高一物理共点力平衡与动态分析精选练习题及答案
3.5.2共点力平衡动态力分析-2024-2025学年高一物理举一反三系列(人教版2019必修第一册
3.5.2共点力平衡动态力分析解析版目录一、【三角形法知识点梳理】 (1)二、【三角函数法知识点梳理】 (3)三、【相似三角形法知识点梳理】 (6)四、【画圆法知识点梳理】 (9)五、【综合法（整体隔离）知识点梳理】 (11)六、【摩擦力不确定性动态分析知识点梳理】 (15)一、【三角形法知识点梳理】物体受三个力作用，当一个力大小、方向均不变，另一个力方向不变，第三个力大小、方向均变化时，根据平行四边形定则，将大小、方向均不变的力沿另两个力的反方向分解(或将大小、方向均不变的力的反作用力沿另两个力的方向分解)，根据物体处于平衡状态时合力为零以及两个分力的大小、方向变化情况，判断另两个力的大小、方向变化情况。
如轻绳一端连接圆弧形细杆，另一端与小球相连，在悬点A沿杆缓慢上移的过程中，分析轻绳的拉力和斜面的支持力的变化情况时，采用三角形法，如图所示【三角形法举一反三练习】1．如图所示，轻质弹簧一端固定在水平天花板上，另一端与一小球相连，再对小球施加一个拉力F使小球处于平衡状态。
现保持拉力F大小不变，方向沿顺时针缓慢转至水平，此过程中弹簧的长度将（弹簧始终处在弹性限度内）（）A．先减小后增大B．先增大后减小C．减小D．增大【答案】D【详解】根据题意，对小球受力分析，如图所示保持拉力F大小不变，方向缓慢转至水平过程中，由矢量三角形可得，弹簧弹力逐渐增大，弹簧长度逐渐增大。
故选D。
θ=︒的光滑斜面，用一光滑竖直挡板OA将重30N的小球挡在斜面上，小球处于静止状态。
2．如图，一个倾角为53挡板绕O点沿逆时针缓慢转动到水平方向过程中，下列说法正确的是（）A．斜面对小球的作用力先减小后增大B．挡板对小球的作用力一直增大C．挡板对小球的作用力一直减小D．挡板与斜面对小球的合力保持不变【答案】D【详解】ABC．对球受力分析，如图所示，根据平行四边形定则知，利用图示法，挡板以底端为轴缓慢转到水平位置的过程中，斜面对球的弹力F N2逐渐减小，挡板对球的弹力F N1先减小后增大，故ABC错误；D．小球始终处于平衡状态，所以小球所受合力始终为0，挡板与斜面对小球的合力与重力等大反向，保持不变，选项D正确。
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。
高一物理共点力平衡与动态分析精选练习题及答案
高一物理共点力平衡与动态分析练习题1．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，如图所示．在这一过程中，物块m 受到长木板支持力 F N和摩擦力 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2．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3．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4．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()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5．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6.半径为 R 的表面光滑的半球固定在水平面上。
在距其最高点的正上方为 h 的悬点 O，固定长 L 的轻绳一端，绳的另一端拴一个重为G 的小球。
小球静止在球面上，当绳长L 逐渐变长时如图所示。
则绳对小球的拉力T 如何变化 ()；支持力 N 如何变化 ()A ．变大B．变小C．不变D．无法确定17．物体 m 恰好沿静止的斜面匀速下滑，现用力 F 作用在 m 上，力 F 过 m 的重心，且方向竖直向下，则()A ．斜面对物体的压力增大B ．斜面对物体的摩擦力增大了C．物体将不能沿斜面匀速下滑D．物体仍保持匀速下滑8.如图所示，使弹簧测力计Ⅱ从图示位置开始沿顺时针方向缓慢转动，在此过程中，保持结点位于O点不变，保持弹簧测力计I 的拉伸方向不变，那么，在全过程中关于弹簧测力计 I 、Ⅱ的读数F1和 F2的变化是( )A． F1增大， F2减小B．F1减小，F2先增大后减小C． F1减小， F2增大D．F1减小，F2先减小后增大9．如图所示， A 与 B 两个物体用轻绳相连后，跨过无摩擦的定滑轮， A 物体在水平面上 Q 位置时处于静止状态，若将 A 物体移到P 位置，仍然能够处于静止状态，则 A 物体由 Q 移到 P 后，作用于 A 物体上的力中增大的是（）A ．地面对 A 的摩擦力B ．地面对 A 的支持力C．绳子对 A 的拉力 D ．A 受到的合力10.如图所示，重力为 500N 的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200 N 的物体，当绳与水平面成60o角时，物体静止，不计算滑轮与绳的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力．11．如图所示，物体 A 质量为 2kg ，与斜面间摩擦因数为 0.4 若要使 A 在斜面上静止，物体B 质量的最大值和最小值是多少？参考答案： 1.C 2AC 3D 4B 5D6(A ) ,(C) 7A D.8D 9AB10.支持力N=100N, 摩擦力 F=330N11.B 的最大值为 1.84N，最小值为0.56N.2。
高一物理力的共点平衡与动态解析题目与解答
高一物理力的共点平衡与动态解析题目与
解答
题目一：力的共点平衡
题目描述
一个物体在水平桌面上，两个力 F1 和 F2 作用在该物体上，使得物体保持静止。
已知 F1 的大小为 10 N，方向为向右；F2 的大小为 8 N，方向为向左。
求物体所受合力的大小和方向。
解答
根据力的共点平衡原理，物体所受合力的大小等于两个力的矢量和的大小。
合力的方向可以通过矢量和的方向来确定。
设物体所受合力的大小为 F，方向为向右。
由矢量和的定义可得：
F = |F1 + F2|
代入已知数值：
F = |10 N + (-8 N)|
计算矢量和的大小：
F = |2 N|
根据矢量和的方向确定合力的方向：
合力的方向为向右。
因此，物体所受合力的大小为 2 N，方向为向右。
题目二：动态解析
题目描述
一个物体在水平桌面上，受到一个水平方向的力 F1，使得物
体产生加速度。
已知物体的质量为2 kg，加速度的大小为4 m/s^2。
求力 F1 的大小。
解答
根据牛顿第二定律，物体所受合力等于物体的质量乘以加速度
的大小。
即：
F1 = m * a
代入已知数值：
F1 = 2 kg * 4 m/s^2
计算力 F1 的大小：
F1 = 8 N
因此，力 F1 的大小为 8 N。
---
以上是题目与解答。
物理高一共点力平衡与动态分析练习题与解答
物理高一共点力平衡与动态分析练习题与解答1. 平衡问题题目：一个物体在水平地面上受到两个力的作用，一个力是100牛，方向向右，另一个力是80牛，方向向左。
求该物体的净力。
一个物体在水平地面上受到两个力的作用，一个力是100牛，方向向右，另一个力是80牛，方向向左。
求该物体的净力。
解答：净力是指所有作用在物体上的力的合力。
在这个问题中，物体受到的力有一个向右的力和一个向左的力。
由于向右的力比向左的力大，所以净力的方向是向右。
净力的大小等于两个力的差值，即100牛 - 80牛 = 20牛。
2. 动态分析问题题目：一个小车以2米/秒的速度向前运动，受到一个向后的摩擦力，大小为10牛。
求小车的加速度。
一个小车以2米/秒的速度向前运动，受到一个向后的摩擦力，大小为10牛。
求小车的加速度。
解答：根据牛顿第二定律，加速度等于净力除以物体的质量。
在这个问题中，净力等于摩擦力，大小为10牛，方向向后。
小车的质量没有给出，所以无法具体计算加速度的数值。
3. 综合问题题目：一个物体以8米/秒的速度向上抛出，忽略空气阻力。
求物体到达最高点时的速度和加速度。
一个物体以8米/秒的速度向上抛出，忽略空气阻力。
求物体到达最高点时的速度和加速度。
解答：当物体到达最高点时，它的速度为零，因为它正在改变方向。
加速度等于重力加速度，大小为9.8米/秒²，方向向下。
4. 多个力的平衡问题题目：一个物体在竖直方向上受到三个力的作用，一个力是50牛，向上，另一个力是30牛，向下，还有一个力是20牛，向下。
求该物体的净力。
一个物体在竖直方向上受到三个力的作用，一个力是50牛，向上，另一个力是30牛，向下，还有一个力是20牛，向下。
求该物体的净力。
解答：净力是指所有作用在物体上的力的合力。
在这个问题中，物体受到的力有一个向上的力和两个向下的力。
净力的方向是向下，因为向下的力比向上的力大。
净力的大小等于所有向下的力和向上的力的差值，即30牛 + 20牛 - 50牛 = 0牛。
高一物理共点力的平衡试题答案及解析
高一物理共点力的平衡试题答案及解析1.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【答案】A【解析】对球受力分析，受重力，支持力和拉力，根据共点力平衡条件，有：，，其中θ为支持力N与水平方向的夹角；当物体向上移动时，θ变大，故N变小，F 变大；故A正确。
【考点】考查了力的动态分析2.如图所示，物体的重量为2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=60°的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围。
【答案】【解析】作出物体A受力如图所示，由平衡条件Fy =Fsinθ+F1sinθ-mg=0 ①Fx =Fcosθ-F2-F1cosθ=0②由①②式分别得：③④要使两绳都能绷直，则有：F1≥0⑤；F2≥0⑥由③⑤式得F有最大值：．由④⑥式得F有最小值：综合得F的取值范围：．【考点】物体的平衡；正交分解法。
3.质量为m的汽车启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定.当汽车速度为v时，汽车做匀速运动；当汽车速度为时，汽车的瞬时加速度的大小为A．P/mv B．2P/mvC．3P/mv D．4P/mv【答案】C【解析】当汽车速度为v 时，汽车做匀速运动，汽车受力平衡，则有，根据功率与速度关系公式得：，当汽车速度为时，，根据牛顿第二定律得：，以上各式联立解得：，选ABD 错误，C 正确。
所以选C 。
【考点】本题考查机动车功率与速度的关系、平衡条件和牛顿第二定律，意在考查考生的推理能力。
4. 重150N 的光滑球A 悬空靠在墙和木块B 之间，木块B 的重力为1500N ，且静止在水平地板上，如图所示，则（1）光滑球A 球受到墙和木块B 给的弹力大小分别为多少？（2）木块B 受到地面的支持力和摩擦力大小分别为多少？【答案】（1）F N 3＝1 650 N ，F f ＝150N ，（2）F N 3＝1650 N ，F f ＝150N ，【解析】小球A 和木块B 受力分析如图所示，对A ：F N 1cos 60°＝m A g F N 1sin 60°＝F N 2可得：F N 1＝300 N ，F N 2＝150 N对B ：由F N 1′＝F N 1，F N 1′cos 60°＋m B g ＝F N 3 及F N 1′sin 60°＝F f 可得：F N 3＝1 650 N ，F f ＝150 N ，对整体分析，竖直方向： F N 3=m A g +m B g 水平方向： F f =F N 2可得：F N 3＝1650 N ，F f ＝150 N 【考点】本题考查了受力分析5. 如图所示，两根直木棍AB 和CD 相互平行，固定在同一个水平面上,一个圆柱形工件P 架在两木棍之间，在水平向右的推力F 的作用下，恰好能向右匀速运动。
高一物理课题—共点力平衡与动态分析练习及答案
高一物理课题—共点力平衡与动态分析练习及答案一、共点力平衡练题1. 一根长为2m的细木棍，质量为0.5kg，其左端离支点30cm处有一个重量为8N的物体挂着，求木棍的质心离支点的距离。
答案：根据平衡条件，木棍的质心应该位于支点的正上方，所以质心离支点的距离为0cm。
2. 在一个水平光滑的桌面上，放置着一个质量为2kg的物体A，物体A的正下方离桌面10cm的位置有一个质量为3kg的物体B，求物体B离物体A的距离。
答案：由于物体A和物体B的质量相等，且在同一水平面上，所以物体B离物体A的距离为0cm。
3. 一个质量为4kg的物体A和一个质量为6kg的物体B共同悬挂在一个绳子上，绳子两端分别与两个天花板固定，物体A离左边固定点的距离为2m，物体B离右边固定点的距离为3m，求绳子的张力。
答案：根据平衡条件，物体A和物体B的重力合力应该与绳子的张力相等，所以绳子的张力为10N。
二、动态分析练题1. 一个质量为2kg的物体沿着水平方向以5m/s的速度运动，受到一个3N的水平向右的力作用，求物体的加速度。
答案：根据牛顿第二定律，物体的加速度等于物体受到的合力除以物体的质量，所以物体的加速度为1.5 m/s²。
2. 一个质量为0.5kg的物体沿着水平方向以10m/s²的加速度运动，受到一个2N的水平向左的力作用，求物体的摩擦力。
答案：根据牛顿第二定律，物体受到的合力等于物体的质量乘以加速度，所以物体受到的合力为5N。
由于物体受到一个2N的力向左的作用，所以摩擦力应该为3N。
3. 一个质量为5kg的物体沿着斜面以2m/s²的加速度向下滑动，斜面的倾角为30°，求物体受到的重力分解到斜面上的分力大小。
答案：物体受到的重力分解到斜面上的分力大小等于物体的重力乘以斜面的正弦值，所以物体受到的重力分解到斜面上的分力大小为25N。
以上是高一物理课题—共点力平衡与动态分析的练题及答案。
高一物理共点力平衡和动态分析实例题及答案
高一物理共点力平衡和动态分析实例题及答案1. 共点力平衡实例题及答案题目：如图所示，一根长为2m，质量为4kg的均匀杆，一端固定在墙上，另一端悬挂一个质量为6kg的物体。
现在要求找到杆与墙壁的接触点的位置，并计算该接触点对杆的支持力。
解答：设杆与墙壁的接触点距离悬挂物体的距离为x，根据力平衡条件，可以列出以下方程：∑Fx = 0：受力在水平方向上的合力为0-Tsinθ = 0其中，T为悬挂物体的重力，θ为杆与水平方向的夹角。
∑Fy = 0：受力在竖直方向上的合力为0N - Tcosθ - mg = 0其中，N为接触点对杆的支持力，m为悬挂物体的质量，g为重力加速度。
根据题目中的数据，代入上述方程，可以解得：Tsinθ = 0N - Tcosθ - 4g = 0由于Tsinθ = 0，可以得出θ = 0，即杆与水平方向平行。
因此，N - 4g = 0N = 4g接触点对杆的支持力为4g，即接触点上的支持力等于悬挂物体的重力。
2. 动态分析实例题及答案题目：如图所示，一辆质量为500kg的小汽车以25m/s的速度行驶，在道路上遇到一个质量为200kg的障碍物，两者发生碰撞后一起运动。
求碰撞后小汽车和障碍物的速度。
解答：根据动量守恒定律，碰撞前后的总动量保持不变。
设小汽车碰撞前的速度为v1，障碍物碰撞前的速度为v2，碰撞后小汽车和障碍物的速度分别为v3和v4。
根据动量守恒定律可以列出以下方程：m1v1 + m2v2 = m1v3 + m2v4其中，m1为小汽车的质量，m2为障碍物的质量。
根据题目中的数据，代入上述方程，可以解得：500v1 + 200v2 = 500v3 + 200v4另外，根据动能守恒定律，碰撞前后的总动能保持不变。
设小汽车碰撞前的动能为E1，障碍物碰撞前的动能为E2，碰撞后小汽车和障碍物的动能分别为E3和E4。
根据动能守恒定律可以列出以下方程：E1 + E2 = E3 + E4其中，E = 1/2mv^2根据题目中的数据，代入上述方程，可以解得：1/2 * 500 * v1^2 + 1/2 * 200 * v2^2 = 1/2 * 500 * v3^2 + 1/2 * 200 * v4^2通过求解以上方程组，可以得到碰撞后小汽车和障碍物的速度v3和v4的数值。
物理高一共点力平衡与动态分析练习题与解答
物理高一共点力平衡与动态分析练习题与解答1. 在水平地面上，有一质量为2kg的物体，受到一个10N的水平向右的力和一个8N的水平向左的力的作用。
求物体的加速度。
解答：根据牛顿第二定律，物体的加速度等于受到的合外力除以物体的质量。
合外力等于10N - 8N = 2N，质量为2kg，所以加速度为2N / 2kg = 1m/s²。
2. 一个质量为4kg的物体放在倾斜角度为30°的斜面上，斜面光滑无摩擦。
求物体沿斜面下滑的加速度。
解答：斜面上的重力分解为垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力。
垂直于斜面的分力等于物体的重力乘以sin(30°)，平行于斜面的分力等于物体的重力乘以cos(30°)。
垂直于斜面的分力为4kg * 9.8m/s² * sin(30°) = 19.6N * 0.5 = 9.8N，平行于斜面的分力为4kg * 9.8m/s² * cos(30°) = 19.6N * 0.866 = 16.96N。
沿斜面方向的合力等于平行于斜面的分力，所以沿斜面下滑的加速度等于平行于斜面的分力除以物体的质量，即16.96N / 4kg = 4.24m/s²。
3. 一个质量为0.5kg的物体，初速度为5m/s，受到一个3N的恒力作用，作用时间为2s。
求物体的末速度。
解答：根据牛顿第二定律，物体的加速度等于恒力除以物体的质量，即3N / 0.5kg = 6m/s²。
根据运动学公式 v = u + at，其中v为末速度，u为初速度，a为加速度，t为时间，代入已知值可得 v = 5m/s + 6m/s² * 2s = 5m/s + 12m/s = 17m/s。
4. 一个质量为10kg的物体受到一个30N的力，使其产生加速度4m/s²。
求物体的摩擦力。
解答：根据牛顿第二定律，物体的加速度等于合外力除以物体的质量。
高一物理：共点力平衡与动态分析练习及答案
高一物理：共点力平衡与动态分析练习及
答案
一、选择题
1. 在一个平面内，有两个力F1和F2作用在一个物体上，下列
哪个选项是正确的？
A. 如果F1和F2的方向相同，那么物体一定做加速运动
B. 如果F1和F2的方向相反，那么物体一定做减速运动
C. 如果F1和F2的方向相反，且大小相等，那么物体处于静止状态
D. 如果F1和F2的方向相同，且大小相等，那么物体处于匀速直线运动状态
二、填空题
2. 一个物体受到三个共点力的作用，其中一个力的大小为10N，方向为水平向右，另外两个力的合力大小为15N，方向为______。
请填写合力的方向。
三、解答题
3. 一个物体受到两个力的作用，其中一个力的大小为8N，方向为水平向右；另一个力的大小为12N，方向为垂直向上。
求物体的合力大小和方向。
四、分析题
4. 一个物体受到三个力的作用，其中两个力的大小分别为6N 和9N，夹角为90度。
第三个力的大小为10N，方向未知。
请分析物体的运动状态。
答案
一、选择题
1. C
二、填空题
2. 水平向左
三、解答题
3. 合力大小为10√2N，方向为水平向右和垂直向上的夹角为45度。
四、分析题
4. 物体可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态。
当第三个力的方向与6N和9N的合力方向相同时，物体处于静止状态；当第三个力的方向与6N和9N的合力方向相反时，物体处于匀速直线运动状态。
高一物理共点力平衡和动态分析实例题及答案
高一物理共点力平衡和动态分析实例题及答案实例题1：共点力平衡题目描述一根长为2m的杆，杆的一端放在地面上，另一端用绳子系在墙上，绳子与杆的夹角为30°。
在杆上有两个力，一个力的作用点在杆的底部，与杆夹角为60°，另一个力的作用点在杆的中部，与杆夹角为90°。
已知杆的质量为3kg，求绳子的拉力和墙对杆的支持力。
解答首先我们根据题目描述，画出杆的示意图如下：根据题目中给出的夹角和力的信息，我们可以列出力的平衡方程：$$\begin{cases}F_{x1} + F_{x2} = 0 \\F_{y1} + F_{y2} + F_{R} - mg = 0\end{cases}$$其中，$F_{x1}$和$F_{y1}$分别表示力1在$x$轴和$y$轴的分量，$F_{x2}$和$F_{y2}$分别表示力2在$x$轴和$y$轴的分量，$F_{R}$表示墙对杆的支持力，$m$表示杆的质量，$g$表示重力加速度。
由于$F_{x1}$和$F_{x2}$都与$x$轴垂直，所以它们的$x$轴分量为0。
根据三角函数的定义，我们可以得到：$$\begin{cases}F_{y1} = F_1 \sin(60°) \\F_{y2} = F_2 \sin(90°)\end{cases}$$其中，$F_1$和$F_2$分别表示力1和力2的大小。
将上述方程带入力的平衡方程中，可以得到：$$\begin{cases}F_1 \sin(60°) + F_2 \sin(90°) + F_R - mg = 0 \\F_{x1} + F_{x2} = 0\end{cases}$$由于$F_{x1} + F_{x2} = 0$，所以$F_{x1} = - F_{x2}$。
根据三角函数的定义，我们可以得到：$$\begin{cases}F_{x1} = F_{1} \cos(60°) \\F_{x2} = F_{2} \cos(90°)\end{cases}$$将上述方程带入$F_{x1} + F_{x2} = 0$，可以得到：$$F_{1} \cos(60°) + F_{2} \cos(90°) = 0$$解上述方程，可以得到$F_{1} = - F_{2} \sqrt{3}$。
2024年新高一物理初升高衔接《共点力的平衡分析》含答案解析
专题02共点力的平衡分析【必备知识】1．共点力平衡的条件及特征(1)平衡条件：物体所受共点力的合力为零。
(2)平衡特征：①物体的加速度为零。
②物体处于静止或匀速直线运动状态。
2．处理共点力平衡问题的常用方法方法内容合成法物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力等大、反向效果分解法物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的作用效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件力的三角形法对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力3(1)解析法：对研究对象进行受力分析，先画出受力示意图，再根据平衡条件列式求解，得到因变量与自变量的一般函数表达式，最后根据自变量的变化确定因变量的变化。
(2)矢量三角形法：对研究对象在动态变化过程中的若干状态进行受力分析，在同一图中作出物体在若干状态下所受的力的矢量三角形，由各边的长度变化及角度变化来确定力的大小及方向的变化。
此方法也称为图解法，它是求解动态平衡问题的基本方法。
此法的优点是能将各力的大小、方向等变化趋势形象、直观地反映出来，大大降低了解题难度和计算强度。
此法常用于求解三力平衡且有一个力是恒力、另一个力方向不变的问题。
(3)相似三角形法：在三力平衡问题中，如果有一个力是恒力，另外两个力的方向都变化，且题目给出了空间几何关系，多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例进行计算。
4．共点力平衡中的临界和极值问题(1)临界问题①问题界定：物体所处平衡状态将要发生变化的状态为临界状态，涉及临界状态的问题为临界问题。
②分析方法：基本方法是假设推理法。
即先假设某种情况成立，然后根据平衡条件及有关知识进行论证、求解。
(2)极值问题①问题界定：共点力平衡中的极值问题，一般指在力的变化过程中涉及力的最大值或最小值的问题。
高一物理共点力平衡和动态分析习题及答案集
高一物理共点力平衡和动态分析习题及答案集题目一一辆汽车以60 km/h的速度匀速行驶，在行驶过程中，车上的一只杯子静止放在车的后座上。
请回答下列问题：1. 车上的杯子受到了哪些力？这些力是否平衡？2. 如果车突然减速停下，杯子会发生什么变化？解答：1. 车上的杯子受到以下力：重力、支持杯子的座椅力、摩擦力。
这些力在静止状态下是平衡的。
2. 如果车突然减速停下，杯子会受到一个向前的惯性力，使其倾斜或甚至倒下。
题目二一个质量为2 kg的物体以10 m/s²的加速度向右运动，受到一个向左的5 N的摩擦力。
请回答下列问题：1. 物体所受的合外力是多少？2. 物体的加速度是多少？3. 物体的摩擦系数是多少？解答：1. 物体所受的合外力可以通过摩擦力与物体的质量之差计算得出：合外力 = 5 N - (2 kg × 10 m/s²) = -15 N。
2. 物体的加速度可以通过合外力与物体的质量之比计算得出：加速度 = 合外力 / 质量 = -15 N / 2 kg = -7.5 m/s²。
3. 物体的摩擦系数可以通过摩擦力与物体的重力之比计算得出：摩擦系数 = 摩擦力 / (质量 ×重力) = 5 N / (2 kg × 9.8 m/s²) ≈ 0.255。
题目三一个质量为1 kg的物体受到一个向上的10 N的力，施加在一个水平的光滑地面上。
请回答下列问题：1. 物体所受的重力是多少？2. 物体的加速度是多少？3. 物体所受的摩擦力是多少？解答：1. 物体所受的重力可以通过物体的质量与重力加速度之积计算得出：重力 = 1 kg × 9.8 m/s² = 9.8 N。
2. 物体的加速度可以通过合外力与物体的质量之比计算得出：加速度 = 合外力 / 质量 = 10 N / 1 kg = 10 m/s²。
3. 在光滑地面上，物体不受到摩擦力，所以摩擦力为0 N。
高一物理共点力的平衡试题答案及解析
高一物理共点力的平衡试题答案及解析1.如图所示，在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体，已知m1>m2。
若三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块A．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右B．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左C．有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因m1、m2、1、2的数值均未给出D．以上结论均不对【答案】D【解析】将三个物体看作整体，则物体只受重力和支持力作用，水平方向没有外力，故三角形木块不受地面的摩擦力，故D正确；故选：D．【考点】整体法及隔离法的应用。
2.如图所示，质量为m的小物体静止在半径为R的半球体上，小物体与半球体间的动摩擦因数为μ，小物体与球心连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是A．小物体对半球体的压力大小为B．小物体对半球体的压力大小为C．小物体所受摩擦力大小为D．小物体所受摩擦力大小为【答案】D【解析】对小物体受力分析，小物体受重力、支持力及摩擦力，三力作用下物体处于平衡状态，则合力为零，小物体对球面的压力，AB错误；小物体所受静摩擦力作用，不能用来计算，摩擦力沿切线方向，在切线方向重力的分力与摩擦力相等，即；C错误D正确【考点】共点力平衡力的合成与分解3.如图所示，三根细线OA、OB 、OC最大承受力相同。
其中OB水平，A端、B端固定。
若逐渐增加C端所挂物体质量，则最先断的绳（）A．必定是OA B．必定是OBC．必定是OC D．可能是OB，也可能是OC【答案】A【解析】对O点进行受力分析并根据三角形定则可知OA承受力最大，故最容易先断，A对。
【考点】本题考查了共点力的平衡。
4.质量为m的小球在空中运动时，受到空气的作用力，沿与竖直方向成30o角的方向斜向下做匀速直线运动，如图所示，空气作用力的大小为A．B．C．2mg D．mg【答案】 D【解析】小球在空中运动时，受到重力和空气作用力，因小球做匀速直线运动，由平衡条件可得空气作用力大小等于重力mg，所以本题选择D。
高一物理动态平衡分析试题答案及解析
高一物理动态平衡分析试题答案及解析1.某欧式建筑物屋顶为半球形，一警卫人员为执行特殊任务，必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行（如图），他在向上爬过程中（）A．屋顶对他的支持力变大B．屋顶对他的支持力变小C．屋顶对他的摩擦力变大D．屋顶对他的摩擦力不变【答案】A【解析】以人为研究对象分析受力可知，人受到重力、摩擦力、屋顶的支持力，其中屋顶支持力和摩擦力的方向都在变化，所以可以采用相似三角形的方法把物理问题转化为数学问题求解，如下图所示：如上图可以看出，下方的红色几何三角形与上方力的矢量三角形相似，即满足，故可知屋顶对人的支持力在变大，摩擦力在变小，所以只有选项A正确；【考点】共点力平衡之动态平衡问题2.如图所示，用细线将A物体悬挂在顶板上，B物体放在水平地面上A、B间有一劲度系数为100 N/m的轻弹簧，此时弹簧伸长2 cm。
已知A、B两物体的重力分别是3 N和5 N。
则细线的拉力及B对地面的压力分别是（）A.1 N和0B.5 N和7 NC.5 N和3 ND.7 N和7 N【答案】C【解析】以物体B为研究对象进行受力分析，根据共点力平衡条件有，代入数据解得地面对B的支持力为，由牛顿第三定律可知，B对地面的压力也为3N，以A为研究对象进行受力分析有，代入数据解得细线的拉力，所以只有选项C正确；【考点】共点力平衡、胡克定律3.如图，一物体用一轻绳悬挂于O点而静止，现在用一个水平力F作用在物体上，使其缓慢偏离竖直位置，则水平拉力F的大小变化情况为A．先变大，后变小B．先变小，后变大C．一直变大D．不断变小【答案】C【解析】设细线与竖直方向的夹角为α，则根据平衡知识可得F=mgtanα，所以当小球缓慢偏离竖直位置时，随着α的增大，F一直增大，选项C正确。
【考点】力的平衡。
4.如图所示，物体A静止在倾角为30°的斜面上，现将斜面倾角由30°增大到37°，物体仍保持静止，则下列说法中正确的是A．A对斜面的压力不变B．A对斜面的压力减小C．A受到的摩擦力不变D．A受到的摩擦力增大【答案】BD【解析】设斜面的倾角为α，物体A的重力为G．，根据A的受力图．由平衡条件得：N=Gcosαf=Gsinα；当斜面倾角α由30°增大到37°时，cosα减小，sinα增大，则N减小，f增大，故A对斜面的压力减小，A对斜面的摩擦力增大．故选项BD正确。
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．。
高中物理 受力分析(动态平衡问题)典型例题(含答案)【经典】
知识点三：共点力平衡（动态平衡、矢量三角形法）1．(单选)如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是()．答案B A．F1先增大后减小，F2一直减小B．F1先减小后增大，F2一直减小C．F1和F2都一直减小D．F1和F2都一直增大2、（单选）(天津卷，5)如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点．现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是()．答案DA．F N保持不变，F T不断增大B．F N不断增大，F T不断减小C．F N保持不变，F T先增大后减小D．F N不断增大，F T先减小后增大3．（单选）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()．答案BA．F1增大，F2减小B．F1增大，F2增大C．F1减小，F2减小D．F1减小，F2增大4、（单选）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()．答案BA．F cos θB．F sin θC．F tan θD．F cot θ5．(单选)如图所示，一倾角为30°的光滑斜面固定在地面上，一质量为m的小木块在水平力F的作用下静止在斜面上．若只改变F的方向不改变F的大小，仍使木块静止，则此时力F与水平面的夹角为()．答案AA．60°B．45°C．30°D．15°6．（多选）一铁架台放于水平地面上，其上有一轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直，现将水平力F作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止，则在这一过程中()．答案：ADA．细线拉力逐渐增大B．铁架台对地面的压力逐渐增大C．铁架台对地面的压力逐渐减小D．铁架台所受地面的摩擦力逐渐增大7、（多选）(苏州调研)如图所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态．若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变，则外力F的大小()．答案BCDA．可能为33mg B．可能为52mgC．可能为2mg D．可能为mg8、（单选）如图所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆环套在粗糙水平杆MN上．现用水平力F拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来的位置不动．在这一过程中，水平拉力F、环与杆的摩擦力F摩和环对杆的压力F N的变化情况是()．答案DA．F逐渐增大，F摩保持不变，F N逐渐增大B．F逐渐增大，F摩逐渐增大，F N保持不变C．F逐渐减小，F摩逐渐增大，F N逐渐减小D．F逐渐减小，F摩逐渐减小，F N保持不变9．（单选）如图所示，在拉力F作用下，小球A沿光滑的斜面缓慢地向上移动，在此过程中，小球受到的拉力F和支持力F N的大小变化是()．A．F增大，F N减小答案AB．F和F N均减小C．F和F N均增大D．F减小，F N不变10．(单选)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN.在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态．如图所示是这个装置的纵截面图．若用外力使MN保持竖直，缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止．在此过程中，下列说法中正确的是()．答案BA．MN对Q的弹力逐渐减小B．地面对P的摩擦力逐渐增大C．P、Q间的弹力先减小后增大D．Q所受的合力逐渐增大11．(多选)如图所示，在斜面上放两个光滑球A和B，两球的质量均为m，它们的半径分别是R和r，球A 左侧有一垂直于斜面的挡板P，两球沿斜面排列并处于静止状态，下列说法正确的是()．答案BC A．斜面倾角θ一定，R>r时，R越大，r越小，则B对斜面的压力越小B．斜面倾角θ一定，R＝r时，两球之间的弹力最小C．斜面倾角θ一定时，无论半径如何，A对挡板的压力一定D．半径一定时，随着斜面倾角θ逐渐增大，A受到挡板的作用力先增大后减小12．(单选)如图所示，用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平．现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳端由B点缓慢上移至B′点，此时绳OB′与绳OA之间的夹角θ<90°.设此过程中绳OA、OB的拉力分别为F OA、F OB，下列说法正确的是()．答案BA．F OA逐渐增大B．F OA逐渐减小C．F OB逐渐增大D．F OB逐渐减小13、（多选）如图，不可伸长的轻绳跨过动滑轮，其两端分别系在固定支架上的A、B两点，支架的左边竖直，右边倾斜．滑轮下挂一物块，物块处于平衡状态，下列说法正确的是()．答案BCA．若左端绳子下移到A1点，重新平衡后绳子上的拉力将变大B．若左端绳子下移到A1点，重新平衡后绳子上的拉力将不变C．若右端绳子下移到B1点，重新平衡后绳子上的拉力将变大D．若右端绳子下移到B1点，重新平衡后绳子上的拉力将不变14、（单选）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F N1，球对木板的压力大小为F 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()．答案BA．F N1始终减小，F N2始终增大B．F N1始终减小，F N2始终减小C．F N1先增大后减小，F N2始终减小D．F N1先增大后减小，F N2先减小后增大15．(单选)作用于O点的三力平衡，设其中一个力大小为F1，沿y轴正方向，力F2大小未知，与x轴负方向夹角为θ，如图所示．下列关于第三个力F3的判断中正确的是()．A．力F3只能在第四象限答案CB．力F3与F2夹角越小，则F2和F3的合力越小C．F3的最小值为F1cos θD．力F3可能在第一象限的任意区域16．(多选)一个光滑的圆球搁在光滑的斜面和竖直的挡板之间，如图21所示．斜面和挡板对圆球的弹力随斜面倾角α变化而变化，故()．答案ACA．斜面弹力F N1的变化范围是(mg，＋∞)B．斜面弹力F N1的变化范围是(0，＋∞)C．挡板的弹力F N2的变化范围是(0，＋∞) D．挡板的弹力F N2的变化范围是(mg，＋∞)。
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高一物理共点力平衡与动态分析练习题
1．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，如图所示．在这一过程中，物块m受到长木板支持力F N和摩擦力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
2．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
3．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
4．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( )
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
5 ．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
6.半径为R的表面光滑的半球固定在水平面上。
在距其最高点的正上方为h的悬点O，固定长L的轻绳一端，绳的另一端拴一个重为G的小球。
小球静止在球面上，当绳长L逐渐变长时如图所示。
则绳对小球的拉力T如何变化( )；支持力N如何变化( ) A．变大B．变小C．不变D．无法确定
7．物体m恰好沿静止的斜面匀速下滑，现用力F作用在m上，力F过m的重心，且方向竖直向下，则( )
A．斜面对物体的压力增大B．斜面对物体的摩擦力增大了
C．物体将不能沿斜面匀速下滑D．物体仍保持匀速下滑
8. 如图所示，使弹簧测力计Ⅱ从图示位置开始沿顺时针方向缓慢转动，在此过程中，保持结点位于O点不变，保持弹簧测力计I的拉伸方向不变，那么，在全过程中关于弹簧测力计I、Ⅱ的读数F1和F2的变化是 ( )
A．F1增大，F2减小 B．F1减小，F2先增大后减小
C．F1减小，F2增大 D．F1减小，F2先减小后增大
9．如图所示，A与B两个物体用轻绳相连后，跨过无摩擦的定滑轮，A物体在水平面上Q位置时处于静止状态，若将A物体移到P位置，仍然能够处于静止状态，则A物体由Q移到P后，作用于A物体上的力中增大的是（）
A．地面对A的摩擦力B．地面对A的支持力
C．绳子对A的拉力D．A受到的合力
10.如图所示，重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重
200 N的物体，当绳与水平面成60o角时，物体静止，不计算滑轮与绳的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力．
11．如图所示，物体A质量为2kg，与斜面间摩擦因数为0.4若要使A在斜面上静止，物体B质量的最大值和最小值是多少？
参考答案：1.C 2AC 3D 4B 5D 6(A ) ,(C) 7A D. 8D 9AB 10.支持力N=100N,摩擦力F=330N 11.B的最大值为1.84N，最小值为0.56N.。