高考物理二轮复习第一板块力学选择题锁定9大命题区间第1讲明“因”熟“力”破解平衡问题专题练

专题检测（一）明“因”熟“力”，破解平衡问题

1.(2018届高三·河南名校联考)如图所示，斜面小车M静止在光滑

水平面上，一边紧贴墙壁。若再在斜面上加一物体m，且小车M、物体m

相对静止，此时小车受力个数为( )

A．3 B．4

C．5 D．6

解析：选 B 对小车和物体整体，它们必受到重力和地面的支持力，

因小车、物体相对静止，由平衡条件知墙面对小车无作用力，以小车为研

究对象，它受重力Mg，地面的支持力F N1，物体对它的压力F N2和静摩擦力

F f，共四个力，选项B正确。

2.(2017·湖南师大附中期末)如图所示，两根直木棍AB和CD相互平

行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，一个圆筒从木棍的上部以初速度v0匀速

滑下。若保持两木棍倾角不变，将两棍间的距离减小后固定不动，仍将圆

筒放在两木棍上部以初速度v0滑下，下列判断正确的是( )

A．仍匀速滑下B．匀加速滑下

C．减速滑下 D．以上三种运动均可能

解析：选 B 圆筒从木棍的上部匀速滑下过程中，受到重力、两棍的支持力和摩擦力，根据平衡条件得知，两棍支持力的合力和摩擦力不变。将两棍间的距离减小后，两棍支持力的合力不变，而两支持力夹角减小，则每根木棍对圆筒的支持力变小，则滑动摩擦力变小，而重力沿斜面向下的分力不变，则圆筒将匀加速滑下，故B正确，A、C、D错误。

3.如图所示，一竖直放置的大圆环，在其水平直径上的A、B两端

系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小铁环。现将大圆环

在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，则关于轻绳对A、

B两点拉力F A、F B的变化情况，下列说法正确的是( )

A．F A变小，F B变小B．F A变大，F B变大

C．F A变大，F B变小 D．F A变小，F B变大

解析：选 A 柔软轻绳上套有光滑小铁环，两侧轻绳中拉力相等。将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，A、B两点之间的水平距离减小，光滑小铁环两侧轻绳间夹角2α减小，由2F cos α＝mg可知，轻绳中拉力F减小，轻绳对A、B两点的拉力F

A和F B都变小，选项A正确。

4．[多选]如图所示，用一轻绳将光滑小球(大小不能忽略)系于竖直墙

壁上的O点，现用一细杆压在轻绳上紧贴墙壁从O点缓慢下移，则( ) A．轻绳对小球的拉力保持不变

B ．轻绳对小球的拉力逐渐增大

C ．小球对墙壁的压力逐渐增大

D ．小球对墙壁的压力逐渐减小

解析：选BC 对小球受力分析，如图所示，由于小球始终处于平衡状态，

其合力为零，在细杆从O 点缓慢下移过程中，轻绳与竖直方向的夹角增大，由

图中几何关系可知：轻绳对小球的拉力F 逐渐增大，墙壁对小球的支持力F N 也

逐渐增大，根据牛顿第三定律可知，小球对墙壁的压力也逐渐增大，故选项

B 、

C 正确，A 、

D 错误。

5．[多选](2018届高三·皖南八校联考)如图所示，三角形

ABC 是固定在水平面上的三棱柱的横截面，∠A ＝30°，∠B ＝

37°，C 处有光滑小滑轮，质量分别为m 1、m 2的两物块通过细线跨

放在AC 面和BC 面上，且均恰好处于静止状态，细线均与斜面平行，已知AC 面光滑，物块2与BC 面间的动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则两物块的质量比m 1∶m 2可能是( )

A ．1∶3

B ．3∶5

C ．5∶3

D ．2∶1

解析：选BCD 物块1受重力m 1g 、细线拉力T 和斜面支持力F N 作用处于平衡状态，则T ＝m 1g sin 30°，物块2受重力m 2g 、细线拉力T 、斜面支持力F N ′及摩擦力F f 作用处于平衡状态，当m 1较大时，最大静摩擦力方向沿斜面向下，此时有T ＝m 2g sin 37°＋μm 2g cos 37°，即m 1

m 2

＝2；当m 1较小时，最大静摩擦力方向沿斜面向上，此时有T ＝m 2g sin 37°－μm 2g cos 37°，即m 1m 2＝25，所以25≤m 1m 2

≤2。 6.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绕O 点缓慢转至水平位置，则此过程中球对

挡板的压力F 1和球对斜面的压力F 2的变化情况是( )

A ．F 1先增大后减小，F 2一直减小

B ．F 1先减小后增大，F 2一直减小

C ．F 1和F 2都一直在增大

D ．F 1和F 2都一直在减小

解析：选 B 小球初始时刻的受力情况如图甲所示，因挡板是缓慢转动的，所以小球处于动态平衡状态，在转动过程中，重力、斜面的支持力和挡板的弹力组成的矢量三角形的变化情况如图乙所示(重力的大小方向均不变、斜面对小球的支持力的方向始终不变)，由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小，挡板对小球的弹力先减小后增大，由牛顿第三定律可知选项B 正确。

7.(2017·南昌质检)如图所示，粗糙水平面上有一固定的、粗

糙程度处处相同的圆弧形框架ABC，框架下面放置一块厚度不计的

金属板，金属板的中心O点是框架的圆心，框架上套有一个轻圆

环，用轻弹簧把圆环与金属板的O点固定连接，开始时轻弹簧处于水平拉伸状态。用一个始终沿框架切线方向的拉力F拉动圆环，从左侧水平位置缓慢绕框架运动，直到轻弹簧达到竖直位置，金属板始终保持静止状态，则在整个过程中( )

A．沿框架切线方向拉力F逐渐减小

B．水平面对金属板的摩擦力逐渐增大

C．水平面对金属板的支持力逐渐减小

D．框架对圆环的支持力逐渐减小

解析：选C 弹簧伸长量不变，弹簧的弹力大小F′不变，设弹簧与水平方向的夹角为θ。金属板受重力mg、支持力N、弹簧的拉力F′和向右的静摩擦力f作用，水平方向f＝F′cos θ，竖直方向N＋F′sin θ＝mg，得N＝mg－F′sin θ，随着θ的增大，支持力不断减小，静摩擦力逐渐减小，故B错，C对；圆环受弹簧的拉力、框架的支持力(大小不变为F′)、拉力F和滑动摩擦力f′，有F＝f′＝μF′，故拉力大小不变，A、D错。

8．[多选](2018届高三·南昌三中摸底)如图所示，穿在一根光滑的

固定杆上的小球A、B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端，杆与水平面成

θ角，不计所有摩擦，当两球静止时，OA绳与杆的夹角为θ，OB绳沿竖

直方向，则下列说法正确的是( )

A．小球A可能受到2个力的作用

B．小球A一定受到3个力的作用

C．小球B可能受到3个力的作用

D．细绳对A的拉力与对B的拉力大小相等

解析：选BD 对A球受力分析可知，A受到重力、细绳的拉力以及杆对A球的弹力，三个力的合力为零，故A错误，B正确；对B球受力分析可知，B受到重力、细绳的拉力，两个力的合力为零，杆对B球没有弹力，否则B不能平衡，故C错误；定滑轮不改变力的大小，即细绳对A的拉力与对B的拉力大小相等，故D正确。

9．(2017·全国卷Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为