教科版高中物理必修一第四章物体的平衡4巧用图解法解决动态平衡问题同步练习(含解析)

（答题时间：20分钟）

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 的左端紧靠竖直墙壁，A 与竖直墙壁之间放一光滑圆球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

2. 如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个重球A 与截面为三角形垫块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

3. 如图所示，两个质量都是ｍ的小球Ａ、Ｂ用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态，已知墙面光滑，水平地面粗糙。现将Ａ球向上移动一小段距离，两球再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，地面对Ｂ球的支持力Ｎ和轻杆上的压力Ｆ的变化情况是（ ）

A. Ｎ不变，Ｆ变大

B. Ｎ变大，Ｆ变大

C. Ｎ不变，Ｆ变小

Ｄ. Ｎ变大，Ｆ变小

4. 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F 1、半球面对小球的支持力F 2的变化情况正确的是（ ）

A. F 1增大，F 2减小

B. F 1减小，F 2减小

C. F 1增大，F 2增大

D. F 1减小，F 2增大

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90°，则在转动过程中，AC 绳的拉力1T F 和BC 绳的拉力2T F 大小变化情况是

（ ）

A. 2T F 先变大后变小，1T F 一直变小

B. 1T F 先变大后变小，2T F 一直变小

C. 1T F 先变小后变大，2T F 一直变小

D. 2T F 先变小后变大，1T F 一直变大

6. 如图所示，用与竖直方向成θ角的倾斜轻绳子a 和水平轻绳子b 共同固定一个小球，这时绳b 的拉力为F 1。现在保持小球在原位置不动，使绳子b 在原竖直平面内，逆时针转过θ角固定，绳b 拉力变为F 2；再转过θ角固定，绳b 拉力变为F 3，则（ ）

A. F 1＜F 2＜F 3

B. F 1= F 3＞F 2

C. F 1= F 3＜F 2

D. 绳a 拉力一直减小

7. 如图所示，把球夹在竖直墙壁AC 和木板BC 之间，不计摩擦，设球对墙壁的压力大小为F 1，对木板的压力大小为F 2，现将木板BC 缓慢转至水平位置的过程中（ ）

A. F 1、F 2都增大

B. F 1增加、F 2减小

C. F 1减小、F 2增加

D. F 1、F 2都减小

8. 如图所示，轻杆的一端固定一光滑球体，杆的另一端O 为自由转动轴，而球又搁置在光滑斜面上。若杆与墙面的夹角为β，斜面倾角为θ，开始时轻杆与竖直方向的夹角β＜θ，且θ＋β ＜90°，则为使斜面能在光滑水平面上向右做匀速直线运动，在球体离开斜面之前，作用于斜面上的水平外力F 的大小及轻杆受力T 和地面对斜面的支持力N 的大小变化情况是（ ）

A. F 逐渐增大，T 逐渐减小，F N 逐渐减小

B. F 逐渐减小，T 逐渐减小，F N 逐渐增大

C. F 逐渐增大，T 先减小后增大，F N 逐渐增大

D. F 逐渐减小，T 先减小后增大，F N 逐渐减小

9. 如图所示，物重30 N ，用O C 绳悬挂在O 点，O C 绳能承受的最大拉力为203N ，再用一绳系O C 绳的A 点，BA 绳能承受的最大拉力为30 N ，现用水平力拉BA ，可以把O A 绳拉到与竖直方

向成多大角度?

1. C 解析：由于圆球B 受到的作用力是三个，一是重力G ，方向竖直向下；二是墙壁对B 的压力F N 1，方向水平向右；三是A 对B 的支持力F N 2，方向斜向左上。设该力与竖直方向的夹角为θ，根据平衡力的知识可知，F N 2与F N 1的合力就是重力G ；当把A 向右移动少许后，θ逐渐减小，故F N 1与F N 2都会逐渐减小，故A 、B 错误。由于墙壁对B 的作用力F N 1减小，以A 、B 为整体，受力分析可知，地面对A 的摩擦力大小等于F N 1，F N 1减小。地面对A 的摩擦力也会减小，故C 正确；而A 对地面的压力一直等于A 、B 的重力，它是不变的，故D 错误。

2. D 解析：先以小球A 为研究对象，分析受力情况：重力、墙的弹力和斜面的支持力三个力。B 受到重力、A 的压力、地面的支持力和推力F 四个力，故A 错误；对于A ，当柱状物体向左移动时，斜面B 对A 的支持力和墙对A 的支持力方向均不变，根据平衡条件可知，这两个力大小保持不变．则A 对B 的压力也保持不变，对整体分析受力如图所示，由平衡条件可知，，墙对A 的支持力不变，则推力F 不变；地面对整体的支持力，保持不变，则B 对桌面的压力不变，故B 、C 错误，D 正确。

3. C 解析：对整体进行受力分析，竖直方向受重力2mg 和地面对B 的支持力N ，则知N=2mg ，移动两球后，仍然平衡，则N 仍然等于2mg ，所以N 不变。再隔离对A 进行受力分析，轻杆对A 的作用力等于轻杆上受到的压力，设轻杆对A 球的作用力F 与竖直方向的夹角为θ，则得：Fcosθ=mg ，得cos mg

F θ

=

，当A 球向上移动一小段距离，夹角θ减小，cosθ变大，所以F 减小，故C 正确。 4. C 解析：据题意，当小球在竖直挡板作用下缓慢向右移动，受力情况如上图所示，移动过程中球面对小球作用力逆时针旋转，与竖直方向夹角增大，即θ角增大，则挡板对小球作用力有：

1tan F G θ=，夹角增大，θtan 变大，F 1变大；球面对小球作用力为：2cos G

F θ

=

，当夹角增大时，θcos 变小，F 2变大，故选项C 正确。

1F N =1N N G =

总