物理一轮教师备用题库：第5讲 共点力的平衡及其应用+Word版含解析.docx

教师备用题库1.如图所示,一物块受一恒力F作用,现要使该物块沿直线AB运动,应该再加上另一个力的作用,则加上去的这个力的最小值为( )A.F cos θB.F sin θC.F tan θD.答案 B 要使物块沿AB方向运动,恒力F与另一个力的合力必沿AB方向,当另一个力与AB 方向垂直时为最小,故F'=F sin θ,故ACD错误,B正确。

2.如图所示,某健身爱好者手拉着轻绳,在粗糙的水平地面上缓慢地移动,保持绳索始终平行于地面。

为了锻炼自己的臂力和腿部力量,可以在O点悬挂不同的重物G,则( )A.若健身者缓慢向右移动,绳OA拉力变小B.若健身者缓慢向左移动,绳OB拉力变小C.若健身者缓慢向右移动,绳OA、OB拉力的合力变大D.若健身者缓慢向左移动,健身者与地面间的摩擦力变小答案 D 设绳OA的拉力为FA ,绳OB的拉力为FB,重物C的质量为m,因O点始终处于平衡状态,根据平衡条件有:FA cos θ-mg=0,FAsin θ-FB=0,解得FA=,FB=mg tan θ,当健身者缓慢向右移动时,θ角变大,则FA 、FB均变大,故选项A正确;当健身者缓慢向左移动时,θ角变小,则FA 、FB均变小,因为健身者所受的摩擦力与OB绳拉力FB相等,故健身者与地面间的摩擦力变小,故选项B错误,D正确;不论健身者朝哪里移动,绳OA、OB拉力的合力保持不变,大小等于重物G的重力mg,故选项C错误。

3.如图所示,一根不可伸长的轻绳两端连接两轻环A、B,两环分别套在相互垂直的水平杆和竖直杆上,轻绳绕过光滑的轻小滑轮,重物悬挂于滑轮下,始终处于静止状态,下列说法正确的是( )A.只将环A向下移动少许,绳上拉力变大,环B所受摩擦力变小B.只将环A向下移动少许,绳上拉力不变,环B所受摩擦力不变C.只将环B向右移动少许,绳上拉力变大,环A所受杆的弹力不变C.只将环B向右移动少许,绳上拉力不变,环A所受杆的弹力变小答案 B 设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为α,绳子的长度为L,B点到墙壁的距离为s,根据几何知识和对称性,得:sin α=①,以滑轮为研究对象,设绳子拉力大小为F,根据平衡条件得:2F cos α=mg,得F=②当只将绳的左端向下移动少许,s和L均不变,则由②式得知,F不变,故A错误B正确;当只将绳的右端向右移动少许,s增加,而L不变,则由①式得知,sin α增大,cos α减小,则由②式得知,F增大,故C、D错误。

4.如图所示,竖直平面内有一光滑直杆AB,杆与水平方向的夹角为θ(0°≤θ≤90°),一质量为m的小圆环套在直杆上,给小圆环施加一与该竖直平面平行的恒力F,并从A端由静止释放,改变直杆和水平方向的夹角θ,当直杆与水平方向的夹角为30°时,小圆环在直杆上运动的时间最短,重力加速度为g,则下面说法错误的是( )A.恒力F沿与水平方向成30°角斜向右下的方向B.当小圆环在直杆上运动的时间最短时,小圆环与直杆间必无挤压C.若恒力F的方向水平向右,则恒力F的大小为mgD.恒力F的最小值为mg答案 A 根据题意,小圆环在直杆上运动的时间最短,则加速度最大,即恒力F 与重力的合力方向沿杆的方向,那么恒力F 的方向不确定,故A 错误;要使时间最短,则加速度最大,即不论F 多大,沿何种方向,力F 与mg 的合力方向沿杆向下,当恒力F 的方向水平向右,受力如图所示,小圆环与直杆间必无挤压则有:F=°= mg,故B 、C 正确;合力F 合与mg 、F 三力可构成矢量三角形,如图所示:由图可知,当F 与F 合垂直时,即与斜面垂直时,F 有最小,则有:F min =mg sin 60°= mg,故D 正确。

5.如图所示是一旅行箱,它既可以在地面上推着行走,也可以在地面上拉着行走。

已知该旅行箱的总质量为15 kg,一旅客用斜向上的拉力拉着旅行箱在水平地面上做匀速运动,若拉力的最小值为90 N,此时拉力与水平方向间的夹角为θ,重力加速度大小为g=10 m/s 2,sin 37°=0.6,旅行箱受到地面的阻力与其受到地面的支持力成正比,比值为μ,则( )A.μ=0.5,θ=37°B.μ=0.5,θ=53°C.μ=0.75,θ=53°D.μ=0.75,θ=37°答案 D 对物体受力分析,如图所示:根据平衡条件,水平方向,有:F cos θ-f=0,竖直方向,有:N+F sin θ-G=0,其中:f=μN,故F=令μ= tan α,则F=;-当α-θ=0°时,F有最小值,故F=G sin α=90 N,故α=37°,故μ= tan 37°=0.75,θ=37°;故选D。

6.如图所示为一简易起重装置,AC是上端带有滑轮的固定支架BC为质量不计的轻杆,杆的一端C用较链固定在支架上,另一端B悬挂一个质量为m的重物,并用钢丝绳跨过滑轮A连接在卷扬机上。

开始时,杆BC与AC的夹角∠BCA>90°,现使∠BCA缓缓变小,直到∠BCA=30°。

在此过程中,杆BC所受的力(不计一切阻力)( )A.逐渐增大B.先减小后增大C.大小不变D.先增大后减小答案 C 以结点B为研究对象,分析受力情况,作出力的合成图如图,根据平衡条件则知,F、与G大小相等、方向相反。

N的合力F合=G,得:F=G,N=G,现使∠BCA缓慢变小的过程根据三角形相似得:合==,又F合中,AB变小,而AC、BC不变,则得到,F变小,N不变,所以绳子越来越不容易断,作用在BC杆上的压力大小不变;故选C。

7.哥伦比亚大学的工程师研究出一种可以用于人形机器人的合成肌肉,可模仿人体肌肉做出推、拉、弯曲和扭曲等动作。

如图所示,连接质量为m 的物体的足够长细绳ab 一端固定于墙壁,用合成肌肉做成的“手臂”ced 的d 端固定一滑轮,c 端固定于墙壁,细绳绕过滑轮,c 和e 类似于人手臂的关节,由“手臂”合成肌肉控制。

设cd 与竖直墙壁ac 夹角为θ,不计滑轮与细绳的摩擦,下列说法正确的是( )A.若保持θ不变,增大cd 长度,细绳ad 部分拉力变大B.若保持θ=90°,增大cd 长度,细绳对滑轮的力始终沿dc 方向C.若保持ac 等于ad,增大cd 长度,细绳对滑轮的力始终沿dc 方向D.若θ从90°逐渐变为零,cd 长度不变,且保持ac>cd,则细绳对滑轮的力先减小后增大 答案 C 细绳ad 的拉力大小等于物体的重力,则若保持θ不变,增大cd 长度,细绳ad 部分拉力不变,选项A 错误;若保持θ=90°,细绳对滑轮的力与ad 绳和bd 绳拉力的合力等大反向,因T ad =T ab =mg,则ad 绳和bd 绳拉力的合力方向指向左下方,则细绳对滑轮的力方向指向右上方,不沿dc 方向,选项B 错误;若保持ac=ad,则∠acd=∠adc=∠cdb,则此时ad 绳和bd 绳拉力的合力方向沿dc 方向,即使增大cd 长度,上述关系仍然不变,即细绳对滑轮的力始终沿dc 方向,选项C 正确;若θ从90°逐渐变为零,cd 长度不变,且保持ac>cd,则ad 与ac 的夹角先增大后减小,ad 与db 的夹角先减小后增加,则ad 绳和bd 绳拉力的合力先增大后减小,即细绳对滑轮的力先增大后减小,选项D 错误;故选C 。

8.如图所示,光滑固定斜面上有一个质量为10 kg 的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上,已知绳子与竖直方向的夹角为45°,斜面倾角30°,整个装置处于静止状态,(g 取10 m/s 2);求:(1)绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小;(2)若另外用一个外力拉小球,能够把小球拉离斜面,求最小的拉力的大小。

答案 (1)51.8 N 73.2 N (2)70.7 N解析(1)如图,水平竖直建立直角坐标系,对小球做受力分析,把不在轴上的力沿轴分解,列平衡方程如下T sin 45°-N sin 30°=0T cos 45°+N cos 30°-mg=0由以上两式得:N=73.2 N;T=51.8 N(2)当拉力与绳子相垂直时拉力有最小值,拉力的最小值为:=mg sin 45°Fm代数解得:F=70.7 Nm美文欣赏1、走过春的田野，趟过夏的激流，来到秋天就是安静祥和的世界。

秋天，虽没有玫瑰的芳香，却有秋菊的淡雅，没有繁花似锦，却有硕果累累。

秋天，没有夏日的激情，却有浪漫的温情，没有春的奔放，却有收获的喜悦。

清风落叶舞秋韵，枝头硕果醉秋容。

秋天是甘美的酒，秋天是壮丽的诗，秋天是动人的歌。

2、人的一生就是一个储蓄的过程，在奋斗的时候储存了希望；在耕耘的时候储存了一粒种子；在旅行的时候储存了风景；在微笑的时候储存了快乐。

聪明的人善于储蓄，在漫长而短暂的人生旅途中，学会储蓄每一个闪光的瞬间，然后用它们酿成一杯美好的回忆，在四季的变幻与交替之间，散发浓香，珍藏一生！3、春天来了，我要把心灵放回萦绕柔肠的远方。

让心灵长出北归大雁的翅膀，乘着吹动彩云的熏风，捧着湿润江南的霡霂，唱着荡漾晨舟的渔歌，沾着充盈夜窗的芬芳，回到久别的家乡。

我翻开解冻的泥土，挖出埋藏在这里的梦，让她沐浴灿烂的阳光，期待她慢慢长出枝蔓，结下向往已久的真爱的果实。

4、好好享受生活吧，每个人都是幸福的。

人生山一程，水一程，轻握一份懂得，将牵挂折叠，将幸福尽收，带着明媚，温暖前行，只要心是温润的，再遥远的路也会走的安然，回眸处，愿阳光时时明媚，愿生活处处晴好。

5、漂然月色，时光随风远逝，悄然又到雨季，花，依旧美；心，依旧静。

月的柔情，夜懂；心的清澈，雨懂；你的深情，我懂。

人生没有绝美，曾经习惯漂浮的你我，曾几何时，向往一种平实的安定，风雨共度，淡然在心，凡尘远路，彼此守护着心的旅程。

沧桑不是自然，而是经历；幸福不是状态，而是感受。

6、疏疏篱落，酒意消，惆怅多。

阑珊灯火，映照旧阁。

红粉朱唇，腔板欲与谁歌？画脸粉色，凝眸着世间因果；未央歌舞，轮回着缘起缘落。

舞袖舒广青衣薄，何似院落寂寞。

风起，谁人轻叩我柴扉小门，执我之手，听我戏说？7、经年，未染流殇漠漠清殇。

流年为祭。

琴瑟曲中倦红妆，霓裳舞中残娇靥。

冗长红尘中，一曲浅吟轻诵描绘半世薄凉寂寞，清殇如水。

寂寞琉璃，荒城繁心。

流逝的痕迹深深印骨。

如烟流年中，一抹曼妙娇羞舞尽半世清冷傲然，花祭唯美。

邂逅的情劫，淡淡刻心。

那些碎时光，用来祭奠流年，可好？8、缘分不是擦肩而过，而是彼此拥抱。

你踮起脚尖，彼此的心就会贴得更近。

生活总不完美，总有辛酸的泪，总有失足的悔，总有幽深的怨，总有抱憾的恨。