六年高考物理试题分类汇编专题04 物体平衡(解析版)
2015—2020年六年高考物理真题解析专题-相互作用和物体平衡
3. （2015·广东）如图 7 所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面上，将杆竖直紧
压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有（ ）
A.三条绳中的张力都相等 B.杆对地面的压力大于自身重力 C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零
缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中
（A）桌布对鱼缸摩擦力的方向向左 （B）鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等 （C）若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大 （D）若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面 【参考答案】BD 【名师解析】在桌布从鱼缸下拉出过程中，桌布对鱼缸摩擦力的方向向右，选项 A 错误。由于鱼缸、桌布、 桌面两两之间的动摩擦因数均相等，鱼缸先加速后减速运动，鱼缸在桌布上的加速运动滑动时间和在桌面 上减速运动滑动时间相等，选项 B 正确。若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力不变，选项 C 错误。若猫减小 拉力，只要拉力大于摩擦力，鱼缸有可能滑出桌面，选项 D 正确。
20 隐形战斗机以速度 v 斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力 G、发动机推
力 F1 、与速度方向垂直的升力 F2 和与速度方向相反的空气阻力 Ff 。下列受力分析示意图可能正确的是
（）
A．
B．
C．
D．
【参考答案】A
【名师解析】根据题述战斗机受到与速度方向垂直的升力 F2 和与速度方向相反的空气阻力 Ff 。所以受力分
2015—2020 年六年高考物理分类解析
专题 4、物体平衡
一．2020 年高考题 1．(2020 高考全国理综 III 卷)如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上 O 点处；绳的一端
高考物理平衡类问题专题复习 PPT课件 图文
专题解说
(4)矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力 作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角 形,则这三个力的合力必为零,利用三角形法求得未知力.
(5)对称法：利用物理学中存在的各种对称关系分析问题 和处理问题的方法叫做对称法。在静力学中所研究对象有 些具有对称性，模型的对称往往反映出物体或系统受力的 对称性。解题中注意到这一点，会使解题过程简化。
θ N
θ
LQ
专题聚焦 解答:（1）
重力mg，竖直向下;支持力N，垂直斜
MR P
a
B
b
面向上;安培力F，沿斜面向上
θ N
θ
（2）当ab杆速度为v时，感应电动势
LQ
E=BLv,此时电路电流 I= E = B L v
N
b
F
RR
B
ab杆受到安培力 F = BIL = B L2 2v
R
m 根a 据=牛m顿gs 运i n动θ定-F 律=,m 有g : si nθ-B2L2v R
(D)
T相平衡,即T=Gp.而对于Q物体在沿斜面方向 P
Q
上有绳的拉力大于、等于、小于下滑力的三
种起始情况，即起始摩擦力有大于零向上、大于零向下、
等于零三种情况，因此在水平恒力作用时摩擦力增大、减
小、不变的可能都存在。
说明:静摩擦力方向能够改变，数值也有一定的变动范围,滑动
摩擦力虽有确定数值,但方向则随相对滑动的方向而改变,因此,
做速度为v0的匀速直线运动.若不计重力,试写
出电场和磁场的分布有哪几种可能性.要求对 每一种可能性,都要说出其中能存在的关系.不 要求推导或说明理由。
专题聚焦
•解答：由题设知带正电的粒子以速度V0沿Z轴正方向做匀 速运动,则以E和B分别表示电场强度和磁感强度,(不计电
高考物理 模拟新题分类汇编 力与物体的平衡(含详解)
B单元力与物体的平衡受力分析物体的平衡图1－519．B4[2011·四川卷] 如图1－5是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则( ) A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D．返回舱在喷气过程中处于失重状态【解析】 A 没点燃缓冲火箭前，伞绳的拉力等于返回舱的重力，点燃火箭后，返回舱受到向上的推力，使伞绳的张力减小，A正确；返回舱在喷气过程中减速的主要原因是火箭推力的作用，B错误；返回舱在喷气过程所受合外力向上，与位移方向相反，合外力做负功，C错误；返回舱向下做减速运动，其加速度向上，应处于超重状态，D错误．图1－419．B4[2011·山东卷] 如图1－4所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁．开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力F f a≠0，b所受摩擦力F f b＝0.现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( ) A．F f a大小不变B．F f a方向改变C．F f b仍然为零 D．F f b方向向右【解析】 AD 将右侧绳子剪断的瞬间，弹簧的长度不发生变化，对a来说，还处于平衡状态，摩擦力的大小和方向都不发生变化，A项正确，B项错误．对b来说，这时有向左运动的趋势，所以摩擦力不为零，方向向右，C项错误，D项正确．分析，物块受重力、支持力、最大静摩擦力作用，由平衡条件得：mg sin θ＝μmg cos θ，即μ＝tan θ；当对物块施加一竖直向下的恒力F 时，物块受重力、支持力、摩擦力和恒力F ，假设物块仍处于恰好静止状态，则有：(mg ＋F )sin θ＝μ(mg ＋F )cos θ，同样得到μ＝tan θ.故物块仍恰好处于静止状态，此时所受的合力为零，摩擦力增大，选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．4．B4[2011·海南物理卷] 如图1－2所示，墙上有两个钉子a 和b ，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l .一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物．在绳子距a 端l 2的c 点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水平，则重物和钩码的质量比m 1m 2为图1－2( ) A. 5 B ．2C.52D. 2 【解析】 C 装置稳定以后对结点c 受力分析，各力大小如图所示，因为c 处于平衡状态，在竖直方向有：m 1g sin θ＝m 2g ，由几何图形可知sin θ＝25，可解得：m 1m 2＝1sin θ＝52，选项C 正确．图1－35．B4[2011·海南物理卷] 如图1－3所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v 0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力( )图1－4A ．等于零B ．不为零，方向向右C ．不为零，方向向左D ．不为零，v 0较大时方向向左，v 0较小时方向向右【解析】 A 取斜劈和物块组成的整体为研究对象，因物块沿斜面匀速下滑、斜劈静止，故说明系统水平方向加速度为零，由牛顿第二定律可知，水平方向合外力为零，故地面与斜劈间没有摩擦力，A选项正确．1．B4[2011·江苏物理卷] 如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为( )图1A.mg 2sinαB.mg 2cosαC.12mg tanαD.12mg cotα1．B4[2011·江苏物理卷] A 【解析】以楔形石块为研究对象，它受到竖直向下的重力和垂直侧面斜向上的两个支持力，利用正交分解法可得：2F sinα＝mg，则F＝mg2sinα，A 正确．B5 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系21．B5[2011·安徽卷] Ⅰ.为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出．(g＝9.8 m/s2)(1)作出m－l的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为________N/m.图1－13Ⅱ.(1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1 k”挡位，测量时指针偏转如图1－14甲所示．请你简述接下来的测量操作过程：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡．(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图1－14乙所示．其中电压表内阻约为5 kΩ，电流表内阻约为5 Ω.图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接．图1－14(3)图1－15是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程．当转换开关S旋到位置3时，可用来测量______；当S旋到位置________时，可用来测量电流，其中S旋到位置________时量程较大．图1－15【答案】Ⅰ.(1)如图所示(2)0.248～0.262【解析】 (1)根据所描的点画直线即可．(2)在直线上取相距较远的两点，横轴之差Δl为弹簧长度的变化量，纵轴之差Δm 为砝码质量的变化量，根据k ＝ΔF Δl ＝Δmg Δl≈0.26 N/m. Ⅱ.(1)①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡②将两支表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值(2)如图所示(3)电阻 1、2 1【解析】 (2)由于待测电阻阻值较大，所以采用电流表内接法．(3)当转换开关S 旋到位置3时，由电路图可知，此时电路中有电源，故可用来测量电阻．如果要测量电流，则需要并联小电阻分流，故S 应旋到位置1和2.当旋到位置1时，此时电路的连接是表头跟右边电阻串联后再与左边电阻并联，当表头满偏时，流过左边电阻的电流更大，从红表笔流进的电流更大，量程就更大．B6 实验：验证力的平行四边形定则10．B6[2011·江苏物理卷] 某同学用如图9所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A 挂于固定点P ，下端用细线挂一重物M .弹簧测力计B 的一端用细线系于O 点，手持另一端向左拉，使结点O 静止在某位置．分别读出弹簧测力计A 和B 的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O 点的位置和拉线的方向．图9(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N ，图中A 的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是 ________(请填写选项前对应的字母)．A ．应测量重物M 所受的重力B ．弹簧测力计应在使用前校零C ．拉线方向应与木板平面平行D ．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O 点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A 的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法．10．B6[2011·江苏物理卷] 【答案】 (1)3.6 (2)D (3)改变弹簧测力计B 的方向，减小重物的质量．【解析】 (1)弹簧测力计读数为3.6 N ，可以不估读．(2)验证力的平行四边形定则，需要分别测量各个力的大小和方向，所以A 选项是必要的；根据仪器使用常识，弹簧在使用前需校零，B 选项是必要的；实验中力必须在同一平面内的，C 选项也是必要的；实验是验证三个力的关系，只要测出三个力就可以了，所以不需要固定O 点位置，D 选项不必要，本题应该选D.B7 力与平衡问题综合16．B7[2011·广东物理卷] 如图5所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止．下列判断正确的是( )图5A ．F 1>F 2>F 3B ．F 3>F 1>F 2C ．F 2>F 3>F 1D ．F 3>F 2>F 1图1－116．B7[2011·广东物理卷] B 【解析】 结点P 在F 1、F 2、F 3三个力作用下处于平衡状态，将三个力平移围成矢量三角形．如图所示，由各边在矢量三角形中的位置，F 3为斜边，F 1为较长直角边，F 2为较短直角边，可得B 选项正确．9．B7[2011·江苏物理卷] 如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦．现将质量分别为M 、m (M >m )的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上，两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有( )图8A ．两物块所受摩擦力的大小总是相等B ．两物块不可能同时相对绸带静止C ．M 不可能相对绸带发生滑动D ．m 不可能相对斜面向上滑动9．B7[2011·江苏物理卷] AC 【解析】 轻质丝绸无质量，对于丝绸而言，受到M 、m 的摩擦力都和丝绸中的张力大小相等，所以两物块所受摩擦力的大小总是相等，故最大摩擦力为丝绸与m 间的最大静摩擦力，所以M 不可能相对丝绸滑动，故A 、C 正确；若两物块同时相对绸带静止，此时对整体分析：Mg sin α－mg sin α＝(M ＋m )a ，对m 分析：f －mg sin α＝ma ，且f ≤μmg cos α，解之得tan α≤μM ＋m 2M，调整α角取值即可满足此条件，故两物块可以相对丝绸静止，M相对斜面下滑，m相对斜面上滑，所以B、D错误．1. [2011·盐城质检]在2010年广州亚运会上，我国运动员陈一冰在吊环项目中取得了冠军．如图X2－1所示是比赛中的一个场景，此时人静止不动，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角．下列判断正确的是( )图X2－1A．两根吊带受到环的拉力大小不等B．手对吊环作用力方向竖直向下C．每根吊带受到环的拉力大小都等于人重量的一半D．两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向下1．D 【解析】由两根吊带对称可知，两根吊带受到环的拉力大小相等，A错；人受力平衡，每个吊环对手的作用力方向由人的重心指向环，方向斜向上方，手对吊环的作用力斜向下方，B错误；两吊带对环的拉力方向沿着吊带斜向上，其合力与人和环的重力平衡，即其合力方向竖直向上，故两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向下，D正确；由于每根吊带受到环的拉力方向不是竖直向下，故其大小一定大于人的重量的一半，C错误．2．[2011·淮南一模]如图X2－2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，则物体关于A、BA．A受3个力，B受4个力B．A受4个力，B受3个力C．A受3个力，B受3个力D．A受4 个力，B受4个力2．A 【解析】A物体受重力、水平推力F、B对A的支持力，由于A、B间接触面光滑，故A、B间无摩擦力，物体A恰好不离开地面，于是地面对A无支持力，同时地面对A也就没有摩擦力，因此A受3个力；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，于是B受4个力，答案选A.C．水平面对C的摩擦力方向一定向左D．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等3．C 【解析】由于B受到的重力沿斜面向下的分力与绳对它的拉力关系未知，所以B 受到C的摩擦力情况不确定，A错；对B、C整体，受力如图所示，C受到水平面的摩擦力与拉力的水平分力相等，水平面对C的支持力等于B、C的总重力大小与拉力的竖直分力的差值，故C对．4．[2011·潍坊质检]如图X2－5所示，质量为m的物块在力F作用下静止于倾角为α的斜面上，力F大小相等且F<mg sin)A B C D图X2－54．D 【解析】沿斜面分析四种情况下的受力，分别可得四种条件下的静摩擦力为：mg sinα－F、mg sinα－F cosα、mg sinα、(mg＋F)sinα，可见第四种情况摩擦力最大，所以选D.5．[2011·德州模拟]如图X2－6所示，某一弹簧秤外壳的质量为m，弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计，将其放在光滑水平面上，现用两水平拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上，关于弹簧秤的示数，下列说法正确的是( )图X2－6A．只有F1＞F2时，示数才为F1B．只有F1＜F2时，示数才为F2C．不论F1、F2关系如何，示数均为F1D．不论F1、F2关系如何，示数均为F25．C 【解析】弹簧秤的示数决定于作用在秤钩上力的大小，而与作用在与外壳相连的提环上的力无关，故答案为C.6.[2011·泰安模拟]如图X2－8所示，一光滑斜面固定在地面上，重力为G的物体在一水平推力F的作用下处于静止状态．若斜面的倾角为θ，则( )图X2－8 A．F＝G cosθB．F＝G sinθC．物体对斜面的压力F N＝G cosθD．物体对斜面的压力F N＝Gcosθ6．D 【解析】物体所受三力如图所示：根据平衡条件，F、F′N的合力与重力等大反向，有F＝G tanθ，F N＝F′N＝Gcosθ，故只有D选项正确．7.[ 2011·苏北模拟]如图X2－9所示，清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G，悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2 , 则( )图X2－9A．F1＝GsinαB．F2＝G tanαC．若缓慢减小悬绳的长度，F1与F2的合力变大D．若缓慢减小悬绳的长度，F1减小，F2增大7．B 【解析】工人受力如图所示，由平衡条件，F1cosα＝G, F1sinα＝F2，于是F1＝Gcosα，F2＝G tanα，所以A错，B对；缓慢减小悬绳的长度，α角变大，F1.F2都增大，工人仍然处于平衡状态，所以F1与F2的合力不变，C、D均错．8．[2011·宜宾一模]物块M静止在倾角为α的斜面上，若给物块一个平行于斜面的水平力F的作用，物块仍处于静止状态，如图X2－10所示．则物块所受到的( )图X2－10A．支持力变大B．摩擦力的方向一定发生改变C．摩擦力大小保持不变D．摩擦力变小8．B 【解析】物块静止在斜面上时，物块所受的摩擦力为：f1＝Mg sinα.给物块平行于斜面的水平力F后，在斜面内，重力沿斜面向下的分力、水平力F、摩擦力f2三力平衡，根据平衡条件有：f22＝(Mg sinα)2＋F2，重力沿斜面向下的分力与F的合力方向的反向是摩擦力f2的方向，所以摩擦力的方向和大小都发生了改变，B正确．9．[2011·盐城质检]如图X2－12所示，斜面体M放置在水平地面上，位于斜面上的物块m受到沿斜面向上的推力F作用．设物块与斜面之间的摩擦力大小为f1，斜面与地面之间的摩擦力大小为f2.增大推力F( )A．如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定增大B．如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定不变C．如果物块与斜面相对静止，则f1、f2一定增大D．如果物块与斜面相对静止，则f1、f2一定不变9．B 【解析】解此题的技巧就是灵活变换研究对象．当物块沿斜面向上滑动时，以斜面体为研究对象，物块对斜面体的正压力不变，物块与斜面之间的滑动摩擦力大小f1则不变，物块对斜面体的正压力和滑动摩擦力都不变，斜面体受力则不变，所以斜面与地面之间的摩擦力大小f2也就不变，B正确；如果物块与斜面相对静止时，物块对斜面体的正压力不变，可是物块与斜面体间的静摩擦力随F的变化而变化，由于初始时物块的重力沿斜面向下的分力与F的关系未知，于是不能确定f1的变化情况；分析f2的变化时，若再以斜面体为研究对象情况就复杂了，但由于整体处于平衡状态，故可对整体受力分析如图所示：C、D都不对．10．[2011·银川质检]如图X2－14所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上，A、B两物体通过细绳相连，并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)．现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止．在此过程中( )图X2－14A．水平力F一定变小B．斜面体所受地面的支持力一定变大C．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大D．地面对斜面体的摩擦力一定变大10．D 【解析】这是典型的相互作用中的静力学问题，取物体B为研究对象，分析其受力情况如图所示．则有F＝mg tanθ，T＝mgcosθ，在物体B缓慢拉高的过程中，θ增大，则水平力F随之变大，对A、B两物体与斜面体这个整体而言，由于斜面体与物体A仍然保持静止，则地面对斜面体的摩擦力一定变大，但是因为整体竖直方向并没有其他力，故斜面体所受地面的支持力不变；在这个过程中尽管绳子张力变大，但是由于物体A所受斜面体的摩擦力开始并不知道其方向，故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定，所以答案为D .11．[2011·德州模拟]某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0 cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触)，如图X2－7甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________ N/m，弹簧的原长l0＝_________.甲乙图X2－711．200 20 【解析】根据胡克定律F与l的关系式为：F＝k(l＋h－l0)＝kl＋k(h－l0)，从图象中得到直线的斜率为2 N/cm，截距为20 N，故弹簧的劲度系数为k＝2 N/cm＝200 N/ cm，由k(h－l0)＝20 N，于是l0＝20 cm.- 11 -。
高中物理平衡试题及答案
高中物理平衡试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 一个物体在水平面上静止时，其受到的支持力大小等于：A. 重力B. 摩擦力C. 压力D. 拉力2. 物体在斜面上保持静止状态，其受到的摩擦力的方向是：A. 沿斜面向下B. 沿斜面向上C. 垂直于斜面D. 与斜面平行3. 以下哪个条件是物体处于平衡状态的必要条件？A. 物体静止B. 物体匀速直线运动C. 物体受到的合外力为零D. 物体的速度为零4. 一个物体在竖直方向上受到重力和拉力作用，处于平衡状态，以下说法正确的是：A. 重力与拉力大小相等，方向相反B. 重力与拉力大小不等，方向相反C. 重力与拉力大小相等，方向相同D. 重力与拉力大小不等，方向相同5. 物体在水平面上匀速直线运动时，其受到的摩擦力大小等于：A. 0B. 重力C. 拉力D. 压力6. 一个物体在斜面上下滑，其受到的摩擦力大小与：A. 重力成正比B. 拉力成正比C. 斜面倾角成正比D. 物体的质量成正比7. 当物体处于平衡状态时，其合外力：A. 一定为零B. 可以不为零C. 一定为正数D. 一定为负数8. 一个物体在水平面上受到两个大小相等、方向相反的力作用，物体处于：A. 静止状态B. 匀速直线运动状态C. 匀加速直线运动状态D. 变速直线运动状态9. 物体在斜面上静止时，其受到的支持力的方向是：A. 垂直斜面向上B. 垂直斜面向下C. 沿斜面向上D. 沿斜面向下10. 当物体在斜面上匀速下滑时，其受到的摩擦力大小与斜面的倾角：A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 先增大后减小答案：1-5 A B C C A6-10 C A A A B二、填空题（每空2分，共20分）1. 当物体处于平衡状态时，其受到的合外力为________。
2. 物体在斜面上静止时，其受到的支持力方向________。
3. 物体在水平面上匀速直线运动时，其受到的摩擦力大小等于________。
4. 物体在斜面上匀速下滑时，其受到的摩擦力大小与斜面的倾角成________。
全国高考物理试题汇编(11月第一期)B4受力分析 物体的平衡(含解析)
B4 受力分析 物体的平衡【【原创纯word 版精品解析】物理卷·2015届四川省成都七中高三上学期入学摸底考试（201409）】7.如图所示，物块A 、B 叠放在一起，其总质量为1.0kg ，物块B 被水平方向的弹簧和斜向上的绳拉住，物块B 恰好对地面无压力，若物块B 与地面间的动摩擦因数0.25μ= ，O 是弹簧的原长处，绳与竖直方向的夹角为045 ，某时刻把绳与物块B 连接处剪断，最终物块A 、B 一起向左运动，停在O 点左侧某处，运动中物块A 、B 始终没有相对滑动，则下列说法正确的是（ ）A ．剪断绳的瞬间物块A 、B 的合外力发生变化B ．剪断绳的瞬间物块A 、B 的加速度是27.5/m sC.弹簧恢复原长时，物块A 受的摩擦力向左D.剪断绳后物块A 、B 到达O 点时的速度最大【知识点】共点力的平衡，牛顿第二定律 B4 C2【答案解析】AB 解析： A 、B 剪断细绳前受力平衡，对整体受力分析，受到重力，弹力向左的拉力，细绳向右上的拉力，因为是细绳向右上045 ，所以kx=mg=10N ，剪断后整理合力向左27.5/kx mg a m s mμ-== ，故A 、B 正确；C 、D 当kx mg μ= 时，整体加速度为零，速度最大，然后开始做减速运动，B 对A 的摩擦力方向改变，变为向左，故C 、D 错误 故选AB【思路点拨】对整体受力分析，可以得到弹簧弹力与重力关系，然后弹力减去摩擦力提供加速度，注意当弹力等于摩擦力时整体就开始做减速运动，而不是到达原长。
【首发—【原创纯word 版精品解析】物理卷·2015届湖南省长沙市长郡中学高三上学期第二次月考（201410）word 版】14.(8分)如图所示，两个质量分别为m 、4m 的质点A 、B 之间用轻杆连结，并通过长L 的轻绳挂在光滑的定滑轮上，求系统平衡时OA 、OB 段绳长各为多少?【知识点】共点力平衡的条件及其应用．B4 B7 【答案解析】45L OA = ，5L OB = 解析： 分别对A 、B 球受力分析，如图所示：受力平衡，每个小球受到的绳拉力T 与杆的弹力F 的合力与重力平衡．做出T 与F 合成平行四边形．红色的三角形与△OAC 相似，故：1T OA m g OC =绿色的三角形与△OBC 相似，故：2T OB m g OC =两式相比：2141m OA OB m == OA+OB=L, 所以45L OA = ，5L OB = 【思路点拨】分别对两个球受力分析，然后结合平衡条件并运用相似三角形法列式求解．本题关键是受力分析后采用相似三角形法分析，没有直角三角形，较难．【【原创纯word 版精品解析】物理卷·2015届浙江省嘉兴市高三上学期学科基础测试（201409）】7.一倾角为=30θ︒,高度为1h m =的斜面AB 与水平面BC 在B 点平滑相连。
物理平衡试题题库及答案
物理平衡试题题库及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 一个物体在不受外力作用时，将处于什么状态？A. 静止状态B. 匀速直线运动状态C. 静止或匀速直线运动状态D. 无法确定2. 根据牛顿第一定律，以下哪个说法是正确的？A. 物体不受力时，一定静止B. 物体受力时，一定改变运动状态C. 物体的运动状态不改变，说明它不受力D. 物体的运动状态改变，说明它一定受到力的作用3. 以下哪个选项描述的是物体处于平衡状态？A. 物体受到的合外力为零B. 物体的速度为零C. 物体的加速度为零D. 物体受到的合力不为零4. 一个物体在水平面上受到一个向上的力F，若物体处于平衡状态，则以下说法正确的是？A. 物体受到的重力与F相等B. 物体受到的重力与F不相等C. 物体受到的重力与F的方向相反D. 物体受到的重力与F的方向相同5. 一个物体在竖直方向上受到重力和摩擦力的作用，若物体处于平衡状态，则摩擦力的方向是？A. 竖直向上B. 竖直向下C. 水平方向D. 斜向上二、填空题（每题2分，共10分）6. 牛顿第一定律也被称为______定律。
7. 当物体处于平衡状态时，其______为零。
8. 一个物体在水平面上受到的摩擦力大小与______成正比。
9. 物体在平衡状态下，受到的合外力为______。
10. 一个物体在斜面上静止，其受到的摩擦力方向与斜面______。
三、简答题（每题5分，共20分）11. 简述牛顿第一定律的内容及其意义。
12. 解释为什么在水平面上静止的物体受到的摩擦力为零。
13. 描述一个物体在竖直方向上受到重力和摩擦力时，如何判断它是否处于平衡状态。
14. 说明在斜面上静止的物体受到的摩擦力方向是如何确定的。
四、计算题（每题10分，共20分）15. 一个质量为5kg的物体在水平面上受到一个10N的力，求物体受到的摩擦力大小。
16. 一个质量为10kg的物体在斜面上静止，斜面的倾角为30°，求物体受到的摩擦力大小，假设斜面与物体之间的摩擦系数为0.5。
【专题1】受力分析】物体的平衡(含答案)
主讲老师：张老师高考定位受力分析、物体的平衡问题是力学的基本问题，主要考查力的产生条件、力的大小方向的判断(难点：弹力、摩擦力)、力的合成与分解、平衡条件的应用、动态平衡问题的分析、连接体问题的分析，涉及的思想方法有：整体法与隔离法、假设法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等．高考试题命题特点：这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点，而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，考查时注重物理思维与物理能力的考核．考题1对物体受力分析的考查例1如图1所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面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，则()图1A．A与B之间不一定存在摩擦力B．B与地面之间可能存在摩擦力C．B对A的支持力一定大于mgD．地面对B的支持力的大小一定等于(M＋m)g审题突破B、D选项考察地面对B的作用力故可以：先对物体A、B整体受力分析，根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力；A、C选项考察物体A、B之间的受力，应当隔离，物体A受力少，故：隔离物体A受力分析，根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力．解析对A、B整体受力分析，如图，受到重力(M＋m)g、支持力F N和已知的两个推力，水平方向：由于两个推力的合力为零，故整体与地面间没有摩擦力；竖直方向：有F N＝(M＋m)g，故B错误，D正确；再对物体A受力分析，受重力mg、推力F、斜面体B对A的支持力F N′和摩擦力F f，在沿斜面方向：①当推力F沿斜面分量大于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向下，②当推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向上，③当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时，摩擦力为零，设斜面倾斜角为θ，在垂直斜面方向：F N′＝mg cos θ＋F sin θ，所以B对A的支持力不一定大于mg，故A正确，C错误．故选择A、D.答案AD1．(单选)(2014·广东·14)如图2所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是()图2A．M处受到的支持力竖直向上B．N处受到的支持力竖直向上C．M处受到的静摩擦力沿MN方向D．N处受到的静摩擦力沿水平方向答案 A解析M处支持力方向与支持面(地面)垂直，即竖直向上，选项A正确；N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直，即垂直MN向上，故选项B错误；摩擦力与接触面平行，故选项C、D错误．2．(单选)如图3所示，一根轻杆的两端固定两个质量均为m的相同小球A、B，用两根细绳悬挂在天花板上，虚线为竖直线，α＝θ＝30°，β＝60°，求轻杆对A球的作用力()图3A．mg B.3mgC.33mg D.32mg答案 A解析对A球受力分析如下图，细绳对小球A的力为F1，杆对A的力为F2，把F1和mg合成，由几何知识可得组成的三角形为等腰三角形，故F2＝mg.3．(单选) 如图4所示，用质量为M的吸铁石，将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上．某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力F轻拉白纸，白纸未移动，则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为()图4A．F B．mgC.F2＋(mg)2D.F2＋(Mg＋mg)2答案 D解析对吸铁石和白纸整体进行受力分析，在垂直于黑板平面内受磁引力、黑板表面的支持力，在平行于黑板平面内受竖直向下的重力(M＋m)g、水平拉力F和黑板表面的摩擦力F f作用，由于纸未被拉动，所以摩擦力为静摩擦力，根据共点力平衡条件可知，摩擦力F f与(M＋m)g和F的合力等值反向，因此有F f＝F2＋(Mg＋mg)2，故选项D正确．1．合理的选取研究对象如果题目中给出的物体不止一个，在分析物体受力情况时，往往不能直接判断它与其接触的物体间是否有相互作用的弹力和摩擦力，这时可以采用隔离法(或整体法)，先分析其他物体(或整体)的受力情况，再分析被研究物体的受力情况．2．结合运动状态及时修正由于弹力和摩擦力都是被动力，它们的方向和大小与物体的运动状态有密切的关系，所以分析物体的受力情况时，除了根据力产生的条件判断外，还必须根据物体的运动状态，结合牛顿第二定律及时进行修正．考题2 对静态平衡问题的考查例2 (单选)如图5所示，倾角为60°的斜面固定在水平面上，轻杆B 端用铰链固定在竖直墙上，A 端顶住质量为m 、半径为R 的匀质球并使之在图示位置静止，此时A 与球心O 的高度差为R2，不计一切摩擦，轻杆可绕铰链自由转动，重力加速度为g ，则有( )图5A ．轻杆与水平面的夹角为60°B ．轻杆对球的弹力大小为2mgC ．斜面对球的弹力大小为mgD ．球所受的合力大小为mg ，方向竖直向上审题突破 球受力的特点：轻杆B 端用铰链固定在竖直墙上所以轻杆上的弹力一定沿杆，支持力垂直斜面向上；由几何知识确定轻杆与水平面的夹角，采用合成法，根据平衡条件求轻杆对球的弹力和斜面对球的弹力．解析 设轻杆与水平方向夹角为θ，由sin θ＝h R ＝12，θ＝30°，故A 错误；对球由几何知识得，轻杆对球的弹力大小F N2＝mg ，故B 错误；斜面对球的弹力大小为mg ，C 正确；球处于静止状态，所受的合力大小为0，D 错误． 答案 C4．(单选) 完全相同的两物体P 、Q ，质量均为m ，叠放在一起置于水平面上，如图6所示．现用两根等长的细线系在两物体上，在细线的结点处施加一水平拉力F ，两物体始终保持静止状态，则下列说法不正确．．．的是(重力加速度为g )( )图6A ．物体P 受到细线的拉力大小为F2B ．两物体间的摩擦力大小为F2C ．物体Q 对地面的压力大小为2mgD ．地面对Q 的摩擦力大小为F 答案 A解析 两物体都保持静止，对P 、Q 整体受力分析，竖直方向受到重力2mg 和地面支持力F N ，根据平衡状态则有F N ＝2mg ，Q 对地面压力大小等于支持力，选项C 正确．水平方向受到拉力F 和地面摩擦力F f ，水平方向受力平衡F f ＝F ，选项D 正确．两段细线等长，而拉力沿水平方向．设细线和水平方向夹角为θ，则有细线拉力F T ＝F2cos θ，选项A 错误．对P 受力分析水平方向受到细线拉力的水平分力F T cos θ＝F2和Q 对P 的摩擦力F f ′，根据P 静止时受力平衡则有F f ′＝F2，选项B 正确．5．(单选)在如图所示的A 、B 、C 、D 四幅图中，滑轮本身的重力忽略不计，滑轮的轴O 安装在一根轻木杆P 上，一根轻绳ab 绕过滑轮，a 端固定在墙上，b 端下面挂一个质量都是m 的重物，当滑轮和重物都静止不动时，图A 、C 、D 中杆P 与竖直方向夹角均为θ，图B 中杆P 在竖直方向上，假设A 、B 、C 、D 四幅图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为F A 、F B 、F C 、F D ，则以下判断中正确的是( )A ．F A ＝FB ＝FC ＝FD B ．F D ＞F A ＝F B ＞F C C ．F A ＝F C ＝F D ＞F B D ．F C ＞F A ＝F B ＞F D 答案 B解析 设滑轮两边细绳的夹角为φ，对重物，可得绳子拉力等于重物重力mg ，滑轮受到木杆弹力F等于细绳拉力的合力，即F＝2mg cos φ2，由夹角关系可得F D＞F A＝F B＞F C，选项B正确．6．(单选)倾角为45°的斜面固定在墙角，一质量分布均匀的光滑球体在大小为F的水平推力作用下静止在如图7所示的位置，F的作用线通过球心，设球所受重力大小为G，竖直墙对球的弹力大小为F1，斜面对球的弹力大小为F2，则下列说法正确的是()图7A．F1一定大于F B．F2一定大于GC．F2一定大于F D．F2一定大于F1答案 B解析以球为研究对象，受力分析，如图所示，根据平衡条件可得：F2sin θ＝GF＝F1＋F2cos θ所以F2一定大于G，F1一定小于F，F2与F的大小关系不确定，F1和F2的大小关系也不确定，所以B正确，A、C、D错误．共点力平衡问题的求解思路和方法1．求解共点力平衡问题的一般思路物体静止或做匀速直线运动―→物体处于平衡状态―→对物体受力分析―→建立平衡方程―→对平衡方程求解、讨论2．常用求解方法(1)正交分解法(2)合成法考题3对动态平衡问题的考查例3如图8所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行．在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则()图8A．b对c的摩擦力一定减小B．b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上C．地面对c的摩擦力方向一定向右D．地面对c的摩擦力一定减小审题突破b受到c的摩擦力不一定为零，与两物体的重力、斜面的倾角有关．对bc整体研究，由平衡条件分析水平面对c的摩擦力方向和支持力的大小．解析设a、b的重力分别为G a、G b.若G a＝G b sin θ，b受到c的摩擦力为零；若G a≠G b sin θ，b受到c的摩擦力不为零．若G a＜G b sin θ，b受到c的摩擦力沿斜面向上，故A错误，B正确．对b、c整体，水平面对c的摩擦力F f＝F T cos θ＝G a cos θ，方向水平向左．在a中的沙子缓慢流出的过程中，则摩擦力在减小，故C错误，D正确．答案BD7．(单选)如图9甲，手提电脑散热底座一般设置有四个卡位用来调节角度．某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位4缓慢地调至卡位1(如图乙)，电脑始终静止在底座上，则()图9A ．电脑受到的支持力变大B ．电脑受到的摩擦力变小C ．散热底座对电脑的作用力变大D ．散热底座对电脑的作用力不变 答案 D解析 对笔记本电脑受力分析如图所示，有：F N ＝mg cos θ、F f ＝mg sin θ.由原卡位1调至卡位4，θ减小，静摩擦力F f 减小、支持力F N 增加；散热底座对电脑的作用力的合力是支持力和静摩擦力的合力，与电脑的重力平衡，始终是不变的，故D 正确．8．(单选)如图10将两个质量均为m 的小球a 、b 用细线相连悬挂于O 点，用力F 拉小球a ，使整个装置处于静止状态，且悬线Oa 与竖直方向的夹角为θ＝30°，则F 的最小值为( )图10A.33mg B ．mg C.32mg D.2mg 答案 B解析 以a 、b 两球为一整体进行受力分析：受重力2mg ，绳子的拉力F T ，拉力F ，其中重力是恒力，绳子拉力F T 方向恒定，根据平衡条件，整体所受合外力为零，所以当F 的方向与绳子垂直时最小，如图所示，根据几何关系可得：F ＝2mg sin 30°＝mg ，所以B 正确，A 、C 、D 错误．9．(单选)(2014·山东·14)如图11所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后()图11A．F1不变，F2变大B．F1不变，F2变小C．F1变大，F2变大D．F1变小，F2变小答案 A解析木板静止时，木板受重力G以及两根轻绳的拉力F2，根据平衡条件，木板受到的合力F1＝0，保持不变．两根轻绳的拉力F2的合力大小等于重力G，保持不变，当两轻绳剪去一段后，两根轻绳的拉力F2与竖直方向的夹角变大，因其合力不变，故F2变大．选项A正确，选项B、C、D错误．1．当受力物体的状态发生“缓慢”变化时，物体所处的状态仍为平衡状态，分析此类问题的方法有解析法和矢量三角形法．2．分析动态平衡问题时需注意以下两个方面：(1)在动态平衡问题中，一定要抓住不变的量(大小或方向)，此题中不变的量是力F3和F1′的合力的大小和方向，然后分析其他量的变化．(2)当物体受到一个大小和方向都不变、一个方向不变、一个大小和方向都变化的三个力作用，且题目只要求定性讨论力的大小而不必进行定量计算时，首先考虑用图解法．考题4应用平衡条件解决电学平衡问题例4(6分)如图12所示，粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上，∠CAB＝30°，斜面内部O点(与斜面无任何连接)固定一个正点电荷，一带负电可视为质点的小物体可以分别静止在M、P、N点，P为MN的中点，OM＝ON，OM∥AB，则下列判断正确的是()图12A．小物体在M、P、N点静止时一定都是受4个力B．小物体静止在P点时受到的摩擦力最大C．小物体静止在P点时受到的支持力最大D．小物体静止在M、N点时受到的支持力相等解析对小物体分别在三处静止时进行受力分析，如图：结合平衡条件小物体在P、N两点时一定受四个力的作用，而在M处不一定，故A错误；小物体静止在P点时，摩擦力F f＝mg sin 30°，设小物体静止在M、N点时，库仑力为F′，则小物体静止在N点时F f′＝mg sin 30°＋F′cos 30°，小物体静止在M点时F f″＝mg sin 30°－F′cos 30°，可见小物体静止在N点时所受摩擦力最大，故B错误；小物体静止在P点时，设库仑力为F，受到的支持力F N＝mg cos 30°＋F，小物体静止在M、N点时：F N′＝mg cos 30°＋F′sin 30°，由库仑定律知F＞F′，故F N＞F N′，即小物体静止在P点时受到的支持力最大，静止在M、N点时受到的支持力相等，故C、D正确．答案CD(2014·江苏·13)(15分)如图13所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L ，长为3d ，导轨平面与水平面的夹角为θ，在导轨的中部刷有一段长为d 的薄绝缘涂层．匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向与导轨平面垂直．质量为m 的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端．导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R ，其他部分的电阻均不计，重力加速度为g .求：图13(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ； (2)导体棒匀速运动的速度大小v ； (3)整个运动过程中，电阻产生的焦耳热Q .答案 (1)tan θ (2)mgR sin θB 2L 2(3)2mgd sin θ－m 3g 2R 2sin 2θ2B 4L 4解析 (1)在绝缘涂层上导体棒受力平衡mg sin θ＝μmg cos θ 解得导体棒与涂层间的动摩擦因数μ＝tan θ. (2)在光滑导轨上 感应电动势：E ＝BL v感应电流：I ＝ER安培力：F 安＝BIL受力平衡的条件是：F 安＝mg sin θ解得导体棒匀速运动的速度v ＝mgR sin θB 2L 2.(3)摩擦生热：Q T ＝μmgd cos θ根据能量守恒定律知：3mgd sin θ＝Q ＋Q T ＋12m v 2解得电阻产生的焦耳热Q ＝2mgd sin θ－m 3g 2R 2sin 2 θ2B 4L 4.知识专题练训练1题组1物体受力分析1．(单选)如图1所示，A、B、C三物块叠放并处于静止状态，水平地面光滑，其它接触面粗糙，则()图1A．A与墙面间存在压力B．A与墙面间存在静摩擦力C．A物块共受4个力作用D．B物块共受4个力作用答案 D解析以三个物块组成的整体为研究对象，水平方向上：地面光滑，对C没有摩擦力，根据平衡条件得知，墙对A没有压力，因而也没有摩擦力，故A、B错误．对A物块，受到重力、B的支持力和B对A的摩擦力三个力作用，故C错误．先对A、B整体研究：水平方向上，墙对A没有压力，则由平衡条件分析可知，C对B没有摩擦力．再对B分析：受到重力、A的压力和A对B的摩擦力、C的支持力，共受四个力作用，故D正确．2．(单选)轻质弹簧A的两端分别连在质量均为m的小球上，两球均可视为质点．另有两根与A完全相同的轻质弹簧B、C，且B、C的一端分别与两个小球相连，B的另一端固定在天花板上，C的另一端用手牵住，如图2所示．适当调节手的高度与用力的方向，保持B弹簧轴线跟竖直方向夹角为37°不变(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，当弹簧C的拉力最小时，B、C两弹簧的形变量之比为()图2A．1∶1 B．3∶5C．4∶3 D．5∶4答案 C解析以两球和弹簧A组成的整体为研究对象，受力分析如图所示，由合成法知当C弹簧与B弹簧垂直时，弹簧C施加的拉力最小，由几何关系知F T B∶F T C＝4∶3.3．如图3所示，固定的半球面右侧是光滑的，左侧是粗糙的，O点为球心，A、B为两个完全相同的小物块(可视为质点)，小物块A静止在球面的左侧，受到的摩擦力大小为F1，对球面的压力大小为F N1；小物块B在水平力F2作用下静止在球面的右侧，对球面的压力大小为F N2，已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为θ，则()图3A．F1∶F2＝cos θ∶1B．F1∶F2＝sin θ∶1C．F N1∶F N2＝cos2θ∶1D．F N1∶F N2＝sin2θ∶1答案AC解析分别对A、B两个相同的小物块受力分析，如图，由平衡条件，得：F1＝mg sin θF N1＝mg cos θ同理：F2＝mg tan θF N2＝mgcos θ故F1F2＝mg sin θmg tan θ＝cos θ，F N1F N2＝cos2θ.4．(单选)如图4所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，∠BAD ＝120°，整个系统保持静止状态．已知A 物块所受的摩擦力大小为F f ，则D 物块所受的摩擦力大小为( )图4A.32F fB ．F f C.3F f D ．2F f 答案 C解析 已知A 物块所受的摩擦力大小为F f ，设每根弹簧的弹力为F ，则有：2F cos 60°＝F f ，对D ：2F cos 30°＝F f ′，解得：F f ′＝3F ＝3F f . 题组2 静态平衡问题5．(单选)如图5所示，登山者连同设备总重量为G .某时刻缆绳和竖直方向的夹角为θ，若登山者手拉缆绳的力大小也为G ，则登山者脚对岩石的作用力( )图5A ．方向水平向右B ．方向斜向右下方C ．大小为G tan θD ．大小为G sin θ 答案 B解析 以登山者为研究对象，受力如图，根据共点力平衡条件得知：F N 与G 和F T 的合力大小相等、方向相反，所以F N 方向斜向左上方，则由牛顿第三定律得知登山者脚对岩石的作用力方向斜向右下方．由力的合成法得：F N＝2G cos[12(180°－θ)]＝2G sin 12θ.6．如图6所示，质量为M 的木板C 放在水平地面上，固定在C 上的竖直轻杆的顶端分别用细绳a 和b 连接小球A 和小球B ，小球A 、B 的质量分别为m A 和m B ，当与水平方向成30°角的力F 作用在小球B 上时，A 、B 、C 刚好相对静止一起向右匀速运动，且此时绳a 、b 与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则下列判断正确的是( )图6A ．力F 的大小为mB gB ．地面对C 的支持力等于(M ＋m A ＋m B )gC ．地面对C 的摩擦力大小为32m B gD ．m A ＝m B 答案 ACD解析 对小球B 受力分析，水平方向：F cos 30°＝F T b cos 30°，得：F T b ＝F ， 竖直方向：F sin 30°＋F T b sin 30°＝m B g ，解得：F ＝m B g ， 故A 正确； 对小球A 受力分析，竖直方向：m A g ＋F T b sin 30°＝F T a sin 60° 水平方向：F T a sin 30°＝F T b sin 60° 联立得：m A ＝m B ，故D 正确； 以A 、B 、C 整体为研究对象受力分析， 竖直方向：F N ＋F sin 30°＝(M ＋m A ＋m B )g 可见F N 小于(M ＋m A ＋m B )g ，故B 错误；水平方向：F f ＝F cos 30°＝m B g cos 30°＝32m B g ，故C 正确．7．(单选)体育器材室里，篮球摆放在如图7所示的球架上．已知球架的宽度为d ，每个篮球的质量为m 、直径为D ，不计球与球架之间的摩擦，则每个篮球对一侧球架的压力大小为( )图7A.12mgB.mgD dC.mgD 2D 2－d 2D.2mg D 2－d 2D答案 C解析 篮球受力平衡，设一侧球架的弹力与竖直方向的夹角为θ，如图，由平衡条件，F 1＝F 2＝mg 2cos θ， 而cos θ＝(D 2)2－(d 2)2D 2＝D 2－d 2D ，则F 1＝F 2＝mgD2D 2－d 2，选项C 正确．8．如图8所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A ，A 与竖直墙之间放一光滑半圆球B ，整个装置处于静止状态．已知A 、B 两物体的质量分别为m A 和m B ，则下列说法正确的是( )图8A ．A 物体对地面的压力大小为m A gB ．A 物体对地面的压力大小为(m A ＋m B )gC ．B 物体对A 物体的压力大于m B gD ．地面对A 物体没有摩擦力 答案 BC解析 对A 、B 整体受力分析，竖直方向：F N A ＝(m A ＋m B )g ，水平方向：F f A ＝F N B ，选项A 、D 错误，选项B 正确；B 受重力、A 的支持力F N AB 、墙面的弹力F N B ，故F N AB ＝(m B g )2＋F 2N B ，选项C 正确．题组3动态平衡问题9．(单选)如图9所示，三根细线共系于O点，其中OA在竖直方向上，OB水平并跨过定滑轮悬挂一个重物，OC的C点固定在地面上，整个装置处于静止状态．若OC加长并使C点左移，同时保持O点位置不变，装置仍然处于静止状态，则细线OA上拉力F A和OC上的拉力F C 与原先相比是()图9A．F A、F C都减小B．F A、F C都增大C．F A增大，F C减小D．F A减小，F C增大答案 A解析O点受F A、F B、F C三个力平衡，如图．当按题示情况变化时，OB绳的拉力F B不变，OA绳拉力F A的方向不变，OC绳拉力F C的方向与拉力F B方向的夹角减小，保持平衡时F A、F C的变化如虚线所示，显然都是减小了．10．如图10所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的粗糙斜面上，B悬挂着．已知质量m A＝3m B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，且A、B 仍处于静止状态，那么下列说法中正确的是()图10A．弹簧的弹力大小将不变B．物体A对斜面的压力将减小C．物体A受到的静摩擦力将减小D．弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变解析弹簧弹力等于B物体的重力，即弹簧弹力不变，故A项正确；对A物体进行受力分析，列平衡方程可知，C项正确，D项错误；根据F N＝m A g cos θ，当倾角减小时，A物体对斜面压力变大，故B项错误．11．(单选)如图11所示，两块相互垂直的光滑挡板OP、OQ，OP竖直放置，小球a、b固定在轻弹簧的两端．水平力F作用于b时，a、b紧靠挡板处于静止状态．现保证b球不动，使挡板OP向右缓慢平移一小段距离，则()图11A．弹簧变长B．弹簧变短C．力F变大D．b对地面的压力变大答案 A解析对a隔离分析可知，OP向右缓慢平移时弹簧弹力变小，OP对a的弹力变小，故弹簧变长，A正确；对a、b整体分析，F与OP对a的弹力平衡，故力F变小，b对地面的压力始终等于a、b的总重力，故D错误．题组4应用平衡条件解决电学平衡问题12．(2014·广东·20)如图12所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电量为＋Q的小球P.带电量分别为－q和＋2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上．P与M相距L、M和N视为点电荷，下列说法正确的是()图12A．M与N的距离大于LB．P、M和N在同一直线上C．在P产生的电场中，M、N处的电势相同D．M、N及细杆组成的系统所受合力为零解析 假设P 、M 和N 不在同一直线上，对M 受力分析可知M 不可能处于静止状态，所以选项B 正确；M 、N 和杆组成的系统，处于静止状态，则系统所受合外力为零，故k Qq L 2＝k Q ·2q(L ＋x )2，解得x ＝(2－1)L ，所以选项A 错误，D 正确；在正点电荷产生的电场中，离场源电荷越近，电势越高，φM >φN ，所以选项C 错误．13．(2014·浙江·19)如图13所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A ，细线与斜面平行．小球A 的质量为m 、电量为q .小球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B ，两球心的高度相同、间距为d .静电力常量为k ，重力加速度为g ，两带电小球可视为点电荷．小球A 静止在斜面上，则( )图13A ．小球A 与B 之间库仑力的大小为kq2d2B ．当q d ＝ mg sin θk 时，细线上的拉力为0C ．当q d ＝ mg tan θk 时，细线上的拉力为0D ．当q d ＝ mg k tan θ时，斜面对小球A 的支持力为0答案 AC解析 根据库仑定律，A 、B 球间的库仑力F 库＝k q 2d2，选项A 正确；小球A 受竖直向下的重力mg ，水平向左的库仑力F 库＝kq2d2，由平衡条件知，当斜面对小球的支持力F N 的大小等于重力与库仑力的合力大小时，细线上的拉力等于零，如图所示，则kq 2d 2mg ＝tan θ，所以q d ＝ mg tan θk ，选项C 正确，选项B 错误；斜面对小球的支持力F N 始终不会等于零，选项D 错误．。
专题05物体平衡(解析版)-三年(2022-2024)高考物理真题分类汇编(全国通用)
专题05物体平衡考点01静态平衡1.（2024年1月浙江选考·6）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。
己知小球A 、B 和配重P 、Q 质量均为50g ，细线c 、d 平行且与水平成30θ=︒（不计摩擦），则细线a 、b 的拉力分别为（）A.2N ，1NB.2N ，0.5NC.1N ，1ND.1N ，0.5N【参考答案】D【名师解析】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A B ()1N a T m m g =+=设细线b 与水平方向夹角为α，对A 、B 分析分别有A sin sin b c T T m g αθ+=cos cos b d T T αθ=解得0.5N b T =，D 正确。
2.（2024高考湖北卷）如图所示，两拖船P 、Q 拉着无动力货船S 一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。
假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f ，方向与船的运动方向相反，则每艘拖船发动机提供的动力大小为（）A.33f B.213f C.2f D.3f【答案】B 【解析】根据题意对S 受力分析如图正交分解可知2cos30T f= 所以有33T f =对P 受力分析如图则有()()222sin 30cos30T f T F ++=解得213F =故选B 。
5．（10分）（2024高考全国理综甲卷）将重物从高层楼房的窗外运到地面时，为安全起见，要求下降过程中重物与楼墙保持一定的距离。
如图，一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子P ，另一人在地面控制另一根一端系在重物上的绳子Q ，二人配合可使重物缓慢竖直下降。
高考物理(物体的平衡附答案)
高考物理(物体的平衡附答案)一、《力》高考过关试题1、关于物体受静摩擦力作用的叙述中，正确的是（）A.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反B.静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同C.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直D.静止的物体所受的静摩擦力一定为零2、如图所示，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力的（） A.方向可能沿斜面向上 B.方向可能沿斜面向下 C.大小可能等于零 D.大小可能等于F3、A、B、C三物块的质量分别为M，m和m0，作如图所示的联结．绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计．若B随A一起沿水平桌面做匀速运动，则可以断定（）A.物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0gB.物块A与B之间有摩擦力，大小为m0gC.桌面对A，B对A，都有摩擦力，两者方向相同，合力为m o gD.桌面对A，B对A，都有摩擦力，两者方向相反，合力为m0g4、如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物体A和B以相同的速度做匀速直线运动．由此可知，A、B 间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是（）A.μ1＝0，μ2＝0B.μ1＝0，μ2≠0C.μ1≠0，μ2＝0D.μ1≠0，μ2≠05、如图所示，在粗糙的水平面上放一三角形木块a，若物体b在a的斜面上匀速下滑，则（）A.a保持静止，而且没有相对于水平面运动的趋势B.a保持静止，但有相对于水平面向右运动的趋势C.a保持静止，但有相对于水平面向左运动的趋势D.因未给出所需数据，无法对a是否运动或有无运动趋势做出判断6、如图所示，在粗糙水平面上有一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m1和m2的木块，m1>m2，已知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，因为m1、m2、θ1、θ2的数值并未给出。
(附答案)高考专题力与运动专题一：力与物体的平衡
高考专题 力与运动 专题一：力与物体的平衡学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________命题方向特点：力与物体平衡知识是高考必考知识点，贯穿高中物理的始终，在每年高考命题中或单独命题，或综合考察。
主要考察受力分析，特别是有摩擦力的判断，以及物体处于动态平衡问题，通常使用到的方法有整体法隔离法，题型一般为选择题，计算题通常也会涉及，往往还是这道题的突破点，比如速度最大，加速度为零时，或者匀速运动等 解决方案：整体法，隔离法，转化法，图像分析法等真题研究考点突破一、单选题1．（2022·广东高考）图是可用来制作豆腐的石磨。
木柄AB 静止时，连接AB 的轻绳处于绷紧状态。
O 点是三根轻绳的结点，F 、1F 和2F 分别表示三根绳的拉力大小，12F F =且60AOB ∠=︒。
下列关系式正确的是（ ）A ．1F F =B ．12F F =C ．13F F =D ．13F F = 2．（2020·浙江高考）如图是“中国天眼”500m 口径球面射电望远镜维护时的照片。
为不损伤望远镜球面，质量为m 的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为56mg 、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（ ） A ．受到的重力大小为16mg B ．受到的合力大小为16mg C ．对球面的压力大小为16mgD ．对球面的作用力大小为16mg3．（2020·浙江高考）矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。
当歼20隐形战斗机以速度v 斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。
已知飞机受到重力G 、发动机推力1F 、与速度方向垂直的升力2F 和与速度方向相反的空气阻力f F 。
下列受力分析示意图可能正确的是（ ）【受力分析基本步骤】 1）步骤①明确研究对象（一个点，或者一个物体，一个系统）并将其隔离，单独研究或者将几个物体看成一个整体来研究 ②按顺序受力分析，一重力，二弹力，三摩擦力，四其他力（电场力，安培了，洛伦兹力等） 2）技巧①转换研究对象，比如摩擦力的分析，在利用牛顿第三定律②假设分析法：比如判断弹力，摩擦力方向是否存在③动力学分析法，根据物体运动状态，是否加速或者匀速判断受力情况。
高考物理复习-平衡问题常见题型解析
高考物理复习-平衡问题常见题型解析（1）注意“死节”和“活节”问题。
【例题】如图所示，长为5m 的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m 的两杆的顶端A 、B ，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N 的物体，平衡时，问：①绳中的张力T 为多少?②A 点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力如何变化?【例题】如图所示，AO 、BO 和CO 三根绳子能承受的最大拉力相等，O 为结点，OB 与竖直方向夹角为θ，悬挂物质量为m 。
①OA、OB 、OC 三根绳子拉力的大小。
②A 点向上移动少许，重新平衡后，绳中张力如何变化？ ★解析：例19中因为是在绳中挂一个轻质挂钩，所以整个绳OBA C ABα α子处处张力相同。
而在例20中，OA 、OB 、OC 分别为三根不同的绳所以三根绳子的张力是不相同的。
不少同学不注意到这一本质的区别而无法正确解答例19、例20。
对于例19分析轻质挂钩的受力如图35所示，由平衡条件可知，T 1、T 2合力与G 等大反向，且T 1=T 2，所以T 1sin +T 2sin =T 3=G即T 1=T 2=，而AO.cos +BO.cos =CD ，所以cos =0.8sin =0.6，T 1=T 2=10N同样分析可知：A 点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力均保持不变。
而对于例20分析节点O 的受力，由平衡条件可知，T 1、T 2合力与G 等大反向，但T 1不等于T 2，所以T 1=T 2sin ，G=T 2cos但A 点向上移动少许，重新平衡后，绳OA 、OB 的张力均要发生变化。
如果说绳的张力仍不变就错了。
【例题】如图1-17（a ）所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳两端分别系于A 、B 两点上，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间的夹角为，绳子张力为；将绳子一端由B 点移动C 点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为，绳子张力为；再将绳子一端由C 点移至D 点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为，绳子的张αααsin 2Gααααθθ1θ1F 2θ2F 3θ力为，不计摩擦，则（ ）A ．＝＝B ．＜＜C ．＞＞D ．＝＜★解析：滑轮和绳上都无摩擦，所以两边绳子中的拉力相等，故两绳与竖直方向的夹角也相等，如图1-17（b ）所示，设动滑轮和物体的总质量为m ，A 、B 或A 、C 两点的水平距离为，A 、D 两点的水平距离为，线总长为。
高考物理力与物体的平衡(含答案)专题复习-最新教学文档
高考物理-力与物体的平衡（含答案）-专题复习一、选择题1、如图7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m1、m2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，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m1∶m2不可能是( )图7A．1∶3 B．3∶5C．5∶3 D．2∶12、如图6所示，一个半球形的碗固定在桌面上，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分别为m1和m2的小球A、B。
当它们处于平衡状态时，碗内的细线与水平方向的夹角为60°，小球B位于水平地面上，设此时半球形的碗对A的弹力为F，小球B对地面的压力大小为F N，细线的拉力大小为T，则下列说法中正确的是( )图6A．F N＝(m2－m1)g B．F N＝m2g－m1gC．T＝0 D．F＝m1g3、如图2所示，一光滑小球静置在光滑半球面上，被竖直放置的光滑挡板挡住，现水平向右缓慢地移动挡板，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面且球面始终静止)，挡板对小球的推力F、半球面对小球的支持力F N的变化情况是( )图2A．F增大，F N减小 B．F增大，F N增大C．F减小，F N减小 D．F减小，F N增大4、减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全。
当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，下图中弹力F画法正确且分解合理的是（）5、如图，起重机吊起钢梁时，钢梁上所系的钢丝绳分别有a、b、c三种方式，下列说法中正确的是A．a绳容易断 B．b绳容易断C．c绳容易断 D．三种情况下绳子受力都一样6、如图所示，质量为M、半径为R的半圆形容器静放在粗糙水平地面上，O为圆心．有一原长为2R，劲度系数为的轻弹簧一端固定在圆心O处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。
高考物理力与物体的平衡(含答案)专题复习
高考物理力与物体的平衡（含答案）专题复习4、减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全。
当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，下图中弹力F画法正确且分解合理的是（）5、如图，起重机吊起钢梁时，钢梁上所系的钢丝绳分别有a、b、c三种方式，下列说法中正确的是A．a绳容易断 B．b绳容易断C．c绳容易断 D．三种情况下绳子受力都一样6、如图所示，质量为M、半径为R的半圆形容器静放在粗糙水平地面上，O为圆心．有一原长为2R，劲度系数为的轻弹簧一端固定在圆心O处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。
OP与水平方向的夹角为θ＝30°．下列说法正确的是A．小球受到轻弹簧的弹力大小为B．小球受到的摩擦力大小为C．小球受到容器的支持力大小为D．地面对容器支持力大小为7、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。
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（）A．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8、物体b在水平推力f作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，如图所示，a、b处于静止状态，关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是( )a.墙壁对a的摩擦力大于b对a的摩擦力b.a共受到四个力的作用c.b共受到三个力的作用d.墙壁对a的摩擦力大小随f的增大而增大二、多项选择9、如图10所示，用两根完全相同的橡皮筋M、N将两个质量均为m＝1 kg的可视为质点的小球A、B拴接在一起，并悬挂在水平天花板上，在小球A上施加一水平向左的恒力F，当系统处于静止状态时，橡皮筋M与竖直方向的夹角为60°。
假设两橡皮筋的劲度系数均为k＝5 N/cm，且始终处在弹性限度以内，重力加速度取g＝10 m/s2。
高考物理-物体的平衡专题
F 2
AC
T AD
F′
A
BT
T
D αO
C
F
TF AD 1 25 1N 0 2AC 23
例8、质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿
放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑，此过
程中斜面体保持静止，则地面对斜面（ A．无摩擦力
B D）
B．有水平向左的摩擦力
C．支持力为(M+m)g
D．支持力小于(M+m)g
Fco G 3s0
2 04 032.31NF 33
2
C 300 T
2005年辽宁综合卷36.
36．两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角θ0=75°的V 形槽，一球置于槽内，用θ表示NO板与水平面之间的夹角，
如图所示。若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的
大小，则下列θ值中哪个是正确的？ （
）
解析：分别画出A球和 整体的受力图：
不难看出 ①③④对。
N4
N2
A BN3
2mg
N1
N2
A
mB g
例6、如图所示，重为8N的球B静止在与水平面成370角 的光滑斜面上，并通过定滑轮与重4N的物体A相连,光滑 挡板与水平而垂直，不计滑轮的摩擦，绳子的质量，求 竖直挡板和斜面所受的压力。(sin370=0. 6)
大若开始时 Fx=Gx
则f=0
，
α减小，Fx增大，
f向下增大 N
若开始时 Fx<Gx 则f 向上 ，
Fx
α减小，Fx增大， f 向上逐渐减
若小开始时 Fx略大于Gx
α减小，Fx增大， f
则f 向下且较小 向下先减小到0
，
高考物理真题分类汇编-力_物体的平衡(详解_精校)
高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）2011年高考物理真题分类汇编（详解+精校）力物体的平衡1．（2011年高考·浙江理综卷）如图所示，甲、已两人在冰面上“拔河”。
两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢。
若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利1.C解析：甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力和反作用力，故A错误；甲对绳的拉力与乙对绳的拉力的一对平衡力，故B错误；若甲的质量比乙大，则甲的加速度比乙的小，可知乙先到分界线，故甲能赢得“拔河”比赛的胜利，故C正确；收绳速度的快慢并不能决定“拔河”比赛的输赢，故D错误。
2．（2011年高考·安徽理综卷）一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。
现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示。
则物块A ．仍处于静止状态B ．沿斜面加速下滑C ．受到的摩擦力不变D ．受到的合外力增大2.A 解析：由于质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，说明斜面对物块的作用力与物块的重力平衡，斜面与物块的动摩擦因数μ＝tan θ。
对物块施加一个竖直向下的恒力F ，使得合力仍然为零，故物块仍处于静止状态，A 正确，B 、D 错误。
摩擦力由mg sin θ增大到(F ＋mg )sin θ，C 错误。
3．（2011年高考·福建理综卷）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行。
初速度大小为v 2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带。
若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t 图象（以地面为参考系）如图乙所示。
已知v 2>v 1，则A ．t 2时刻，小物块离A 处的距离达到最大B ．t 2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C ．0~t 2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D ．0~t 3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用3．B 解析：小物块对地速度为零时，即t 1时刻，向左离开A 处最远；t 2时刻小物块相对传送带静止，所以从开始到此刻，它相对传送带滑动的距离最大；0 ~ t 2时间内，小物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，方向始终向右，大小不变；t 2时刻以后相对传送带静止，不再受摩擦力作用。
六年高考物理试题分类汇编专题04 物体平衡(解析版)
2015—2020年六年高考物理分类解析专题4、物体平衡一．2020年高考题1．(2020高考全国理综III卷)如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。
甲、乙两物体质量相等。
系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。
若α=70°，则β等于A．45° B．35° C．60° D．70°【参考答案】B【名师解析】题述悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处，对结点受力分析，设固定在墙上细绳的拉力为F，由平衡条件，2mgcosβ=F，Fsinβ=mgsinα，联立解得β=35°，选项B正确。
2.（2020年7月浙江选考）如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。
为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为56mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（）A．受到的重力大小为16 mgB．受到的合力大小为16 mgC ．对球面的压力大小为16mg D ．对球面的作用力大小为16mg 【参考答案】D【名师解析】工作人员受到的重力大小为mg ，选项A 错误；当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，可认为处于平衡状态，受到的合力大小为零，选项B 错误；由平衡条件，mg=56mg +F ，解得望远镜球面对工作人员的作用力F =16mg ，由牛顿第三定律可知，工作人员对球面的作用力大小为16mg ，选项D 正确；工作人员对球面的作用力大小是压力和摩擦力的合力，选项C 错误。
3．（12分）（2020高考全国理综I ）我国自主研制了运-20重型运输机。
飞机获得的升力大小F 可用2F kv =描写，k 为系数；v 是飞机在平直跑道上的滑行速度，F 与飞机所受重力相等时的v 称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为51.2110kg ×时，起飞离地速度为66 m/s ；装载货物后质量为51.6910kg ×，装载货物前后起飞离地时的k 值可视为不变。
全国高考物理试题汇编(第四期)B4受力分析 物体的平衡(
B4 受力分析物体的平衡【题文】（理综卷·2015届广东省广州市第六中学高三上学期第一次质量检测（2014.09））15．如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。
若此人所受重力为G，则椅子对他的作用力大小为A．GB．G sinθC．G cosθD．G tanθ【知识点】力的合成．B3 B4【答案解析】 A 解析：人受多个力处于平衡状态，人受力可以看成两部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力．根据平衡条件得椅子各部分对他的作用力的合力与重力等值，反向，即大小是G．故选：A．【思路点拨】人受多个力处于平衡状态，合力为零．人受力可以看成两部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力．根据平衡条件求解．通过受力分析和共点力平衡条件求解，注意矢量叠加原理．【题文】（理综卷·2015届广东省广州市第六中学高三上学期第一次质量检测（2014.09））21．右下图是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图．使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上．撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，关于该过程中撑竿对涂料滚的推力F1，涂料滚对墙壁的压力F2，以下说法中正确的是A．F1增大B．F1减小C．F2增大D．F2减小【知识点】共点力平衡的条件及其应用．B3 B4【答案解析】BD 解析： 以涂料滚为研究对象，分析受力情况，作出力图．设撑轩与墙壁间的夹角为α，根据平衡条件得：F 1=cos G,F 2=Gtanα由题，撑轩与墙壁间的夹角α减小，cosα增大，tanα减小，则 F 1、F 2均减小．故选：BD ．【思路点拨】以涂料滚为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件得到竿对涂料滚的推力为F 1和墙壁对涂料滚的弹力的表达式，再分析两个力的变化．本题是动态平衡问题，采用函数法分析的，也可以采用图解法更直观反映出两个力的变化情况．【题文】（理综卷·2015届广东省广州市第六中学高三上学期第一次质量检测（2014.09））16．如图所示，放在桌面上的A 、B 、C 三个物块重均为100N ，小球P 重20N ，作用在B 的水平力F=20N ，整个系统静止，则ABCA ．A 和B 之间的摩擦力是20NB ．B 和C 之间的摩擦力是20NC. 物块C 受六个力作用D. C 与桌面间摩擦力为20N【知识点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力．B4 B7【答案解析】 B 解析：结点受P 的拉力及两绳子的拉力；如图所示，由几何关系可知，绳子对C 的拉力F 1=G P =20N ；对整体受力分析，整体受重力、支持力、两大小相等、方向相反的拉力；两拉力的合力为零，故整体在水平方向没有运动的趋势；故C与桌面间的摩擦力为零；所以D错误．对A用隔离法受力分析，根据平衡条件知水平方向不受外力，即AB之间没有摩擦力；所以A错误对B用隔离法进行受力分析，根据平衡条件B受C对它的摩擦力f=F=20N，根据牛顿第三定律：B对C的摩擦力也等于20N．所以B正确．对C用隔离法受力分析，受重力、桌面的支持力、B对它的压力、B 对它的摩擦力、绳子拉力共五个力的作用，所以C错误．故选B．【思路点拨】先对结点受力分析，由共点力的平衡可求得绳子对3的拉力；再将1、2、3作为整体受力分析，由共点力的平衡可求得3与地面间的摩擦力．整体法与隔离法在共点力的平衡中经常用到，在解题时要注意灵活选取；正确的研究对象的选取可在解题中起到事半功倍的效果.【题文】（理综卷·2015届广东省广州市第六中学高三上学期第一次质量检测（2014.09））20．在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑半圆球B，整个装置处于平衡状态．已知A、B两物体的质量分别为M和m，则下列说法正确的是A．A物体对地面的压力大小为MgB．A物体对地面的压力大小为（M＋m）gC．B物体对A物体的压力小于MgD．A物体对地面的摩擦力可能大于Mg【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．B3 B4 B7【答案解析】 BD 解析：对B 物体受力如右上图，根据合力等于0，运用合成法得，墙壁对B 的弹力N 1=mgtanα，A 对B 的弹力N 2＝cos mg α．则B 物体对A 的压力大于mg ． 对整体分析得，地面的支持力N 3=（M+m ）g ，摩擦力f=N 1=mgtanα＜mg ．因为m 和M 的质量大小未知，所以A 物体对地面的摩擦力可能大于Mg ．故A 、C 错误，B 、D 正确．故选BD ．【思路点拨】隔离对B 分析，根据合力为零，求出A 对B 的弹力，墙壁对B 的弹力，再对整体分析，求出地面的支持力和摩擦力．解决本题的关键能够合适地选择研究对象，正确地进行受力分析，抓住合力为零，运用共点力平衡知识求解．【题文】（理综卷·2015届广东省广州市海珠区高三摸底考试（2014.08））14．如图所示，重物G 用轻绳OA 和OB 悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间，处于静止状态．若AO 绳的拉力大小为T A ，OB 绳的拉力大小为T B . 下列判断正确的是A ．T A 等于T BB ．T A 大于T BC ．T B 小于GD ．T A 与T B 的合力大小等于G【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．B4【答案解析】 D 解析：：A 、B 以结点O 为研究对象，分析受力情况，作出力图如图．由平衡条件得 A T =T 1=Gtanθ=33G ，T 2=233B T G ==； 故T A 小于T B ，故A 、B 错误；C 、233B T G =＞G ，故C 错误； D 、由于三力平衡，故T A 与T B 的合力与重力平衡，故D 正确；故选D ．【思路点拨】由题系统处于静止状态，以结点O 为研究对象，分析受力情况，作出力图，由OθA B G平衡条件求出AO绳的拉力T A、OB绳的拉力T B的大小与G之间的关系．本题悬绳固定的物体平衡问题，往往以结点为研究对象，作出力图，由平衡条件求解．【题文】（理综卷·2015届广东省湛江市第一中学高三8月月考（2014.08））１４.如图所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F＝1 N的作用，取g＝10 m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力f随时间变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)．( )．【知识点】摩擦力的判断与计算．B2 B4【答案解析】 A解析：：从t=0开始物体以一定初速度υ0向右滑行时，物体受到水平向左的滑动摩擦力，由公式f=μN得摩擦力为f1=-μN=-μmg=-2N．物体的最大静摩擦力F m=μmg=2N，由于F＜F m，所以当物体的速度减小到零时，物体将停止运动，受到水平向右的静摩擦力，由平衡条件得物体受到的静摩擦力为f2=F=1N．故选A【思路点拨】本题要分析物体的运动情况，根据状态分析和计算摩擦力．从t=0开始物体以一定初速度υ0向右滑行时，物体受到水平向左的滑动摩擦力，由公式f=μN求出摩擦力的大小．当物体的速度减小到零时，由于水平恒力F小于最大静摩擦力，物体将停止运动，受到水平向右的静摩擦力，由平衡条件求出静摩擦力．求摩擦力时，要分析物体的状态，确定是静摩擦力还是滑动摩擦力．基础题．【题文】（理综卷·2015届广东省湛江市第一中学高三8月月考（2014.08））２０．如图所示，将两相同的木块a、b置于光滑的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁．开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力。
物理平衡试题及答案
物理平衡试题及答案1. 一个物体在水平面上处于静止状态，下列说法正确的是：A. 物体受到的重力和支持力是一对平衡力B. 物体受到的重力和摩擦力是一对平衡力C. 物体受到的重力和支持力是一对作用力和反作用力D. 物体受到的重力和支持力是一对非平衡力答案：A2. 一个质量为m的物体在斜面上保持静止，斜面倾角为θ，下列说法正确的是：A. 物体受到的重力和斜面的支持力是一对平衡力B. 物体受到的重力和斜面的支持力是一对作用力和反作用力C. 物体受到的重力在斜面方向上的分力和斜面的支持力是一对平衡力D. 物体受到的重力在垂直斜面方向上的分力和斜面的支持力是一对平衡力答案：C3. 一个物体在竖直方向上受到大小相等、方向相反的两个力的作用，下列说法正确的是：A. 物体一定处于静止状态B. 物体一定处于匀速直线运动状态C. 物体可能处于静止状态或匀速直线运动状态D. 物体不可能处于静止状态或匀速直线运动状态答案：C4. 一个物体在水平面上受到一个水平向右的拉力，下列说法正确的是：A. 如果物体静止，则拉力和摩擦力是一对平衡力B. 如果物体静止，则拉力和摩擦力是一对作用力和反作用力C. 如果物体加速运动，则拉力大于摩擦力D. 如果物体减速运动，则拉力小于摩擦力答案：A5. 一个物体在水平面上受到一个水平向右的拉力，同时受到一个水平向左的摩擦力，下列说法正确的是：A. 如果物体静止，则拉力和摩擦力是一对平衡力B. 如果物体静止，则拉力和摩擦力是一对作用力和反作用力C. 如果物体加速运动，则拉力大于摩擦力D. 如果物体减速运动，则拉力小于摩擦力答案：A6. 一个物体在竖直方向上受到一个向上的拉力和一个向下的重力，下列说法正确的是：A. 如果物体静止，则拉力和重力是一对平衡力B. 如果物体静止，则拉力和重力是一对作用力和反作用力C. 如果物体加速上升，则拉力大于重力D. 如果物体减速下降，则拉力小于重力答案：A7. 一个物体在水平面上受到一个水平向右的拉力，同时受到一个水平向左的摩擦力，下列说法正确的是：A. 如果物体静止，则拉力和摩擦力是一对平衡力B. 如果物体静止，则拉力和摩擦力是一对作用力和反作用力C. 如果物体加速运动，则拉力大于摩擦力D. 如果物体减速运动，则拉力小于摩擦力答案：A8. 一个物体在竖直方向上受到一个向上的拉力和一个向下的重力，下列说法正确的是：A. 如果物体静止，则拉力和重力是一对平衡力B. 如果物体静止，则拉力和重力是一对作用力和反作用力C. 如果物体加速上升，则拉力大于重力D. 如果物体减速下降，则拉力小于重力答案：A9. 一个物体在水平面上受到一个水平向右的拉力，同时受到一个水平向左的摩擦力，下列说法正确的是：A. 如果物体静止，则拉力和摩擦力是一对平衡力B. 如果物体静止，则拉力和摩擦力是一对作用力和反作用力C. 如果物体加速运动，则拉力大于摩擦力D. 如果物体减速运动，则拉力小于摩擦力答案：A10. 一个物体在竖直方向上受到一个向上的拉力和一个向下的重力，下列说法正确的是：A. 如果物体静止，则拉力和重力是一对平衡力B. 如果物体静止，则拉力和重力是一对作用力和反作用力C. 如果物体加速上升，则拉力大于重力D. 如果物体减速下降，则拉力小于重力答案：A。
高中物理复习《力与物体的平衡》知识点解析与练习题含答案
1.必须牢记的概念、公式、定律(1)质点、位移、速度、加速度的概念．(2)匀变速直线运动的位移、速度公式及推论．(3)牛顿运动定律、万有引力定律等．2．必须掌握的三类问题(1)圆周运动问题．(2)平抛运动问题．(3)卫星运行及其变轨问题．3．必须明确的五个易错易混点(1)vt图象、xt图象都表示直线运动规律．(2)静摩擦力与滑动摩擦力方向的判定及大小的计算方法．(3)运动的合成与分解和力的合成与分解．(4)在竖直面内的圆周运动中绳模型与杆模型在最高点时的临界条件．(5)双星系统的轨道半径与天体间距离的区别.知识点一、整体法和隔离法在平衡问题中的应用1．平衡状物体处于静止或匀速直线运动的状态．2．平衡条件F合＝0F x＝0F y＝0.3．利用整体、隔离思维法对物体受力分析高中物理复习《力与物体的平衡》知识点解析与练习题含答案4.注意问题(1)在受力分析时一定要恰当的选取研究对象，运用整体思维法和隔离思维法时一定要区分好内力和外力．(2)解决问题时通常需要交叉应用隔离、整体思维法．(3)对两个以上的物体叠加组成的整体进行受力分析时，一般先采用整体思维法后用隔离思维法，即“先整体，后隔离”．知识点二、共点力作用下的动态平衡问题1．动态平衡物体在缓慢移动过程中，可认为其速度、加速度均为零，物体处于平衡状态．2．共点力平衡的重要推论(1)三个或三个以上的共点力平衡，某一个力(或其中某几个力的合力)与其余力的合力等大反向．(2)同一平面上的三个不平行的力平衡，这三个力必为共点力，且表示这三个力的有向线段可以组成一个封闭的矢量三角形．3.妙解动态平衡问题的两种典型方法：知识点三、复合场中的平衡问题1．六种常见力力大小方向重力G ＝mg总是竖直向下弹力一般由力的平衡条件或牛顿运动定律求解；弹簧的弹力：F ＝kx与引起形变的力的方向相反摩擦力静摩擦力0<F f ≤F fm ；滑动摩擦力F f ＝μF N 与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反(与运动方向不一定相反)电场力匀强电场中的电场力F ＝qE ；真空中点电荷的库仑力F ＝kQqr2正电荷所受电场力与电场强度方向相同，负电荷所受电场力与电场强度方向相反安培力F ＝BIL(I ⊥B)用左手定则判断(垂直于I 、B 所决定的平面)洛伦兹力F ＝qvB(v ⊥B)用左手定则判断(垂直于v 、B 所决定的平面)2.四类组合场(1)电场与磁场的组合．(2)电场与重力场的组合．(3)重力场与磁场的组合．(4)重力场、电场和磁场的组合．3．处理复合场中的平衡问题的方法与纯力学问题的分析方法一样，学会把电学问题力学化．分析方法是：选取研究对象――→方法“整体法”或“隔离法”↓受力分析――→多了个电场力F ＝Eq 或安培力F ＝BIL或洛伦兹力F ＝qvB ↓列平衡方程―→F 合＝0或F x ＝0，F y ＝04．注意问题(1)电荷在电场中一定受电场力作用，电流或电荷在磁场中不一定受磁场力作用．(2)分析电场力或洛伦兹力时，注意带电体的电性．(3)分析带电粒子受力时，要注意判断是否考虑重力．高频考点一受力分析物体的静态平衡例1．(2019·高考全国卷Ⅲ)用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°.重力加速度为g .当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2，则()A ．F 1＝33mg ，F 2＝32mgB ．F 1＝32mg ，F 2＝33mg C ．F 1＝12mg ，F 2＝32mgD ．F 1＝32mg ，F 2＝12mg 【举一反三】【2017·天津卷】如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。
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2015—2020年六年高考物理分类解析专题4、物体平衡一．2020年高考题1．(2020高考全国理综III卷)如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。
甲、乙两物体质量相等。
系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。
若α=70°，则β等于A．45° B．35° C．60° D．70°【参考答案】B【名师解析】题述悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处，对结点受力分析，设固定在墙上细绳的拉力为F，由平衡条件，2mgcosβ=F，Fsinβ=mgsinα，联立解得β=35°，选项B正确。
2.（2020年7月浙江选考）如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。
为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为56mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（）A．受到的重力大小为16 mgB．受到的合力大小为16 mgC ．对球面的压力大小为16mg D ．对球面的作用力大小为16mg 【参考答案】D【名师解析】工作人员受到的重力大小为mg ，选项A 错误；当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，可认为处于平衡状态，受到的合力大小为零，选项B 错误；由平衡条件，mg=56mg +F ，解得望远镜球面对工作人员的作用力F =16mg ，由牛顿第三定律可知，工作人员对球面的作用力大小为16mg ，选项D 正确；工作人员对球面的作用力大小是压力和摩擦力的合力，选项C 错误。
3．（12分）（2020高考全国理综I ）我国自主研制了运-20重型运输机。
飞机获得的升力大小F 可用2F kv =描写，k 为系数；v 是飞机在平直跑道上的滑行速度，F 与飞机所受重力相等时的v 称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为51.2110kg ×时，起飞离地速度为66 m/s ；装载货物后质量为51.6910kg ×，装载货物前后起飞离地时的k 值可视为不变。
（1）求飞机装载货物后的起飞离地速度；（2）若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m 起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。
【名师解析】：（1）设飞机装载货物前质量为m 1，起飞离地速度为v 1；装载货物后质量为m 2，起飞离地速度为v 2，重力加速度大小为g 。
飞机起飞离地应满足条件211kv g m =①222kv g m =② 由①②式及题给条件得278m/s v =③（2）设飞机滑行距离为s ，滑行过程中加速度大小为a ，所用时间为t 。
由匀变速直线运动公式有 222v as =④v 2=at ⑤联立③④⑤式及题给条件得a=2.0 m/s2⑥t=39 s⑦二．2019年高考题1．（2019全国理综I卷19）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【参考答案】BD【命题意图】本题考查动态平衡及其相关知识点。
【解题思路】用水平向左的拉力缓慢拉动N，水平拉力一定逐渐增大，细绳对N的拉力一定一直增大，由于定滑轮两侧细绳中拉力相等，所以M所受细绳的拉力大小一定一直增大，选项A错误B正确；由于题述没有给出M、N的质量关系，所以M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大，选项C错误D正确。
【方法归纳】解答此题也可设出用水平向左的拉力缓慢拉动N后细绳与竖直方向的夹角，分析受力列出解析式，得出细绳的拉力随细绳与竖直方向的夹角表达式，进行讨论。
2．（2019全国理综II卷16）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。
，重力加速度取10m/s2。
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．150kg B．kg C．200 kg D．【参考答案】.B【命题意图】本题考查力的分解、平衡条件，考查的核心素养是分析解决问题的能力。
【解题思路】设物块的最大质量为m，将倾角30°斜面上物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡条件，在沿斜面方向，F=mgsin30°+μmgcos30°，解得：m=150kg ， B 项正确。
【试题拓展】此题中用平行于斜面的力匀速向上拉物块，若题述改为用平行于斜面的力拉住物块，使物块保持静止状态，则物块的最大质量为多大？3. （2019全国理综III 卷16）．用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。
两斜面I 、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。
重力加速度为g 。
当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2，则A ．12F F ，B ．12F F ，C ．121=2F mg F ，D ．121=2F F mg ， 【参考答案】D【名师解析】将匀质圆筒状工件重力沿垂直两光滑斜面分解，垂直斜面I 的分力为G 1=mg cos30°=mg ，垂直斜面II 的分力为G 2=mg cos60°=12mg ，圆筒对斜面I 压力的大小为F 1= G 1，F 2，圆筒对斜面Ⅱ压力的大小为F 2= G 2= 12mg ，选项D 正确。
4. （2019高考理综天津卷）2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。
为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。
下列说法正确的是（ ）A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B.为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布【参考答案】C【名师解析】索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，根据力的合成规律，钢索对索塔的合力竖直向下，选项C 正确。
5．（2019高考江苏卷物理2）如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右．细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T ，则风对气球作用力的大小为（A ）sin Tα （B ）cos T α （C ）T sin α （D ）T cos α【参考答案】C【名师解析】对气球由平衡条件可得，水平方向所受风力F= T sin α,，选项C 正确。
三．2018年高考题1. （2018年11月浙江选考物理）小明在观察如图所示的沙子堆积时，发现沙子会自然堆积成圆锥体，且在不断堆积过程中，材料相同的沙子自然堆积成的圆锥体的最大底角都是相同的。
小明测出这堆沙子的底部周长为31.4m ，利用物理知识测得沙子之间的摩擦因数为0.5，估算出这堆沙子的体积最接近A. 60m 2B. 200m 2C. 250m 2D. 500m 2【参考答案】 A【名师解析】根据这堆沙子的底部周长为31.4m ，利用周长公式c=2πR ，可得圆锥底部半径为R=5m 。
根据沙子之间的摩擦因数为0.5，由mg sin θ=μmg cos θ，可得tan θ=μ=0.5。
由tan θ=h/R 可得圆锥体的高h=2.5m ，这堆沙子的体积为V=13πR 2h =13π×52×2.5m 3=63m 3，选项A 正确。
四．2017年高考题1. （2017天津理综卷）如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。
如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是A ．绳的右端上移到b ′，绳子拉力不变B ．将杆N 向右移一些，绳子拉力变大C ．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D ．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移【参考答案】AB【名师解析】设两杆间距离为d ，绳长为l ，Oa 、Ob 段长度分别为l a 和l b ，则b a l l l +=，两部分绳子与竖直方向夹角分别为α和β，受力分析如图所示。
绳子中各部分张力相等，F F F b a ==，则βα=。
满足mg F =αcos 2，αααsin sin sin l l l d b a =+=，即l d =αsin ，αcos 2mg F =，d 和l 均不变，则sin α为定值，α为定值，cos α为定值，绳子的拉力保持不变，衣服的位置不变，故A 正确，CD 错误；将杆N 向右移一些，d 增大，则sin α增大，cos α减小，绳子的拉力增大，故B 正确。
考点：受力分析，共点力的平衡2..(2017·全国理综I 卷·21)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()2πα>，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【参考答案】.A.D【命题意图】 本题考查物体的动态平衡及其相关的知识点。
【解题思路】解法一。
将重物向右上方缓慢拉起，物体处于动态平衡状态，可利用物体平衡条件或力的分解画出动态图分析。
由题意可知，重物在运动过程中受重力，MN 绳拉力MN T ，OM 绳拉力OM T ，MN T 与OM T 夹角保持不变。
在某一时刻三个力受力分析示意图如图所示将此三个力平移为矢量三角形如图所示。
因为mg 大小方向不变。
MN T 与OM T 的夹角不变，故可将三个力平移入圆中，mg 为一条固定的弦（固定的弦所对应的圆周角为定值）。
由图可得MN T 从0逐渐变为直径，故MN T 逐渐增大，选项A 正确B 错误，OM T 先从弦变为直径再变为弦，故OM T 先变大后变小，选项C 错误D 正确。
解法二：以重物为研究对象，受重力mg 、OM 绳上拉力F 2、MN 上拉力F 1，由题意知，三个力的合力始终为零，矢量三角形如图所示，F 1、F 2的夹角为π－α不变，在F 2转至水平的过程中，矢量三角形在同一外接圆上，由图可知，MN 上的张力F 1逐渐增大，OM 上的张力F 2先增大后减小，所以A 、D 正确，B 、C 错误．解法三：将重物向右上方缓慢拉起，重物处于动态平衡状态，可利用平衡条件或力的分解画出动态图分析．将重物的重力沿两绳方向分解，画出分解的动态图如图所示．在三角形中，根据正弦定理有G sin γ1＝F OM 1sin β1＝F MN 1sin θ1，由题意可知F MN 的反方向与F OM 的夹角γ＝180°－α不变，因sin β(β为F MN 与G 的夹角)先增大后减小，故OM 上的张力先增大后减小，当β＝90°时，OM 上的张力最大，因sin θ(θ为F OM 与G 的夹角)逐渐增大，故MN 上的张力逐渐增大，选项A 、D 正确，B 、C 错误．3.（2017全国II 卷·16）如图，一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。