2='2F ， 故F 1=F 2=dL F . 答案：F 1=F 2=dL F8. 如图1－2－18所示，保持θ不变，将B 点向上移，则BO 绳的拉力将图1－2－18 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：对结点O 受力分析如图甲所示.由于结点O 始终处于平衡状态，合力为零，故F 1、F B 、F A 经过平移可构成一个矢量三角形，其中F 1=mg ，其大小和方向始终不变；F A 方向也不变，大小可变；F B 的大小、方向都在变.在绳向上偏移的过程中，可能作出一系列矢量三角形如图乙所示，显而易见在F B 变化到与F A 垂直前，F B 是逐渐变小的，然后F B 又逐渐变大.同时看出F A 是逐渐变小的，故C 正确.应用此方法可解决许多相关动态平衡问题.AA甲乙答案：C9.用细绳AC 和BC 吊起一重物，两绳与竖直方向的夹角如图1－2－19所示，AC 能承受的最大拉力为150 N ，BC 能承受的最大拉力为100 N.为使绳子不断裂，所吊重物的质量不得超过多少?图1－2－19解析：重物受到的三个力的方向已确定.当AC 、BC 中有一条绳的拉力达到最大拉力时，设F AC 已达到F AC ＝150 N ，已知F BC ＝F AC tan30°＝86.6 N ＜100 N.A CG ＝30cos AC F =22150N ＝172 N. G ＝172 N 时，F AC ＝150 N ，而F BC ＜100 N ，AC 要断. 所以G ≤172 N ，m ≤17.2 kg. 答案：m ≤17.2 kg10.（2003年高考新课程理科综合，19）如图1－2－20所示，一个半球形的碗放在桌面上，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为m 1和m 2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m 1的小球和O 点的连线与水平线的夹角为α=60°.两小球的质量比12m m 为2图1－2－20A.33B.32C.23D.22 解析：由F N 与F T 水平方向合力为零可知，F N =F T ；竖直方向有2F T cos30°=m 1g ，又F T =m 2 g ，从而得2m 2 g ×23=m 1 g ，解得12m m =33.答案：A11.如图1－2－21所示，重为G 的均匀链条，两端用等长的轻绳连接，接在等高的地方，绳与水平方向成θ角.试求：（1）绳子的张力；（2）链条最低点的张力.图1－2－21解析：（1）如图所示，设两端绳的拉力均为F 1，则有2F 1sin θ=G1F 1=θsin 2G. （2）设链条最低点的张力为F 2，则有 F 2=F 1cos θ=21G cot θ. 答案：（1）θsin 2G （2）21G cot θ12. 水平横梁的一端A 插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B .一轻绳的一端C 固定在墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m =10 kg 的重物，∠CBA =30°，如图1－2－22 所示.则滑轮受到绳子的作用力为（g 取10 m/s 2）ABCm图1－2－22A.50 NB.503 NC.100 ND.200 N解析：滑轮所受绳子的作用力是滑轮两侧绳子拉力的合力.根据定滑轮的特点，两侧绳的拉力均为F =mg =100 N.由于两侧绳的夹角为120°，所以，它们的合力也等于100 N ，C 选项正确.答案：C 13.（2003年辽宁大综合，36）如图1－2－23所示，一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a 、b 为两个位于斜面上质量均为m 的小木块.已知所有接触面都是光滑的.现发现a 、b 沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于♋♌Ma b图1－2－23 A.Mg +mgB.Mg +2mgC.Mg +mg （sin α+sin β）D.Mg +mg （cos α+cos β）解析：以楔形木块为研究对象，它受到重力、支持力、两木块的压力，根据平衡条件得F N =Mg +mg cos 2α+mg cos 2β 由于α+β=90°， 故cos 2α+cos 2β=1，所以楔形木块对地面的压力为F N =Mg +mg 正确选项为A. 答案：A14.如图1－2－24所示，用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，BC 水平，AC 边竖直，∠ABC =α，AB 及AC 两边上分别套有细线连着的铜环，当它们静止时，细线跟AB 所成的角θ的大小为（细线长度小于BC ）图1－2－24A.θ=αB.θ＞2π C.θ＜αD.α＜θ＜2π 解析：若铜环Q 质量为零，则它仅受线的拉力和铁丝AC 的弹力，它们是一对平衡力.由于铁丝对Q 环的弹力垂直于AC ，则细线必定垂直于AC ，此时θ=α，由于Q 环的质量大于零，故θ＞α.同样的道理，若铜环P 的质量为零，则θ=2π，而铜环P 的质量大于零，则θ＜2π，故α＜θ＜2π.选项D 正确.答案：D15.（2004年天津理综，17）中子内有一个电荷量为+32e 的上夸克和两个电荷量为－31e 的下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为r 的同一圆周上，如图1－2－25所示.图1－2－26给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是+23e图1－2－25+23e+23e+23e+23eBD图1－2－26解析：电荷量为－31e 的下夸克所受的另一个电荷量为－31e 的下夸克给它的静电力，为电荷量为+32e 的上夸克给它静电力的21，则由受力图及相应的几何知识可得到，两个电荷量为－31e 的下夸克所受的静电力的合力均竖直向上，电荷量为+32e 的上夸克所受的静电力的合力竖直向下，故B 选项正确.答案：B16.有点难度哟！如图1－2－27所示，在倾角α=60°的斜面上放一个质量为m 的物体，用k =100 N/m 的轻质弹簧平行斜面吊着.发现物体放在PQ 间任何位置都处于静止状态，测得AP =22 cm ，AQ =8 cm ，则物体与斜面间的最大静摩擦力等于多少？图1－2－27解析：物体位于Q 点时，弹簧必处于压缩状态，对物体的弹力F Q 沿斜面向下；物体位于P 点时，弹簧已处于拉伸状态，对物体的弹力F P 沿斜面向上，P 、Q 两点是物体静止于斜面上的临界位置，此时斜面对物体的静摩擦力都达到最大值F m ，其方向分别沿斜面向下和向上.根据胡克定律和物体的平衡条件得： k （l 0－l 1）+mg sin α=F m k （l 2－l 0）=mg sin α+F m解得F m =21k （l 2－l 1）=21×100×0.14 N=7 N. 答案：7 N17.有点难度哟！压榨机如图1－2－28所示，B 为固定铰链，A 为活动铰链.在A 处作用一水平力F ，C 就以比F 大得多的力压D .已知L =0.5 m ，h =0.1 m ，F =200 N ，C 与左壁接触面光滑，求D 受到的压力.图1－2－28解析：根据水平力产生的效果，它可分解为沿杆的两个分力F 1、F 2，如图a 所示.则F 1＝F 2=αcos 21F=αcos 2FFF F 2F F F 34a b而沿AC 杆的分力F 1又产生了两个效果：对墙壁的水平推力F 3和对D 的压力F 4，如图b 所示，则F 4=F 1sin α=21F tan α而tan α=hL故F 4=hLF 2=1.022005.0⨯⨯ N=500 N. 答案：500 N18．(06广东模拟)如图1-2所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中BC 边为斧头背，AB 、AC 边是斧头的刃面。
高三物理共点力的平衡试题答案及解析
高三物理共点力的平衡试题答案及解析1.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．B．C．D．【答案】D【解析】假设平衡后轻环位置为P，平衡后，物体上升L，说明此时POO'恰好构成一个边长为L的正三角形，绳中张力处处相等，均为Mg，故钩码的重力恰好与PO'、PO拉力的合力等大反向，由三角函数关系可知，钩码的重力为，故其质量为，选D。
【考点】共点力的平衡【方法技巧】解决共点力平衡的相关问题时，对正确的研究对象（如系统、单个物体、结点等）做出受力分析往往是解决问题的关键，还要注意几何关系的应用。
2.拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。
设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。
（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。
（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。
已知存在一临界角θ0，若θ≤θ，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。
求这一临界角的正切tanθ。
【答案】(1)(2)【解析】（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。
将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有Fcosθ+mg="N" ①Fsinθ="f" ②式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。
按摩擦定律有f=μN③联立①②③式得④（2）若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有Fsinθ≤λN⑤这时①式仍满足。
联立①⑤式得⑥现考察使上式成立的θ角的取值范围。
注意到上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有⑦使上式成立的θ角满足θ≤θ0，这里θ是题中所定义的临界角，即当θ≤θ时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。
最新高考物理二轮复习专题集训2-3共点力作用下物体的平衡及答案
2-3共点力作用下物体的平衡一、选择题1．(2012·南通一调)帆船航行时，遇到侧风需要调整帆面至合适的位置，保证船能有足够的动力前进。
如图是帆船航行时的俯视图，风向与船航行方向垂直，关于帆面的、b、c、d四个位置，可能正确的是( )A．B．b．c D．d[答案] B[解析] 要使船在航行过程中有足够的动力前进，则风对帆的作用力必有沿船的航行方向上的分力，根据正交分解法可知选项B正确。
2．(2012·杭州4月质检)小张将吊床用绳子拴在两棵树上等高的位置，如图所示。
他先坐在吊床上，后躺在吊床上，两次均处于静止状态。
则( )A．吊床对他的作用力，坐着时更大B．吊床对他的作用力，躺着时更大．吊床对他的作用力，坐着与躺着时一定等大D．吊床两端绳的张力，坐着与躺着时一定等大[XXK][答案][解析] 因坐着和躺着时皆处于静止状态，故吊床对他的作用力等于重力，坐着和躺着时一定等大，则选项正确。
3(2012·安徽“江南十校”联考)如图所示，起重机将重为G 的重物匀速吊起，此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60°，则每根钢索中弹力大小为( )A B D[答案] D[解析] 设每根钢索中弹力大小为F ，由共点力平衡得：4F c60°＝G ，解得F ＝G2，选项D 对。
4．(2012·安徽淮南)如图所示，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，则关于A 、B 两物体的受力个，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 ．A 受3个力，B 受3个力 D ．A 受4个力，B 受4个力[答案] A[解析] 由于A 、B 间接触面光滑，故A 、B 间无摩擦力，由于物体A 恰好不离开地面，故地面对A 无支持力，所以地面对A 没有摩擦力，因此A 物体受重力、水平推力F、B对A的支持力三个力的作用；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，所以B受四个力的作用，答案选A。
高中物理-专题练习-高三物理练习共点力作用下的平衡
高三物理练习9共点力作用下的平衡 班级 姓名1．物体在共点力的作用下，下列说法中正确的是A ．物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态B ．物体相对于另一物体保持静止，物体一定处于平衡状态C ．物体所受合力为零，就一定处于平衡状态D ．物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态2．如图l 所示，A 和B 两物体相互接触并静止在水平面上，现有两个水平推力F 1 、F 2分别作用在A 、B 上，A 、B 两物体仍保持静止，则A 、B 之间的作用力大小是A ．一定等于零 C ．一定等于F 1B ．不等于零，但一定小于F 1 D ．可能等于F 23．如图2所示，竖直绝缘墙壁上固定一个带电质点A ，A 点正上方的P 点用绝缘丝线悬挂另一质点B ，A 、B 两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于漏电A 、B 两质点的带电荷量缓慢减小，在电荷漏完之间，关于悬线对悬点P 的拉力F 1大小和A 、B 间斥力F 2大小的变化情况，下列说法中正确的是A ．F 1保持不变B ．F 1先变大后变小C ．F 2保持不变D ．F 2逐渐减小4．如图3所示，用A0、B0两细线悬挂一重物，若保持AO 线与水平方向间夹角a 不变，当BO 线从水平位置缓慢转到竖直位置的过程中，A0、B0两线的拉力F T1、 F T2的变化情况是A ．都变大B ．都变小c ．F T1小，F T2增大 D ．F T1减小，F T2先减小后增大5．如图所示，水平细杆上套一环A ，环A 与球B 间用一轻绳相连，质量分别为m A 、m B ，由于球B 受到水平风力作用，环A 与球B 一起向右匀速运动．已知细绳与竖直方向的夹角为θ.则下列说法正确的是A ．风力增大时，轻质绳对球B 的拉力保持不变B ．球B 受到的风力F 为m B g tan θC ．杆对环A 的支持力随着风力的增加而增加D ．环A 与水平细杆间的动摩擦因数为m B m A ＋m B6..如图所示，斜劈ABC 放在粗糙的水平地面上，在斜劈上放一重为G 的物块，物块静止在斜劈上，今用一竖直向下的力F 作用于物块上，下列说法正确的是A ．斜劈对物块的弹力增大B ．物块所受的合力不变C ．物块受到的摩擦力增大D ．当力F 增大到一定程度时，物体会运动7．我国成功发射的“神舟”系列载人飞船的同收舱在将要着陆之前的一段时间t 内，由于受到空气阻 力的作用做匀速竖直下落运动．若回收舱受到的空气阻力大小与其速率的平方成正比，这个比例系数为k ，回收舱的质量为m ，当地的重力加速度为g ，则此过程中回收舱的速度应为8．跳伞运动员打开伞后经过一段时间，将在空中保持匀速降落．已知运动员和他身上装备的总重量为G 1，圆顶形降落伞伞面的重量为G 2，有8条相同的拉线一端与飞行员相连(拉线重量不计)，另一端均匀分布在伞面边缘上(图7中没有把拉线都画出来)，每根拉线和竖直方向都成300角，那么每根拉线上的张力大小为9.如图所示，在水平板的左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧．紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度．已知滑块与板之间的动摩擦因数为33，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现将板的右端缓慢抬起(板与水平面的夹角为θ)，直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小F 随夹角θ的变化关系可能是A B C D10.三段等长的、不可伸长的细线结于O 点，A 端固定在水平杆上，B 端接在套在竖直光滑杆上的轻圆环上，C 端挂一重物，重物质量为m ；开始时轻圆环固定在紧靠D 端的位置，AD 等于绳长OA ，静止时如图所示．今不再固定圆环，让圆环可以在竖直光滑杆上自由滑动，再次静止时OA 绳拉力为T A ，OB 绳拉力为T B ，则A ．T A <mg ，TB >mg B ．T A ＝mg ，T B ＝0C ．T A ＝mg ，T B ＝mgD ．T A >mg ，T B ＝mg11.如图所示，A 、B 两物体的质量分别为mA 、mB ，且m A ＞m B ，整个系统处于静止状态且滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳一端由Q 点缓慢地向左移到P 点，整个系统重新平衡后，物体A 的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ的变化情况是A ．物体A 的高度升高，θ角变大B ．物体A 的高度降低，θ角变小C ．物体A 的高度升高，θ角不变D ．物体A 的高度不变，θ角变小12.一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A 和B （中央有孔），A 、B 间由细绳连接着，它们处于图中所示位置时恰好都能保持静止状态。
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共点力作用下物体的平衡
基础过关
一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1．如图所示，质量均为m 的a ，b 两木块叠放在水平面上，a 受到斜向上与水平面成θ角的力F 作用，b 受到斜向下与水平面成θ角的力F 作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则（ ）
A ．b 对a 的支持力一定等于mg
B ．水平面对b 的支持力可能大于2mg
C ．a ，b 间一定存在静摩擦力
D ．b 与水平面间可能存在静摩擦力
2．如图所示，用长为L 的轻绳悬挂一质量为m 的小球，对小球再施加一个力，使绳与竖直方向成β角并绷紧，小球处于静止状态，此力最小为（ ）
A ．mgsin β
B ．mgcos β
C ．mgtan β
D ．mgcotB
3．不可伸长的轻绳AO 和BO 下端共同系一个物体P ，细线长AO ＞BO ，A ，B 两端点在同一水平线上，开始时两线刚好绷直，如下左图所示.细线AO ，BO 的拉力分别为F A ，F B ，保持A ，B 在同一水平线上，使A ，B 逐渐远离的过程中，关于细线上的拉力F A ，B B 的大小随A ，B 间距离的变化情况是（ ）
A ．F A 随距离增大而一直增大
B ．F A 随距离增大而一直减小
C ．F B 随距离增大而一直增大
D ．F B 随距离增大而一直减小
4．如图所示，A ，B 为相同的两个木块，叠放在水平的地面C 上，A ，B 用水平轻绳通过一个滑轮连接在一起，在滑轮上作用一个水平力F ，恰使A ，B 两个木块一起沿水平面向右做匀速直线运动，不计轻绳和滑轮的质量以及滑轮轴的摩擦.关于A 与B 间的摩擦力f 1与B 与C 间的摩擦力f 2的大小，有（ ）
A ．f 1=2f ，f 2=2
f B ．f 1=2f ，f 2=f C ．f 1=0，f 2=f D ．条件不足，无法确定
5．如图所示，OA 为一遵守胡克定律的弹性轻绳，其一端固定在天花板上的O 点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平面上的滑块A 相连.当绳处于竖直位置时，滑块A 与地面有压力作用.B 为一紧挨绳的光滑水平小钉，它到天花板的距离BO 等于弹性绳的自然长度.现用水平力F 作用于A ，使之向右做直线运动，在运动过程中，作用在A 上的摩擦力（ ）
A ．逐渐增大
B ．逐渐减小
C ．保持不变
D ．条件不足，无法判断
二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意）
6．如下左图所示，A、B两物体均处于静止状态，则关于物体B的受力情况，下列叙述中正确的是（）
A．B物体可能受到三个力的作用，也可能受到四个力的作用
B．B物体一定受到四个力的作用
C．B物体必定受地面的静摩擦力作用D．B物体必定受地面的支持力作用
7．物体A在斜面上刚好处于静止状态，在其上轻放一重物B，B的重力为G，则下列说法中正确的是（）
A．A对斜面的压力增加了G B．A对斜面的压力增加了Gcosθ
C．A所受的合力增加了G D．A对斜面的作用力增加了G
8．如下左图所示，A，B，C三物体组成的系统已经在水平面上以同一速率做匀速运动，其中C物受到向右的恒力F的牵引，则下列说法中不正确的是（）
A．B物受向右的摩擦力B．C物未受摩擦力
C．A，B，C这个系统所受摩擦力的矢量和为零D．A物所受摩擦力的矢量和为零
9．如上右图所示，一根水平直杆上套着M、N两个轻环，在环下用两根等长的轻绳拴着一个重物，把两环分开放置，静止时，杆对环的摩擦力大小为f，支持力大小为N，若把两环距离稍缩短些放置，仍处于静止，则（）
A．N变小B．N不变C．f变小D．f变大三、计算或论述题
10．如图所示，当用大小为20N，方向与水平方向成37°的推力F推物体时，恰能使重15N 的物体靠在竖直墙面上不下滑.
（1）此时物体所受的摩擦力为多大？
（2）当推力方向不变，大小为22N时，物体与墙之间的摩擦力是多少？
（3）欲使物体与墙之间不存在摩擦力，则推力应为多大？
11．如图所示，质量相等的长方形木块叠放在倾角为30°的斜面上，B 放在A 上并用一根细绳拴在斜面上，细绳与斜面平行，已知A 、B 间，A 与斜面间的动摩擦因数μ相等，若此时A 刚好能在B 和斜面间匀速下滑，试分析A 、B 两木块受力情况并画出它们的受力分析图，以及计算出动摩擦因数.
12．如图所示，轻绳的A 端固定在天花板上，B 端系一个重为G 的小球，小球静止在固定的光滑的大球球面上.已知AB 绳长为l ，大球半径为R ，天花板到大球顶点的竖直距离AC=d ，∠ABO ＞90°.求绳对小球的拉力及大球对小球的支持力的大小.（小球可视为质点）
13．若用力F 斜向上与水平方向成θ角拉重为G 的物体，当F 1=2
1G 时，物体恰能在水平面上做匀速直线运动，若用力F 2沿倾角为θ的斜面向上拉动物体，当F 2=G 时，物体也恰好能够匀速向上滑动.求物体与水平面间的动摩擦因数μ1，物体与斜面间的动摩擦因数μ2之比μ1∶μ2的值.
能力提升
14．一表面粗糙的斜面，放在水平光滑的地面上，如图所示，θ为斜面的倾角.一质量为m的滑块恰媸能沿斜面匀速下滑.若一推力F作用于滑块上使之沿斜面匀速上滑，为了保持斜面静止不动，必须用一大小为f=4mgcosθsinθ的水平力作用于斜面上，求推力F的大小和方向.
15．如图所示，一只质量为m的箱子，置于斜面上.动摩擦因数μ为，若不管用多大水平推力作用于箱子上，箱子都不可能向上滑动，则斜面的倾角θ应该满足什么条件？
共点力作用下物体的平衡
1.C
2.A
3.A
4.B
5.C 提示 弹簧弹力在竖直方向的分力保持不变.
6.BCD
7.BD
8.ABC
9.BC
10.（1）对物体进行受力分析，由于物体静止，根据共点力的平衡条件有Fsin37°+f =G 解得物体所受摩擦力f =3N ，沿墙面向上
（2）物体所受摩擦力f =1.8N ，沿墙面向上
（3）若物体与墙之间不存在摩擦力，则f sin37°=G ，解得推力F=25N.
11.受力分析图略 9
3=μ 12.小球为研究对象，其受力如图所示.绳的拉力F 、重力G 、支持力F N 三个力构成封闭的矢量三角形，则该矢量三角形与几何三角形AOB 相似，则根据相似比的关系
R
F R d
G l F N =+=，于是解得
G R
d R F G R d l F N +=+=,. 13.F 1cos θ=μ1（G －F 1sin θ）、又F 1=G 2
1， 则θ
θμsin 2cos 1-= θμθcos sin 22G G F +=，则θ
θμcos sin 12-= 所以μ1∶μ2=（1+sinθ）∶（2－sinθ）
14.因物块恰好能够沿斜面下滑，设斜面与物块间的动摩擦因数为μ，则可得到： θμθcos sin mg mg =，即θμtan =.
设推力F 沿斜面的分量为F x ，垂直于斜面的方向的分量为F y ，
其受力分析如图甲所示，春中支持力为F 1、摩擦力为F 2.根据平衡条
件列
出方程 2sin F mg F x +=θ、θcos 1mg F F y += 且F 2=μF 1.
斜面的受力如图乙所示，其中Mg 为斜面所受重力，F 3为地
面对斜面的支持力，斜面静止：f =F 2cos θ+f F 1sin θ.综合上述各式可
解得
F x =3mgsin θ；F y =mgcos θ，则推力
θ222sin 81+=+=mg F F F y x ，与斜面方向夹角ϕ满足θϕt a n 31t a n ==
x y F F .
15.θ≥
1arctan。