力与物体的平衡(含答案)
力的平衡练习题精选 有答案
力的平衡练习题精选一．选择题（共17小题）1．一物体在10牛的水平拉力作用下，以1米/秒的速度在一水平面上做匀速直线运动，若使此物体在同一水平上以2米/秒的速度做匀速直线运动，则所需拉力的大小为（）A．5牛B．10牛 C．20牛 D．无法确定2．轿车在水平公路上做匀速直线运动．下列说法中正确的是（）A．汽车受力不平衡B．汽车在水平方向上受力平衡，竖直方向上受力不平衡C．汽车在竖直方向上受力平衡，水平方向上受力不平衡D．汽车在水平方向上受力平衡,竖直方向上受力也平衡3．小朱将甲、乙两个完全相同的弹簧秤放在光滑水平面上并相互钩在一起，然后两手分别用水平拉力F1和F2拉开弹簧秤,静止时两弹簧秤读数恰好均为5牛,下列分析正确的是(）A．甲受到向右的拉力为10NB．F1和F2的方向相反，大小均为2.5牛C．甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对平衡力D．甲、乙均处于平衡状态4．放在水平桌面上的一本书,下列哪两个力是一对平衡（)A．书的重力和书对桌面的压力B．书对地球的吸引力和书的重力C．书所受到的支持力和书对桌面的压力D．书所受到的支持力和书的重力5．当猴子倒挂在树枝上静止时，下列各对力中属于平衡力的是(）A．猴子对树枝的拉力和猴子所受重力B．树枝对猴子的拉力和猴子所受重力C．猴子对树枝的拉力和树枝对猴子的拉力D．猴子所受重力和树枝所受重力6．如图所示,是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片（友情提示：图中的黑点表示物体）,其中可能受到平衡力作用的物体是(）A． B．C．D．7．如图所示,人抓住牵牛绳沿水平方向拉牛,但没有拉动．其中说法正确的是（)A．绳拉牛的力小于牛拉绳的力B．绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力C．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力8．如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球，不计摩擦,小球可在A、B两点间来回摆动．当小球摆到B点时,细线恰好断开，则小球将()A．在B点保持静止B．沿BE方向运动C．沿BC方向运动D．沿BD方向运动9．空中匀速下降的两只降落伞，其总质量相等．甲的速度是3m/s,乙的速度是5m/s，所受阻力F甲、F乙之比是（）A．3：5 B．2：5 C．5：3 D．1：110．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是（）A．0~2秒,物体没有推动,是因为推力小于摩擦力B．2～4秒物体做匀速直线运动C．2~4秒物体受到的摩擦力是3ND．4～6秒，物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力11．一辆汽车分别以6米/秒和4米/秒的速度运动时，它的惯性大小（)A．一样大B．速度为4米/秒时大C．速度为6米/秒时大D．无法比较12．如图所示，一位同学用水平力F推停在水平地面上的汽车，但没有推动．推车时水平力F与地面对车的摩擦力f的大小关系是（）A．F一定小于f B．F可能小于f C．F一定等于f D．F可能大于f13．如图所示，商场的电梯匀速向上运动，站在电梯上相对电梯静止的人受到的作用力有（）A．重力和支持力B．重力、支持力和水平向右的摩擦力C．重力、支持力和水平向左的摩擦力D．重力、支持力和斜向上的摩擦力14．如图，用水平力F 将木块压在竖直墙上保持静止，下列说法正确的是（)A．水平力F 与木块所受到的重力是一对平衡力B．水平力F 与木块所受到的摩擦力是一对平衡力C．若水平力F 增大,则木块所受到的摩擦力随着增大D．木块所受到的重力和向上的静摩擦力是一对平衡力15．小明经常与同学进行爬杆比赛,如图甲所示，在某次比赛中，小明向上爬的“速度﹣时间”图象如图乙所示，但他所受“摩擦力﹣时间”图象漏画了一部分,如图丙所示，若将之补充完整，应是图中的（）A．B．C．D．16．用沿水平方向的力F拉放在水平桌面上的物体，物体仍保持静止状态,这时物体受到的摩擦力f与拉力F大小关系正确的是（）A．F＜f B．F=f C．F＞f D．条件不足，无法确定17．起重机吊着2.5吨货物，甲货物以4米/秒速度匀速上升，乙货物以2米/秒速度匀速下降，丙货物静止在空中．那么起重机钢绳在以上三种情况下受力大小是（）A．甲最大B．乙最大C．丙最大D．三种情况一样大二．填空题(共7小题)18．图甲是商场里常用的垂直电梯和自动扶梯，图乙记录了小强乘坐电梯的s﹣t图象．则他搭乘垂直电梯受到的支持力搭乘自动扶梯受到的支持力（选填“大于”、“等于”或“小于”)；当随自动扶梯到达扶梯口时，若不小心，则会由于向前倾倒．19．一个重为50N的物体沿水平路面做匀速直线运动，需加10N的水平拉力，则它在运动时受到的摩擦力为N；若将该物体用绳悬挂起来，物体静止时绳对物体的拉力为N;若使物体竖直向下匀速运动,则向上的拉力应为N．20．甲、乙两同学各用2N的力在水平桌面上沿相反方向拉一弹簧测力计，则弹簧测力计的示数是N，弹簧测力计所受合力是N．21．吊车以2m/s的速度将1×104N的重物竖直向上匀速提起,这时钢索对重物的拉力大小是N，若吊车改为2m/s的速度使重物匀速下降，则钢索对重物的拉力大小是1×104N,若吊车改为4m/s的速度使重物匀速下降，则钢索对重物的拉力是1×104N．（后两空填：“＞”、“＜”或“=”）22．如图所示，某同学顺着竖直的杆匀速下滑，他受到的滑动摩擦力为f杆，顺着比杆粗糙的绳匀速下滑，他受到的滑动摩擦力为f绳，则f绳（填“＞”“=”或“＜”）f杆．若该同学沿杆匀速向上爬，他受到的摩擦力的方向是．23．如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的水平拉力F1作用下，A、B一起作匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为N；若将A、B紧靠着放在水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起匀速运动（如图乙所示），则推力F2=N．24．一个载重气球在空中受到1000N的浮力时匀速竖直上升;若所载重物再增加100N，载重气球就能匀速竖直下降，设气球上升和下降时受到的浮力和阻力大小均不变，则气球上升时所受重力和阻力的合力为N，方向．整个气球所受合力为N，气球所受阻力为N．三．作图题(共5小题）25．在自动化生产线上，常用传送带传送工件，如图所示，一个工件与传送带一起以0。
高考物理复习专题一 受力平衡 物体的平衡单元练习题(含详细答案)
高考物理复习专题一受力平衡物体的平衡一、单选题1.表面光滑，半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O′处有一无摩擦的定滑轮，轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上，如图所示，两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为L1＝2.4R和L2＝2.5R，则这两个小球的质量之比m1∶m2为(不计球的大小) ( )A． 24∶1B． 25∶1C． 24∶25D． 25∶242.如图所示为固定在水平地面上的顶角为的圆锥体，表面光滑。
现有一质量为m的弹性圆环静止在圆锥体的表面上，若圆锥体对圆环的作用力大小为，则有( )A．B．C．D．3.如图所示，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()A． mgB．C．D．4.在两个倾角均为的光滑斜面上，各放有一个相同的金属棒，分别通以电流I1和I2，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图中（a），（b）所示，两金属棒均处于平衡状态，则两种情况下的电流的比值I1：I2为( )A ．B．C．D．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900，则在转动过程中，AC绳的拉力FT1和BC绳的拉力FT2大小变化情况是（）A．FT2先变大后变小，FT1一直变小B．FT1先变大后变小，FT2一直变小C．FT1先变小后变大，FT2一直变小D．FT2先变小后变大，FT1一直变大6.如图所示，固定在水平地面上的物体A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为θ的斜面，一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1，m2的小球，当两球静止时，小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ，不计一切摩擦，则m1，m2之间的关系是A．m1=m2B．m1=m2tanθC．m1=m2cotθD．m1=m2cosθ7.如图所示，重为G的光滑球在倾角为θ的斜面和竖直墙壁之间处于静止状态。
力的平衡经典习题及答案
力的平衡经典习题1、如下图，两个完全相同的光滑球的质量均为m，放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间．假设缓慢转动挡板至与斜面垂直，在此过程中A．A、B两球间的弹力不变 B．B球对挡板的压力逐渐减小C．B球对斜面的压力逐渐增大D．A球对斜面的压力逐渐增大2、如下图，不计滑轮质量与摩擦，重物挂在滑轮下，绳A端固定，将B端绳由B移到C或D〔绳长不变〕其绳上张力分别为T B，T C，T D，绳与竖直方向夹角θ分别为θB, θC, θD那么A． T B>T C>T D θB<θC<θD B． T B<T C<T D θB<θC<θDC． T B=T C<T DθB=θC<θD D． T B=T C=T D θB=θC=θD3、某物体在三个共点力的作用下处于静止状态，那么以下符合条件的有A．7N、8N、15N B．11N、5N、8N C．1N、6N、8N D．4N、3N、12N4、如下图，质量为m的小球，与三根相同的轻弹簧相连．静止时，相邻两弹簧间的夹角均为120°,弹簧a、b对小球的作用力大小均为F，那么弹簧c对质点的作用力大小可能为A．F B．F + mg C．F -mg D．mg -F5、如下图，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为，质点与球心的连线与水平地面的夹角为，那么以下说法正确的选项是A．地面对半球体的摩擦力为零B．质点对半球体的压力大小为mg sinC．质点所受摩擦力大小为mg sin D．质点所受摩擦力大小为mg cos6、如下图，一个质量为m=2．0 kg的物体，放在倾角为θ=30°的斜面上而静止，假设用竖直向上的力F=5 N提物体，物体仍静止〔g=10 m/s2〕，那么下述正确的选项是A．斜面受的压力减少量等于5 N B．斜面受的压力减少量小于5 NC．地面受的压力减少量等于5 N D．地面受的压力减少量小于5 N7、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，右图所示是这个装置的纵截面图. 假设用外力使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，以下说法中不正确的选项是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、如下图，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．墙面光滑，水平地面粗糙．现将Ａ球向上移动一小段距离．两球再次到达平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比拟，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不变，Ｆ变小C．N变大，Ｆ变大 D．N变大，Ｆ变小9、如下图，A、B两物体通过两个质量不计的光滑滑轮悬挂起来，处于静止状态．现将绳子一端从P点缓慢移到Q点，系统仍然平衡，以下说法正确的选项是A．夹角θ将变小 B．夹角θ将变大C．绳子张力将增大 D．物体B位置将变高10、如下图，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧，静止不动时，两根细线之间的夹角为。
2020高考物理二轮总复习专题一 力与物体的平衡 作业(解析版)
专题强化训练(一)一、选择题(共11个小题，4、9、10为多选，其余为单项选择题，每题5分共55分)1.如图所示，一只松鼠沿着较粗均匀的树枝从右向左缓慢爬行，在松鼠从A运动到B的过程中，下列说法正确的是()A．松鼠对树枝的弹力保持不变B．松鼠对树枝的弹力先减小后增大C．松鼠对树枝的摩擦力先减小后增大D．树枝对松鼠的作用力先减小后增大答案 C解析松鼠所受的弹力N＝mgcosθ，从A到B的过程中，θ先减小后增大，则弹力先增大后减小，故A、B两项错误；松鼠所受的摩擦力f＝mgsinθ，从A到B的过程中，θ先减小后增大，则摩擦力先减小后增大，故C项正确；树枝对松鼠的作用力与松鼠的重力等值反向，所以树枝对松鼠的作用力大小不变，故D项错误．故选C项．2．(2019·浙江二模)如图所示，斜面体M静止在水平面上，滑块m 恰能沿斜面体自由匀速下滑，现在滑块上加一竖直向下的恒力F，则与未施加恒力F时相比，下列说法错误的是()A．m和M间的压力变大B．m和M间的摩擦力变大C．水平面对M的支持力变大D．M和水平面间的摩擦力变大答案 D解析滑块恰好沿斜面匀速下滑时，滑块对楔形斜面体的压力等于mgcosθ，斜面体对滑块的摩擦力为μmg cosθ，施加一个竖直向下的恒力F后滑块对斜面体的压力等于(mg＋F)cosθ，变大．斜面体对滑块的摩擦力为μ(mg＋F)cosθ，变大，故A、B两项正确；滑块恰好沿斜面匀速下滑，根据平衡条件有：mgsinθ＝μmg cosθ，解得：μ＝tanθ.对滑块和斜面体整体可知，整体水平方向不受外力，所以地面对斜面体的摩擦力为零．地面对斜面体的支持力等于整体的总重力．施加一个竖直向下的恒力F，有：(mg＋F)sinθ＝μ(mg＋F)cos θ，可知物块仍然做匀速运动．再对滑块和斜面体整体受力分析知，整体水平方向不受外力，所以地面对楔形斜面体的摩擦力为零，地面对楔形斜面体的支持力等于整体的总重力与F之和，变大，故C项正确，D项错误．本题选说法错误的，故选D项．3.长时间低头玩手机对人的身体健康有很大危害，当低头玩手机时，颈椎受到的压力会比直立时大．现将人体头颈部简化为如图所示的模型：头部的重力为G，P点为头部的重心，PO为提供支持力的颈椎(视为轻杆)可绕O点转动，PQ为提供拉力的肌肉(视为轻绳)．当某人低头时，PO、PQ与竖直方向的夹角分别为30°、60°，此时颈椎受到的压力约为()A．2G B.3GC.2G D．G答案 B解析设头部重力为G，当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量，即F＝G；当某人低头时，PO、PQ与竖直方向的夹角分别为30°、60°，P 点的受力如图所示，根据几何关系结合正弦定理可得：F Osin120°＝Gsin30°，解得：F O＝3G，故A、C、D三项错误，B项正确．故选B项．4．如图所示，一根通电的导体棒放在倾斜为α的粗糙斜面上，置于图示方向的匀强磁场中，处于静止状态．现增大电流，导体棒仍静止，则在增大电流过程中，导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是()A．一直增大B．先减小后增大C．先增大后减小D．始终为零答案AB解析若F安<mgsinα，因安培力方向向上，则摩擦力方向向上，当F安增大时，F摩减小到零，再向下增大，B项正确，C、D两项错误；若F安>mgsinα，摩擦力方向向下，随F安增大而一直增大，A项正确．5．(2019·安徽三模)如图，用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置，直径竖直，O为圆心，最高点B处固定一光滑轻质滑轮，质量为m的小环A穿在半圆环上．现用细线一端拴在A上，另一端跨过滑轮用力F拉动，使A缓慢向上移动．小环A及滑轮B大小不计，在移动过程中，关于拉力F以及半圆环对A的弹力N的说法正确的是()A．F逐渐增大B．N的方向始终指向圆心OC．N逐渐变小D．N大小不变答案 D解析在物块缓慢向上移动的过程中，小圆环A处于三力平衡状态，根据平衡条件知mg与N的合力与T等大、反向、共线，作出mg 与N的合力，如图所示，由三角形相似得：mgBO＝NOA＝TAB①F＝T②，由①②可得：F＝ABBO mg，AB变小，BO不变，则F变小，故A项错误；由①可得：N＝OABO mg，AO、BO都不变，则N不变，方向始终背离圆心，故D项正确，B、C两项错误．故选D 项．6. (2019·江西一模)如图所示，质量为m(可视为质点)的小球P，用两根轻绳OP和O′P在P点拴结实后再分别系于竖直墙上且相距0.4 m的O、O′两点上，绳OP长0.5 m，绳OP刚拉直时，OP绳拉力为T1，绳OP刚松弛时，O′P绳拉力为T2，θ＝37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，则T1T2为()A．3∶4 B．4∶3C．3∶5 D．4∶5答案 C解析绳OP刚拉直时，OP绳拉力为T1，此时O′P绳子拉力为零，小球受力如图1所示，根据几何关系可得sin α＝OO ′OP ＝45，所以α＝53°，所以α＋θ＝90°；根据共点力的平衡条件可得：T 1＝mgsin α；绳OP 刚松弛时，O ′P 绳拉力为T 2，此时绳OP 拉力为零，小球受力如图2所示，根据共点力的平衡条件可得：T 2＝mgtan α，由此可得：T 1T 2＝sin53°tan53°＝35，所以C 项正确，A 、B 、D 三项错误．故选C 项． 7.如图所示，光滑直杆倾角为30°，质量为m 的小环穿过直杆，并通过弹簧悬挂在天花板上，小环静止时，弹簧恰好处于竖直位置，现对小环施加沿杆向上的拉力F，使环缓慢沿杆滑动，直到弹簧与竖直方向的夹角为60°.整个过程中，弹簧始终处于伸长状态，以下判断正确的是()A．弹簧的弹力逐渐增大B．弹簧的弹力先减小后增大C．杆对环的弹力逐渐增大D．拉力F先增大后减小答案 B解析由于弹簧处于伸长状态，使环缓慢沿杆滑动，直到弹簧与竖直方向的夹角为60°的过程中，弹簧长度先减小后增大，弹簧的伸长量先减小后增大，故弹簧的弹力先减小后增大，故A项错误，B项正确；开始弹簧处于失重状态，根据平衡条件可知弹簧的弹力等于重力，即T＝mg，此时杆对环的弹力为零，否则弹簧不会竖直；当环缓慢沿杆滑动，直到弹簧与竖直方向的夹角为60°时，弹簧的长度等于原来的长度，弹力等于T＝mg，此时有mgcos30°＝Tcos30°，杆对环的弹力仍为零，故杆对环的弹力不是一直增大，故C项错误；设弹簧与垂直于杆方向的夹角为α，根据平衡条件可得，从初位置到弹簧与杆垂直过程中，拉力F＝mgsin30°－Tsinα，α减小，sinα减小，弹簧的拉力减小，则F增大；从弹簧与杆垂直到末位置的过程中，拉力F＝mgsin30°＋Tsinα，α增大，sinα增大，弹簧的弹力增大，则拉力增大，故拉力F一直增大，故D项错误．故选B项．8．(2015·山东)如图所示，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力F作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B 刚好不下滑．已知A与B间的动摩擦因数为μ1，A与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A与B的质量之比为()A.1μ1μ2B.1－μ1μ2μ1μ2C.1＋μ1μ2μ1μ2D.2＋μ1μ2μ1μ2答案 B解析 对物体A 、B 整体，在水平方向上有F ＝μ2(m A ＋m B )g ；对物体B ，在竖直方向上有μ1F ＝m B g ；联立解得：m A m B ＝1－μ1μ2μ1μ2，B 项正确．9. (2019·武昌区模拟)如图所示，竖直杆固定在木块C 上，两者总重为20 N ，放在水平地面上．轻细绳a 连接小球A 和竖直杆顶端，轻细绳b 连接小球A 和B ，小球B 重为10 N ．当用与水平方向成30°角的恒力F 作用在小球B 上时，A 、B 、C 刚好保持相对静止且一起水平向左做匀速运动，绳a 、b 与竖直方向的夹角分别恒为30°和60°，则下列判断正确的是( )A．力F的大小为10 NB．地面对C的支持力大小为40 NC．地面对C的摩擦力大小为10 ND．A球重为10 N答案AD解析以B为研究对象受力分析，水平方向受力平衡，有：Fcos30°＝T b cos30°，得：T b＝F竖直方向受力平衡，则有：Fsin30°＋T b sin30°＝m B g得：F＝m B g＝10 N以A为研究对象受力分析，竖直方向上有：m A g＋T b sin30°＝T a sin60°水平方向：T a sin30°＝T b sin60°联立得：m A＝m B，即A球重为10 N，故A、D两项正确；以ABC整体为研究对象受力分析，水平方向：f＝Fcos30°＝5 3 N竖直方向：N＋Fsin30°＝(M＋m A＋m B)g解得：N＝35 N，故B、C两项错误．故选A、D两项．10．如图所示，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 ，两个带电小球可视为点电荷．小球A 静止在斜面上，则( )A ．小球A 与B 之间库仑力的大小为kq 2d 2 B ．当q d ＝mgsin θk 时，细线上的拉力为0 C ．当q d ＝mgtan θk 时，细线上的拉力为0 D ．当q d ＝mg ktan θ时，斜面对小球A 的支持力为0 答案 AC解析 根据库仑定律得A 、B 间的库仑力F 库＝k q 2d2，则A 项正确；当细线上的拉力为0时，满足k q 2d 2＝mgtan θ，得到q d ＝mgtan θk，则B项错误，C项正确；斜面对小球A的支持力始终不为零，则D 项错误．11. (2019·安徽模拟)如图所示，质量为m B＝14 kg的木板B放在水平地面上，质量为m A＝10 kg的木箱A放在木板B上与不发生形变的轻杆一端固定在木箱上，另一端通过铰链连接在天花板上，轻杆与水平方向的夹角为θ＝37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2＝0.3.现用水平向左的力F 将木板B从木箱A下面抽出，最大静摩擦力等于滑动摩擦力(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2)，则所用力F的最小值为()A．150 N B．170 NC．200 N D．210 N答案 B解析对A受力分析如图甲所示，根据题意可得：F T cosθ＝F f1，F N1＝F T sinθ＋m A gF f1＝μ1F N1，联立解得：F T＝100 N；对A、B整体进行受力分析如图乙所示，根据平衡条件可得：F T cosθ＋F f2＝FF N2＝F T sinθ＋(m A＋m B)gF f2＝μ2F N2，联立解得：F＝170 N，故B项正确，A、C、D三项错误．故选B项．二、计算题(共3个小题，12题12分，13题15分，14题18分，共45分)12．风洞实验室中可以产生水平向右，大小可调节的风力．如图甲所示，现将质量为1 kg的小球套在足够长与水平方向夹角θ＝37°的细直杆上，放入风洞实验室．小球孔径略大于细杆直径．假设小球所受最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小．(取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)若在无风情况下，小球由静止开始经0.5 s 沿细杆运动了0.25 m ，求小球与细杆间的动摩擦因数及滑动摩擦力做的功；(2)在有风情况下，如图乙所示，若小球静止在细杆上，求风力大小；(3)请分析在不同恒定风力作用下小球由静止释放后的运动情况． 答案 (1)0.5 －2 J (2)1.82 N ≤F ≤20 N(3)如果风力大小为1.82 N ≤F ≤20 N ，则小球静止；若F<1.82 N ，小球向下做匀加速运动；若F>20 N ，小球向上做匀加速运动解析 (1)在无风情况下小球由静止开始经0.5 s 沿细杆运动了0.25 m ，则：x ＝12at 2可知a ＝2x t 2＝2×0.250.52 m/s 2＝2 m/s 2， 根据牛顿第二定律可得mgsin θ－μmg cos θ＝ma ，解得：μ＝0.5，滑动摩擦力做的功W f ＝－mgcos θ·x ＝－2 J.(2)当小球受到的摩擦力沿杆向上且最大时，风力最小，如图所示， 根据平衡条件可得：沿杆方向：mgsinθ＝Fcosθ＋f，垂直于杆方向：N＝mgcosθ＋Fsinθ，摩擦力f＝μN，联立解得：F≈1.82 N；当小球受到的摩擦力沿杆向下且最大时，风力最大，根据平衡条件可得：沿杆方向：mgsinθ＝Fcosθ－f，垂直于杆方向：N＝mgcosθ＋Fsinθ，摩擦力f＝μN，联立解得：F＝20 N；若小球静止在细杆上，则风力大小范围为1.82 N≤F≤20 N.(3)如果风力大小为1.82 N≤F≤20 N，则小球静止；若F<1.82 N，小球向下做匀加速运动；若F>20 N，小球向上做匀加速运动．13.如图所示，afe、bcd为两条平行的金属导轨，导轨间距l＝0.5 m．ed 间连入一电源E＝1 V，ab间放置一根长为l＝0.5 m的金属杆与导轨接触良好，cf水平且abcf为矩形．空间中存在一竖直方向的磁场，当调节斜面abcf的倾角θ时，发现当且仅当θ在30°～90°之间时，金属杆可以在导轨上处于静止平衡．已知金属杆质量为0.1 kg，电源内阻r及金属杆的电阻R均为0.5 Ω，导轨及导线的电阻可忽略，金属杆和导轨间最大静摩擦力为弹力的μ倍．重力加速度g＝10 m/s2，试求磁感应强度B及μ.答案2 3 T3 3解析由磁场方向和平衡可判断，安培力F方向为水平且背离电源的方向，由题意可知当θ＝90°时，金属杆处于临界下滑状态有：f1＝mg，①N1＝F，②f1＝μN1，③当θ＝30°时，金属杆处于临界上滑状态有：N2＝mgcos30°＋Fsin30°，④f2＋mgsin30°＝Fcos30°，⑤f2＝μN2，⑥由①～⑥解得：F＝3mg，⑦μ＝3 3，由闭合电路欧姆定律：I＝E2R＝1 A，⑧由安培力性质：F＝BIl，⑨由⑦⑧⑨得：B＝2 3 T，方向竖直向下．14. (2016·天津)如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为E＝53N/C，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小为B＝0.5 T．有一带正电的小球，质量m＝1×10－6 kg，电荷量q＝2×10－6 C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象)，取g＝10 m/s2，求：(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t. 答案(1)20 m/s与电场方向成60°角斜向上(2)3.5 s解析(1)小球匀速直线运动时受力如图，其所受的三个力在同一平面内，合力为零，有qvB＝q2E2＋m2g2，①代入数据解得：v＝20 m/s，②速度v的方向与电场E的方向之间的夹角满足tanθ＝qE mg，③代入数据解得：tanθ＝3，θ＝60°.④(2)方法一：撤去磁场，小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动，如图所示，设其加速度为a，有a＝q2E2＋m2g2m，⑤设撤去磁场后小球在初速度方向上的分位移为x，有x＝vt；⑥设小球在重力与电场力的合力方向上分位移为y，有y＝12at2，⑦tanθ＝yx；⑧联立④⑤⑥⑦⑧式，代入数据解得：t＝2 3 s≈3.5 s，⑨方法二：撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运动没有影响，以P点为坐标原点，竖直向上为正方向，小球在竖直方向上做匀减速运动，其初速度为v y＝vsinθ⑤若使小球再次穿过P点所在的电场线，仅需小球的竖直方向上分位移为零，则有v y t－12gt2＝0⑥联立⑤⑥式，代入数据解得t＝2 3 s≈3.5 s．⑦21。
力与物体的平衡(正交分解)(答案)
1 / 2力与物体的平衡（2）—正交分解处理多力平衡【例1】cos sin mg F u μθθ=+ 【变式1】cos sin mg F u μθθ=- 【例2】（1）cos N mg α=;sin f mg α=（2）tan μθ=（3）2sin (sin cos )F mg F mg mg θθμθ==+或（4）sin cos tan 2()cos sin mg mg F mg θμθθθμθ+=-或【例3】（1）63μ= （2）45︒ 【巩固练习】1．D2．BD3．D4．C5．AD6．tan cos mg F μαα=- 7．sin cos mg F μμθθ=- 8．解：（1）如图甲所示分析O 点受力，由平衡条件可得： F 1cos37°=m A g ，F 1sin37°=F 2得：F 2=6 N（2）木块的受力情况如图乙所示，F f =m B g sin37°+F ′2cos37°F N +F ′2sin37°=m B g cos37°F ′2=F 2得：F f =64.8 N 沿斜面向上，F N =76.4 N 垂直于斜面向上．2 / 2 9．(1)37.5 N (2)9.09 N≤F≤100 N[解析] (1)物块与斜面没有相对滑动的趋势，则摩擦力为0，有 F ＝mg tan θ＝37.5 N(2)当F 较大时，摩擦力沿斜面向下，由平衡条件得 F max sin θ＋mg cos θ＝F NF max cos θ＝mg sin θ＋f m而f m ＝μF N联立解得F max ＝100 N当F 较小时，摩擦力沿斜面向上，由平衡条件得F min cos θ＋μF N ′＝mg sin θF min sin θ＋mg cos θ＝F N ′联立解得F min ＝9.09 N.。
高中物理竞赛专题一力物体的平衡(含习题及答案)
专题一力物体的平衡第一讲力的处理矢量的运算1、加法表达：a + b = c o名词：c为“和矢量”。
法则：平行四边形法则。
如图1所示和矢量大小：c = a2b22abco^ ，其中a为a和b的夹角。
和矢量方向：c在a、b之间，和a夹角B = arcs in ------2 2.a b 2abcos:-2、减法表:达：a = c — b o名词：c为“被减数矢量”，b为“减数矢量”，a为“差矢量”法则：三角形法则。
如图2所示。
将被减数矢量和减数矢量的起始端平移到一点，然后连接两时量末端，指向被减数时量的时量，即是差矢量。
差矢量大小：a = ；b2• c2- 2bccosr，其中B为c和b的夹角。
差矢量的方向可以用正弦定理求得。
一条直线上的矢量运算是平行四边形和三角形法则的特例。
例题：已知质点做匀速率圆周运动，半径为R，周期为T，求它在-T内和4 1在-T内的平均加速度大小。
21解说：如图3所示，A到B点对应-T的过程，A4到C点对应1T的过程。
这三点的速度矢量分别设为2v A、v B和 v C。
图3_v t —V 。
/曰 __V B —V A . _v c —V A a =得：a AB = , a Ac =-tt ABt AC由于有两处涉及矢量减法，设两个差矢量.：V 1= V B — V A ，厶v 2= v c — V A ,根据三角形法则，它们在图3中的大小、方向已绘出（：V2的“三角形”已被拉 伸成一条直线）。
本题只关心各矢量的大小，显然：V A = V B = V c = 2JI R且.T■：v 1 = . 2 v A =2 2二 RTL V2 = :2 V A =4 二 R 'T2 2 二R4二 R所以： a AB =v 1 _ T =8 2 二Ra■ A V 2T - 8二 Rt ABT T 2ACt ACT T 242观察与思考：这两个加速度是否相等，匀速率圆周运动是不是匀变速运动? 答：否；不是。
高一物理力与物体平衡试题答案及解析
高一物理力与物体平衡试题答案及解析1.关于力的下述说法中错误的是（）A．力是物体对物体的作用B．只有直接接触的物体间才有力的作用C．由有一定距离磁铁间有相互作用力可知，力可以离开物体而独立存在D．力的大小不可以用天平测量【答案】BC【解析】力是物体对物体的作用，不可能脱离物体而产生，A正确、C错误；力的作用不一定直接接触，例地球对物体的引力作用，B错误；天平是测量质量的仪器，D正确。
【考点】本题考查力的定义及测量。
2.关于力，下述说法中错误的是()A．因为力是物体对物体的作用，所以，只有相互接触的物体间才有力的作用B．力不一定总有受力物体．比如，一个人用力向外推掌，用了很大力，但没有受力物体C．重力的方向总是与支持重物的支持面垂直D．地面上同一地点，物体的质量越大，它所受到的重力也越大【答案】ABC【解析】要产生力，两个物体可以接触，也可以不接触．例如两个磁铁，故A错误．力的作用总是相互的，有施力物体，也有受力物体．故B错误．重力的方向是竖直向下．故C错误．地面上同一地点，物体的质量越大，它所受到的重力也越大，故D正确．本题选错误的，故选ABC．【考点】考查了力的概念点评：判断关于力的说法正确与否，必须准确把握“力是物体间的相互作用”的含义．“物体间”“相互作用”强调了力的作用是物体对物体的，以及力既有大小又有方向．3.下列说法中正确的是 ( )A．只有直接接触的物体之间才有力作用B．只有运动物体才会受到力作用C．找不到施力物体的力是不存在的D．力的大小可以用天平测量【答案】C【解析】重力、电场力、磁场力不需要物体接触，A错；力的作用与物体的运动状态没有关系，B错；力具有物质性，没有施力物体的力是不存在的，C错；天平只能测量质量，测量力的工具可以是弹簧秤，D错；故选C【考点】考查力的概念点评：本题难度较小，力分接触力和非接触力，力不能脱离物体而单独存在4.如图所示,质量为m的物体A以一定的初速度v沿粗糙斜面上滑,物体A在上滑过程中受到的力有( )A．向上的冲力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力B．重力、斜面的支持力、下滑力C．重力、对斜面的正压力、沿斜面向下的摩擦力D．重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力【答案】D【解析】物体必受重力，物体与斜面体相互挤压，故斜面对物体一定有支持力，方向垂直于斜面向上，物体相对于斜面向上滑动，一定与斜面体间有摩擦力，摩擦力阻碍物体间的相对滑动，物体相对于斜面体向上滑动，故一定受到沿斜面向下的滑动摩擦力，物体依靠惯性运动，没有向上的冲力，也找不到施力物体，重力有使物体下滑的趋势，无下滑力，同样也找不到施力物体；故选D．【考点】考查了受力分析点评：受力分析的一般步骤和方法是求解力学问题的一个关键，在整个高中物理学习的全过程中占有极重要的地位，对物体进行受力分析，通常可按以下方法和步骤进行：1．明确研究对象，亦即是确定我们是要分析哪个物体的受力情况．2．隔离物体分析．亦即将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加力的作用，方向如何，并将这些力一一画在受力图上，在画支持力、压力和摩擦力的方向时容易出错，要熟记：弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动（或趋势）方向相反．3．分析受力的顺序：一重、二弹、三摩擦，沿接触面或点逐个去找．有时根据概念或条件与判断．5.下列关于力的说法中，正确的是 ( )A．力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的B．马拉车前进，马对车有拉力，但车对马没有拉力C．力是使物体产生形变和改变运动状态的原因D．力是标量，只有大小，没有方向【答案】AC【解析】力是物体间的相互作用，有施力物体，也有受力物体．力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的，A正确，力具有相互性，所以马拉车前进，马对车有拉力，车对马也有拉力，B错误，力是使物体产生形变和改变运动状态的原因，C正确，力是矢量，既有大小又有方向，D错误，【考点】本题主要考查学生对力的概念的综合了解和掌握，点评：力是物体与物体之间的相互作用，有受力物体，也有施力物体．是矢量，有大小有方向，可用有向线段表示力．6.下列关于力的作用效果的叙述正确的是()A．物体的运动状态发生改变必定是物体受到力的作用B．物体的运动状态没有发生改变，物体也可能受到力的作用C．力的作用效果不仅取决于力的大小和方向，还与力的作用点有关D．力作用在物体上，必定同时出现形变和运动状态的改变【答案】ABC【解析】：选ABC.因为力是改变物体运动状态的原因．所以A正确；力的作用效果是使物体运动状态改变或者使物体发生形变，所以B正确，D不正确．力的三要素大小、方向、作用点都影响力的作用效果，故C正确．7.质量为5kg的物体静止在水平桌面上，当施加在该物体上的水平推力增加到20N时开始滑动，接着以18N的水平推力可维持物体在水平桌面匀速直线运动，该物体受到的最大静摩擦力为，物体与桌面的动摩擦力因数；当水平推力为15N而物体仍运动时，物体受到的摩擦力为；当水平推力为15N而物体静止时，物体受到的摩擦力为；当水平推力为40N时，物体受到的摩擦力又为．【答案】20N，0.36，18N，15N，18N【解析】解：由题意知物体的最大静摩擦力为20N，滑动摩擦力为18N，动摩擦力因数=0.36，当水平推力为15N而物体仍运动时，物体受到的摩擦力为 18N；当水平推力为15N而物体静止时，物体受到的摩擦力为 15N；当水平推力为40N时，物体受到的摩擦力又为 18N．答案为20N，0.36，18N，15N，18N【考点】静摩擦力和最大静摩擦力；滑动摩擦力．分析：使物体刚好滑动的力为最大静摩擦力，运动以后受滑动摩擦力．点评：本题考查了静摩擦力和最大静摩擦力的区别，注意物体只要动起来就受滑动摩擦力．8.有一批游客乘飞机从北京来到海南旅游，他们托运的行李与在北京时比较，行李的质量将．（填“变大”“不变”或“变小”）；所受的重力的大小将．（填“变大”“不变”或“变小”）．【答案】不变、变小【解析】解：质量是物体本身的一种属性，它是指物体所含物质的多少，不随位置而改变，从北京来到海南旅游，他们托运的行李与在北京时比较，行李的质量将不变．在地球表面纬度越大重力加速度越大，从北京来到海南旅游，地球表面重力加速度变小，根据G=mg，行李所受的重力的大小将变小．故答案为：不变、变小【考点】重力．分析：质量是物体本身的一种属性，它是指物体所含物质的多少，不随位置而改变；重力与质量的关系：G=mg，在地球表面不同纬度重力加速大小不等．点评：本题考查了质量和重力的概念，属于基本内容，比较简单．注意在地球表面纬度越大重力加速度越大．9.如图，A、B、C三个物体放在水平地面上，A和C各受大小均为5N的水平拉力F1和F2作用，方向如图所示，三个物体都保持静止，则A和B间的摩擦力，B和C间的摩擦力，C和地面间的摩擦力大小分别为（）A．5N，0，5N B．5N，5N，0 C．5N，0，10N D．5N，5N，10N【答案】B【解析】解：根据物体的运动状态与受力情况的关系可知，题中的三个物体均处于静止状态，故受到平衡力的作用．对于A物体，竖直方向上受力平衡，可不做分析；在水平方向上也受到平衡力的作用，它们是力F1和B物体对它的静摩擦力，既然此二力平衡，故B对A产生的摩擦力大小等于力F1的大小，即5N；将ABC三个物体看成一个整体，处于静止状态，也受到平衡力的作用，由题意知，向左的力“F2”与向右的力“F1和地面对C的摩擦力f之和”相互平衡，即F2=F1+f；所以f=F2﹣F1=5N﹣5N=0；对于C问题，受向左的拉力和B对C向右的静摩擦力平衡，所以此摩擦力的大小为5N．故选：B．【考点】摩擦力的判断与计算．【分析】物体处于静止状态时，必受到平衡力的作用，结合题目提供的几个力，然后再对物体进行受力分析，运用平衡力的知识就可解决题目中的两个力的大小．另外，分析物体受力时，先确定研究对象，即确定具体哪个物体，然后只针对所选物体进行受力分析，不要受其它力的干扰．【点评】此题考查了平衡力的应用，根据物体的状态可分析出物体的受力情况；然后结合物体的具体受力，根据平衡力的大小相等知识，可解决此题．10.如图所示重为G的物体在两根细绳的悬挂下处于静止状态。
高中物理：力与物体的平衡 练习(含答案)
高中物理：力与物体的平衡练习（含答案）满分：100分时间：60分钟一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。
每小题只有一个选项符合题意。
) 1．(姜堰市模拟)如图所示,一只半径为R的半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态,一质量为m的蚂蚁在离桌面高度45R时恰能停在碗上。
则蚂蚁受到的最大静摩擦力大小为()A．0.6 mg B．0.8 mg C．0.4 mg D．0.75 mg2.(长春质量监测)如图所示,小球a的质量为小球b质量的一半,分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态。
轻弹簧A与竖直方向夹角为60°,轻弹簧A、B伸长量刚好相同,则下列说法中正确的是()A．轻弹簧A、B的劲度系数之比为3∶1B．轻弹簧A、B的劲度系数之比为2∶1C．轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为2∶1D．轻绳上拉力与轻弹簧B上拉力大小之比为1∶13．如图所示,由两种材料制成的半球面固定在水平地面上,右侧面是光滑的,左侧面是粗糙的,O点为球心,A、B是两个相同的小物块(可视为质点),小物块A静止在左侧面上,小物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上,A、B处在同一高度,AO、BO与竖直方向的夹角均为θ,则A、B对球面的压力大小之比为() A．sin2θ∶1 B．cos2θ∶1C．sin θ∶1 D．cos θ∶14．一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接,并悬挂在空中。
在稳定水平风力作用下发生倾斜,悬绳与竖直方向的夹角为30°,如图所示。
设每个灯笼的质量均为m。
则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为()A．23mg B.233mgC.833mgD ．8 mg5．如图所示,两段等长细线串接着两个质量相等的小球a 、b ,悬挂于O 点。
现在两个小球上分别加上水平方向的外力,其中作用在b 球上的力大小为F 、作用在a 球上的力大小为2F ,则此装置平衡时的位置可能是图中( )6．如图所示,一轻杆水平放置,杆两端A 、B 系着不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一小铁环。
高考复习——《力 物体的平衡》典型例题复习
一、力物体的平衡1、力：力是物体对物体的作用。
⑴力是一种作用，可以通过直接接触实现（如弹力、摩擦力），也可以通过场来实现（重力、电场力、磁场力）⑵力的性质：物质性（力不能脱离物体而独立存在）；相互性（成对出现，遵循牛顿第三定律）；矢量性（有大小和方向，遵从矢量运算法则）；效果性（形变、改变物体运动状态，即产生加速度）⑶力的要素：力的大小、方向和作用点称为力的三要素，它们共同影响力的作用效果。
力的描述：描述一个力，应描述力的三要素，除直接说明外，可以用力的图示和力的示意图的方法。
⑷力的分类：按作用方式，可分为场力（重力、电场力）、接触力（弹力、摩擦力）；接效果分，有动力、阻力、牵引力、向心力、恢复力等；接性质分，有重力、弹力、摩擦力、分子力等；按研究系统分，内力、外力。
2、重力：由于地球吸引，而使物体受到的力。
（1）重力的产生：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
（2）重力的大小：G=mg ，可以用弹簧秤测量，重力的大小与物体的速度、加速度无关。
（3）重力的方向：竖直向下。
（4）重心：重力的作用点。
重心的测定方法：悬挂法。
重心的位置与物体形状的关系：质量分布均匀的物体，重心位置只与物体形状有关，其几何中心就是重心；质量分布不均匀的物体，其重心的位置除了跟形状有关外，还跟物体的质量分布有关。
3、弹力（1）弹力的产生：发生弹性形变的物体，由于要恢复原来的形状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力。
（2）产生的条件：两物体要相互接触；发生弹性形变。
（3）弹力的方向：①压力、支持力的方向总是垂直于接触面。
②绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。
③杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。
如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向。
例题：如图所示，光滑但质量分布不均的小球的球心在O ，重心在P ，静止在竖直墙和桌边之间。
试画出小球所受弹力。
解析：由于弹力的方向总是垂直于接触面，在A 点，弹力F 1应该垂直于球面所以沿半径方向指向球心O ；在B 点弹力F 2垂直于墙面，因此也沿半径指向球心O 。
高考物理二轮复习力与物体的平衡(含答案解析)
力与物体的平衡热点一物体的受力分析命题规律：该热点为每年高考的重点，分析近几年高考，考查方向主要有以下几点：(1)考查对力的有无和方向的判断．(2)受力分析结合平衡知识进行考查．(3)整体法、隔离法和牛顿运动定律的应用．1.(2014·高考广东卷)如图所示，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( )A．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[解析] 支持力的方向垂直于支持面，因此M处受到的支持力垂直于地面竖直向上，N处支持力过N垂直于切面，A项正确、B项错；静摩擦力方向平行于接触面与相对运动趋势的方向相反，因此M处的静摩擦力沿水平方向，N处的静摩擦力沿MN方向，C、D项都错误．[答案] A2.(多选)(原创题)如图所示，一物块与弹簧连接叠放在粗糙斜面体上，两者始终相对静止．关于下列不同情况下对物块受力的判断正确的是( )A．若斜面体保持静止，则物块一定受到3个力B．若斜面体向右匀速运动，则物块一定受到4个力C．若斜面体向右加速运动，则物块可能受到4个力D．若斜面体向左加速运动，则物块可能受到2个力[解析] 斜面体静止，若弹簧处于自由状态，或弹簧对物块的拉力恰好等于重力的下滑分力，则物块受到3个力，若弹簧处于压缩状态，则物块受到4个力，故A、B错；斜面体向右加速，弹簧弹力和静摩擦力至少有一个存在，故C正确；斜面体向左加速，弹簧弹力和静摩擦力可能都为0，加速度由重力和支持力的合力产生，故D正确．[答案] CD3.如图所示，截面为三角形的木块a上放置一铁块b，三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的墙面上，现用竖直向上的作用力F，推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则下列说法正确的是( )A．木块a与铁块b间一定存在摩擦力B．木块与竖直墙面间一定存在水平弹力C．木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D．竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重力之和[解析] 铁块b做匀速运动，故铁块b受重力、斜面对它的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，选项A正确；将a、b看做一个整体，竖直方向：F＝G a＋G b，选项D错误；整体水平方向不受力，故木块与竖直墙面间不存在水平弹力，没有弹力也就没有摩擦力，选项B、C均错．[答案] A[方法技巧] 在分析两个或两个以上的物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析.采用整体法进行受力分析时，要注意各个物体的状态应该相同.当直接分析一个物体的受力不方便时，可转换研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力，此法叫“转换研究对象法”.) 热点二 静态平衡问题命题规律：静态平衡问题在近几年高考中多以选择题的形式出现，考查方向主要有： (1)受力分析及力的合成和分解． (2)平衡条件的应用．(3)整体法与隔离法的应用．1.(2013·高考重庆卷)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 ，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( )A ．GB ．G sin θC ．G cos θD ．G tan θ [解析] 因人静躺在椅子上，由“二力平衡”可知椅子各部分对人的作用力的合力跟人的重力平衡，大小为G ，方向竖直向上． [答案] A2.(2013·高考山东卷)如图所示，用完全相同的轻弹簧A 、B 、C 将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A 与竖直方向的夹角为30°，弹簧C 水平，则弹簧A 、C 的伸长量之比为( )A.3∶4 B ．4∶ 3 C ．1∶2 D ．2∶1[解析] 将两小球及弹簧B 视为整体进行受力分析有F C ＝F A sin 30° F C ＝kx C F A ＝kx A F A F C ＝1sin 30°＝21 x A x C ＝21故D 正确，A 、B 、C 错误． [答案] D3.(多选)(2014·高考浙江卷)如图所示，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( )A ．小球A 与B 之间库仑力的大小为kq 2d2B ．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[解析] 根据库仑定律得A 、B 间的库仑力F 库＝k q 2d2，则A 正确．当细线上的拉力为0时满足k q 2d 2＝mg tan θ，得到q d ＝ mg tan θk，则B 错C 正确．斜面对小球A 的支持力始终不为零，则D 错误． [答案] AC [总结提升] 在处理连接体问题中，分析外界对系统的作用力时用整体法，分析系统内物体间的作用力时用隔离法.在三个力作用下物体的平衡问题中，常用合成法分析.在多个力作用下物体的平衡问题中，常用正交分解法分析.)热点三 动态平衡问题命题规律：该热点是高考的重点内容，分析近几年的高考题，命题方向有以下几点： (1)考查解析法、图解法的灵活运用．(2)带电体在电场中的受力分析往往也会涉及动态平衡问题，尤其是涉及库仑定律的考查．1.(2014·高考山东卷)如图，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，F 1表示木板所受合力的大小，F 2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后( ) A ．F 1不变，F 2变大 B ．F 1不变，F 2变小 C ．F 1变大，F 2变大 D ．F 1变小，F 2变小[解析] 木板静止时受力情况如图所示，设轻绳与竖直木桩的夹角为θ，由平衡条件知，合力F 1＝0，故F 1不变，F 2＝mg2cos θ，剪短轻绳后，θ增大，cos θ减小，F 2增大，故A 正确． [答案] A2.(2014·长沙模拟)如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔．质量为m 的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住．现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F 和环对小球的弹力F N 的大小变化情况是( ) A ．F 减小，F N 不变 B ．F 不变，F N 减小 C ．F 不变，F N 增大 D ．F 增大，F N 减小[解析] 对小球受力分析，其所受的三个力组成一个闭合三角形，如图所示，力三角形与圆内的三角形相似，由几何关系可知mg R ＝F N R ＝F L，小球缓慢上移时mg 不变，R 不变，L 减小，F 减小，F N 不变，A 正确． [答案] A3.(多选)(2014·平顶山模拟)如图所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a 、b 靠在一起，表面光滑，重力为G ，其中b 的下半部刚好固定在水平面MN 的下方，上边露出另一半，a 静止在平面上．现过a 的轴心施以水平作用力F ，可缓慢地将a 拉离平面一直滑到b 的顶端，对该过程分析，则应有( ) A ．拉力F 先增大后减小，最大值是GB ．开始时拉力F 最大为3G ，以后逐渐减小为0C ．a 、b 间的压力开始最大为2G ，以后逐渐减小到GD ．a 、b 间的压力由0逐渐增大，最大为G[解析] 分析圆柱体a 受力如图所示，由图可知，开始时θ＝30°，F N ＝2G ，F ＝3G ，缓慢地将a 拉到b 的顶端的过程中，θ由30°增加到90°，如图所示，此过程中F 一直减小到零，F N 也一直减小，最小值为G ，故B 、C 正确． [答案] BC[方法技巧] 求解三力动态平衡的三个常用方法解析法：一般把力进行正交分解，两个方向上列平衡方程，写出所要分析的力与变化角度的关系，然后判断各力的变化趋势.图解法：如果其中一个力的大小、方向均不变，另一个力的方向不变，求解第三个力的变化时可用图解法.相似三角形法：如果其中的一个力大小、方向均不变，另外两个力的方向都发生变化，可以用力三角形与几何三角形相似的方法求解.)电磁学中的平衡问题命题规律：高考对电磁学中的平衡问题的考查，题型既有选择题，也有计算题，内容主要在下列两个方面：(1)导体棒在安培力作用下的平衡问题．(2)带电体(带电粒子)在电场力、洛伦兹力作用下的平衡问题．A.物块c 的质量是2m sin θB ．回路中电流方向俯视为顺时针C ．b 棒放上后，a 棒受到的安培力为2mg sin θD ．b 棒放上后，a 棒中电流大小是mg sin θBL[解析] 由右手定则可知回路中电流方向俯视为逆时针，B 错误．因为a 、b 、c 都处于平衡状态，分别列三个平衡方程F T ＝mg sin θ＋F 安a 、F 安b ＝mg sin θ，F T ＝m c g ，而且a 、b 中电流大小相等，所以F 安a ＝F 安b ＝BIL ，联立解以上四个方程，可得F 安a ＝F 安b ＝mg sin θ，m c＝2m sin θ，电流大小为mg sin θBL，所以A 、D 正确，C 错误．[答案] AD[总结提升] 此题为力电综合问题，考查了力学知识的平衡问题和电磁感应知识，两问题的连接点是安培力，安培力及其他力的共同作用使物体处于平衡状态，由平衡条件正确列出平衡方程是解题的关键．最新预测1 如图所示，在一绝缘斜面C 上有一带正电的小物体A 处于静止状态．现将一带正电的小球B 沿以A 为圆心的圆弧缓慢地从P 点转至A 正上方的Q 点处，已知P 、A 在同一水平线上，且在此过程中物体A 和C 始终保持静止不动，A 、B 可视为质点．关于此过程，下列说法正确的是( )A ．物体A 受到斜面的支持力先增大后减小B ．物体A 受到斜面的支持力一直增大C ．地面对斜面C 的摩擦力先增大后减小D ．地面对斜面C 的摩擦力先减小后增大解析：选A.对A 受力分析如图，重力大小、方向不变，支持力F N 方向不变，小球B 顺时针转动时，库仑力F 也顺时针转动，由图可知A 对，B 错；对A 、C 取整体为研究对象，库仑斥力大小恒定，沿水平方向分力减小，地面对C 的摩擦力一直减小至0，C 、D 错．最新预测2 (2014·长宁区二模)长为L 的通电导体放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，如图所示，当B 方向竖直向上，电流为I 1时导体处于平衡状态，若B 方向改为垂直斜面向上，则电流为I 2时导体仍处于平衡状态，电流比值I 1I 2应为( )A ．cos θ B.1cos θC ．sin θ D.1sin θ解析：选B.第一种情形，导体所受到的安培力水平向右， 由平衡条件有BI 1L cos θ＝mg sin θ解得I 1＝mg sin θBL cos θ第二种情形，导体所受到的安培力沿斜面向上， 由平衡条件有BI 2L ＝mg sin θ解得I 2＝mg sin θBL所以I 1I 2＝1cos θ.[失分防范] 解决物体的平衡问题时极易从以下几点失分：①选取研究对象错误整体？哪个单体？；②受力分析错误错判力的有无及方向，造成多力、漏力或错力；③平衡方程错误不能灵活应用各种处理力的方法；④在动态平衡问题中混淆恒力与变力. 应从以下几点进行防范：①正确理解各力的性质及其产生的效果；②严格按照受力分析的顺序逐一对各力确认并画出草图；③灵活运用整体法和隔离法、正交分解法、假设法、等效法、图象法等；④列出正确的平衡方程或确定力的变化情况.)一、选择题1．(多选)(2014·德州模拟)如图所示，两楔形物块A 、B 两部分靠在一起，接触面光滑，物块B 放置在地面上，物块A 上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，A 、B 两物块均保持静止．则( )A ．绳子的拉力不为零B ．地面受的压力大于物块B 的重力C ．物块B 与地面间不存在摩擦力D ．物块B 受到地面的摩擦力水平向左 解析：选AC.因A 、B 接触面光滑，若B 对A 有支持力，则物块A 的合力不可能为零，因此A 、B 间的弹力为零，所以绳子的拉力F ＝m A g ，分析物块B 可知，地面对B 的支持力F N B ＝m B g ，物块B 与地面间的摩擦力为零，故A 、C 正确，B 、D 错误．2．(2014·西城区二模)如图甲所示，一定质量的通电导体棒ab 置于倾角为θ的粗糙导轨上，在图乙所加各种大小相同、方向不同的匀强磁场中，导体棒ab 均静止，则下列判断错误的是( )A ．四种情况导体棒受到的安培力大小相等B ．A 中导体棒ab 与导轨间摩擦力可能为零C ．B 中导体棒ab 可能是二力平衡D ．C 、D 中导体棒ab 与导轨间摩擦力可能为零解析：选D.因磁感线都垂直于导体棒，所以导体棒受到安培力的大小相等，A 中安培力方向水平向右，而支持力垂直于斜面，与重力可以形成三力平衡，所以摩擦力可能为零；同理，B 中安培力方向向上，可与重力构成二力平衡；C 中安培力方向向下，D 中安培力方向水平向左，要平衡则一定受到摩擦力作用，故选项D 错误．3．(2014·安徽名校质检)如图所示，质量为m 的木块A 放在地面上的质量为M 的三角形斜劈B 上，现用大小均为F 、方向相反的力分别推A 和B ，它们均静止不动，则( ) A ．A 与B 之间一定存在弹力 B ．地面受向右的摩擦力C ．B 对A 的支持力一定等于mgD ．地面对B 的支持力的大小一定等于Mg 解析：选A.对A 、B 整体受力分析，受到重力(M ＋m )g 、地面的支持力F N 和已知的两个推力．对于整体，由于两个推力刚好平衡，故整体与地面间没有摩擦力；根据共点力平衡条件，有F N ＝(M ＋m )g ，故B 、D 错误；再对木块A 受力分析，受重力mg 、已知的推力F 、斜劈B 对A 的支持力F ′N 和摩擦力F f ，当推力F 沿斜面的分量大于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向下，当推力F 沿斜面的分量小于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向上，当推力F 沿斜面的分量等于重力的下滑分量时，摩擦力为零，根据共点力的平衡条件，运用正交分解法，可以得到：F ′N ＝mg cos θ＋F sin θ，故A 正确，C 错误．4．(2014·东北三省四市模拟)如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接两个小球A 、B ，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计绳与滑轮间的摩擦，当两球平衡时OA 绳与水平方向的夹角为2θ，OB 绳与水平方向的夹角为θ，则球A 、B 的质量之比为( ) A ．2cos θ∶1 B ．1∶2cos θC ．tan θ∶1D ．1∶2sin θ解析：选A.以A 为研究对象，根据平衡条件得：F T sin 2θ＝m A g .以B 为研究对象，根据平衡条件得：F T sin θ＝m B g ，故m A m B ＝sin 2θsin θ＝2cos θ，解得正确答案为A.5．(2014·武昌区高三调研)将两个质量均为m 的小球a 、b 用细线相连后，再用细线悬挂于O 点，如图所示．用力F 拉小球b ，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa 与竖直方向的夹角保持θ＝30°，则F 的最小值为( )A.33mg B ．mg C.32mg D.12mg 解析：选B.将a 、b 看成一个整体，受力分析可知，当力F 与Oa 垂直时F 最小，可知此时F ＝2mg sin θ＝mg ，B 正确．6．(2014·高考上海卷)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 增大解析：选A.由题意知，小球在由A 运动到B 过程中始终处于动态平衡状态．设某一时刻小球运动至如图所示位置，则对球由平衡条件得：F ＝mg sin θ，N ＝mg cos θ，在运动过程中，θ增大，故F 增大，N 减小，A 正确．7．(2014·高考新课标全国卷Ⅰ)如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)．与稳定在竖直位置时相比，小球的高度( ) A ．一定升高 B ．一定降低 C ．保持不变D ．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 解析：选A.设橡皮筋原长为l 0加速前平衡时橡皮筋伸长了x 0 则有kx 0＝mg当加速并稳定时设小球偏离竖直方向θ角，橡皮筋伸长了x 由小球在竖直方向受力平衡有 kx cos θ＝mg联立得kx cos θ＝kx 0 x cos θ＝x 0此时小球距悬挂点的竖直高度h ＝(l 0＋x )cos θ＝l 0cos θ＋x cos θ ＝l 0cos θ＋x 0＜l 0＋x 0故小球一定升高，选项A 正确．8．(2014·东城区一模)如图所示，质量分别为m A 和m B 的物体A 、B 用细绳连接后跨过滑轮，A 静止在倾角为45°的斜面上，已知m A ＝2m B ，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到50°，系统保持静止．下列说法正确的是( ) A ．细绳对A 的拉力将增大 B ．A 对斜面的压力将减小 C ．A 受到的静摩擦力不变 D ．A 受到的合力将增大解析：选B.物体B 受重力m B g 和竖直向上的绳的拉力F ′而平衡，则有F ′＝m B g ＝12m A g ，细绳对A 的拉力保持不变，选项A 错误；物体A 受力如图所示，由物体的平衡条件得F N －m A g cos θ＝0，m A g sin θ－F f －F＝0，F ＝F ′＝12m A g ，若θ从45°增大到50°，则有F N 减小，F f 增大，选项B 正确，C 错误；物体A 始终保持静止状态，合力始终为零，选项D 错误．9．(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上；a 、b 带正电，电荷量均为q ，c 带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k .若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为( )A.3kq 3l 2B.3kq l 2 C.3kq l 2 D.23kq l2解析：选B.以c 球为研究对象，除受另外a 、b 两个小球的库仑力外还受匀强电场的静电力，如图所示，c 球处于平衡状态，据共点力平衡条件可知F 静＝2k qq c l 2cos 30°；F 静＝Eq c ，解得E ＝3kql2，场强方向竖直向上，选项B 正确．10．(多选)(2014·遵义二模)如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A 、B 分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F 作用于小球B ，则两球静止于图示位置，如果将小球B 向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比( ) A ．推力F 将增大B ．竖直墙面对小球A 的弹力减小C ．地面对小球B 的弹力一定不变D ．两个小球之间的距离增大解析：选BCD.将A 、B 视为整体进行受力分析，在竖直方向只受重力和地面对整体的支持力F N (也是对B 的支持力F N )，将B 向左推动少许后，竖直方向受力不变，所以F N ＝(m A ＋m B )g 为一定值，C 正确；对B 进行受力分析如图，由平衡条件可知F N ＝m B g ＋F 斥cos θ，向左推B ，θ减小，所以F 斥减小，由库仑定律F 库＝k q A q Br2得：A 、B 间距离r 增大，D 正确；而F ＝F 斥sin θ，θ减小，F 斥减小，所以推力F 减小，故A 错误；将A 、B 视为整体时，F ＝F N A ，所以墙面对小球A 的弹力F N A 减小，B 正确．二、计算题11．(2014·临沂第三次适应性测试)如图所示，一个底面粗糙，质量为m的斜面体静止在水平地面上，斜面体斜面是光滑的，倾角为30°，现用一端固定的轻绳系一质量为m 的小球，小球静止时轻绳与斜面的夹角是30°.(1)求当斜面体静止时绳的拉力大小；(2)若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k 倍，为了使整个系统始终处于静止状态，k 值必须满足什么条件？解析：(1)设绳的拉力为FT ，斜面体对小球的支持力为F N ，对小球进行受力分析如图所示，由平衡条件可知，F T 和F N 的合力竖直向上，大小等于mg ，由几何关系可得出F N ＝F T ＝33mg .(2)对斜面体进行受力分析，设小球对斜面体的压力为F N ′，地面的支持力为F ，地面的静摩擦力为F f ，由正交分解和平衡条件可知， 在竖直方向上：F ＝mg ＋F N ′cos 30° 在水平方向上：F f ＝F N ′sin 30°根据(1)和牛顿第三定律可知：F N ′＝F N ＝F T ＝33mg又由题设可知F fmax ＝kF ≥F f综合上述各式解得k ≥39.答案：(1)33mg (2)k ≥3912．(2014·泰州模拟)如图所示，ace 和bdf 是间距为L 的两根足够长平行导轨，导轨平面与水平面的夹角为θ.整个装置处在磁感应强度为B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，ab 之间连有阻值为R 的电阻．若将一质量为m 的金属棒置于ef 端，今用大小为F 、方向沿斜面向上的恒力把金属棒从ef 位置由静止推至距ef 端s 处的cd 位置(此时金属棒已经做匀速运动)，现撤去恒力F ，金属棒最后又回到ef 端(此时金属棒也已经做匀速运动)．若不计导轨和金属棒的电阻，且金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ.求：(1)金属棒上滑过程中的最大速度； (2)金属棒下滑过程的末速度．解析：(1)设当金属棒上滑到匀速时速度最大为v 1，此时受力平衡，则： F －μmg cos θ－mg sin θ－BI 1L ＝0I 1＝BLv 1R解得v 1＝F －μmg cos θ－mg sin θRB 2L 2.(2)设金属棒下滑过程的末速度为v 2，此时受力平衡，则： BI 2L ＋μmg cos θ－mg sin θ＝0I 2＝BLv 2R解得v 2＝mg sin θ－μmg cos θRB 2L 2.答案：(1)F －μmg cos θ－mg sin θRB 2L 2(2)mg sin θ－μmg cos θR B 2L 2。
专题01 力与物体的平衡 【练】-2023年高考物理毕业班二轮热点题型归纳与变式演练(解析版)
专题01力与物体的平衡1．图中是生活中磨刀的情景。
若磨刀石始终处于静止状态，当刀相对磨刀石向前运动的过程中，下列说法错误的是（）A．刀受到的滑动摩擦力向后B．磨刀石受到地面的静摩擦力向后C．磨刀石受到四个力的作用D．地面和磨刀石之间有两对相互作用力【答案】C【详解】A．当刀相对磨刀石向前运动的过程中，刀受到的滑动摩擦力向后，故A正确，不符合题意；B．当刀相对磨刀石向前运动的过程中，刀对磨刀石摩擦力向前，根据平衡条件可知，磨刀石受到地面的静摩擦力向后，故B正确，不符合题意；C．磨刀石受到重力、地面支持力、刀的摩擦力和地面摩擦力以及刀的压力（否则不会有摩擦力），共5个力作用，故C错误，符合题意；D．地面和磨刀石之间有两对相互作用力分别是磨刀石对地面的压力与地面对磨刀石的支持力，地面对磨刀石摩擦力与磨刀石对地面的摩擦力，故D正确，不符合题意。
故选C。
2．如图所示，在水平力F作用下A、B保持静止。
若A与B的接触面是水平的，且F≠0，则（）A．A的受力个数可能是3个B．A的受力个数可能是5个C．B的受力个数可能是3个D．B的受力个数可能是5个【答案】D【详解】对AB系统受力分析可知，斜面对B摩擦力可能为零AB．对A受力分析，由平衡条件得：A受重力，B对A的支持力，水平力F，以及B对A的摩擦力四个力的作用，故AB错误；CD．对B受力分析：B至少受重力、A对B的压力、A对B的静摩擦力、斜面对B的支持力，还可能受到斜面对B的摩擦力，故D正确，C错误。
故选D。
3．如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构G和Q G。
用手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，P 成，其重量分别为P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态（即P和Q的其余部分均不接触），P与Q间的磁力大小为F。
下列说法正确的是（）A．Q对P的磁力大小等于P GB．P对Q的磁力方向竖直向下C．Q对电子秤的压力大小等于Q G＋FD．电子秤对Q的支持力大小等于P G＋Q G【答案】D【详解】AB．由题意可知，因手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，即Q 对P有水平向左的磁力；P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态，则说明Q对P有竖直向上的磁力，G，选项AB错误；则Q对P的磁力方向斜向左上方向，其磁力F大小大于PCD．对PQ的整体受力分析，竖直方向电子秤对Q的支持力大小等于P G＋Q G，即Q对电子秤的压力大小G＋Q G，选项C错误，D正确。
高一物理三力平衡试题答案及解析
高一物理三力平衡试题答案及解析1. 如图所示，A 物体重2N ，B 物体重4N ，中间用弹簧连接，弹力大小为2N ，此时吊A 物体的绳的张力为F T ，B 对地的压力为F N ，则F T 、F N 的数值可能是 ( )A ．7 N 、0B ．4 N 、2 NC ．0、6 ND ．2 N 、6 N【答案】BC【解析】据题意，当弹簧处于压缩状态，则吊A 物体的绳子张力为：，此时B 物体对地面的压力为：,则C 选项正确；当弹簧处于拉伸状态，则吊A 物体的绳子张力为：,此时B 物体对地面压力为：，故B 选项正确。
【考点】本题考查物体的平衡条件。
2. 如图所示，水平力F 将物体P 压在竖直墙上，物体P 始终处于静止状态，则下列判断中正确的是A ．若增大F ，则P 所受摩擦力增大B ．若增大F ，则P 所受摩擦力不变C ．若在P 上放一物体，则P 所受摩擦力增大D ．若在P 上放一物体，则P 所受摩擦力不变【答案】BC【解析】A 、由于物体处于静止状态，而P 受到的摩擦力是静摩擦力，大小等于重力．若增大F ，P 受到的摩擦力也不变，故A 错误；B 、由于物体处于静止状态，而P 受到的摩擦力是静摩擦力，大小等于重力．若增大F ，P 受到的摩擦力也不变，故B 正确；C 、由于物体始终处于静止状态，而P 受到的摩擦力是静摩擦力，大小等于重力．若在P 上放一物体，P 受到的摩擦力变大，故C 正确．D 、由于物体始终处于静止状态，而P 受到的摩擦力是静摩擦力，大小等于重力．若在P 上放一物体，P 受到的摩擦力变大，故D 错误；故选：BC ．【考点】考查了摩擦力的求解点评：当外力小于最大静摩擦力时，物体处于静止，摩擦力大小等于外力大小；当外力大于最大静摩擦力时，物体处于滑动，则摩擦力等于动摩擦力因数与正压力的乘积．3. 物体受三个力作用，下列各组力中能使物体处于静止状态的是（ ）A ．3N 、6N 、10NB ．3N 、6N 、8NC ．5N 、4N 、9ND ．5N 、3N 、7N【答案】BCD【解析】能使物体处于静止状态，合力要为零，3N 、6N 、10N 的合力范围1N≤F≤19N ，A 错； 3N 、6N 、8N 的合力范围0N≤F≤17N ，B 对；5N、4N、9N的合力范围0N≤F≤18N，C对;5N、3N、7N的合力范围0N≤F≤15N，D对.4.如图（下左）用绳AC和BC吊起一个重50N的物体,两绳与竖直方向的夹角分别为30°和45°,求绳AC和BC对物体的拉力.【答案】【解析】对悬点C受力分析，因为C点平衡，所以有2分2分解得： 2分2分5.一个物体受到三个共点力的作用，在下列给出的几组力中，能使物体处于平衡状态的是（）A．F1=3N F2=4N F3=2N B．Fl=3N F2=1N F3=5NC．F1=2N F2=5N F3=10N D．Fl=5N F2=7N F3=13N【答案】A【解析】共点的三个力只要能满足任意两力之和大于等于第三个力，任意两力只差的绝对值小于等于第三个力，则这三个力一定能使物体处于平衡状态，所以以次判断可得A满足，所以选A。
高考物理一轮复习热点强化2力与物体的平衡演练含解析
热点强化2 力与物体的平衡1．(2021届河南顶尖名校联考)如图所示，工地上的建筑工人用砖夹搬运四块相同的砖，假设每块砖的质量均为m ，砖与砖夹的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当砖处于平衡状态时，已知重力加速度为g ，则右边砖夹对砖施加的水平力最小为( )A ．mg μB ．2mgμC ．3mgμD ．4mg μ【答案】B 【解析】以四块砖为研究对象，整体在竖直方向上受重力和摩擦作用，受力分析．砖恰好静止不动，则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等，即f 1＋f 2＝4mg ，又f 1＝f 2＝μF .联立两式可得F ＝2mg μ，即右边砖夹对砖施加的水平力最小为F ＝2mgμ，B 正确．2．(2021届合肥一中六校素质测试)如图所示，一个轻质环扣与细线l 1、l 2连接(l 1<l 2)，两细线另一端分别连接着轻环P 、Q ，P 、Q 分别套在竖直面内倾角相同的固定光滑杆AB 和AC 上．现将重量为G 的铁块挂在环扣上，铁块静止时左、右两细线的张力分别为F 1和F 2.下列说法中正确的是( )A ．F 1＝F 2B ．F 1F 2＝l 1l 2C ．F 1F 2＝l 2l 1D ．F 1F 2＝l 2－l 1l 2＋l 1【答案】A 【解析】对P 、Q 小环分析，小环受光滑杆的支持力和绳子的拉力，根据平衡条件，这两个力是一对平衡力，支持力是垂直于杆子向上的，故绳子的拉力也是垂直于杆子的．对结点O 受力分析如图所示．根据平衡条件可知，F 1和F 2的合力F 与G 等值反向，如图所示．由几何关系可知，α＝β，故F 1＝F 2，即F 1∶F 2＝1∶1，A 正确．3．(2021年湖北一模)如图所示，矩形平板ABCD 的AD 边固定在水平面上，平板与水平面夹角为θ，AC 与AB 的夹角也为θ.质量为m 的物块在平行于平板的拉力作用下，沿AC 方向匀速运动．物块与平板间的动摩擦因数μ＝tan θ，重力加速度大小为g ，拉力大小为( )A ．2mg sin θcos θ2B ．2mg sin θC ．2mg sin θ2D ．mg sin θcos θ2【答案】A4．(2021届泸县一中开学考试)(多选)如图所示，滑轮C 用硬杆固定在天花板上，另一滑轮O 通过细绳悬挂一物体P .把另一根细绳一端固定在天花板上的A 点，另一端绕过定滑轮C 后悬挂物体Q ，然后把悬挂物体P 的滑轮放于AC 之间的细绳上，最终整个装置处于平衡，假设细绳足够长，不计一切摩擦．现把天花板上的绳端A 点沿天花板稍微向左平移一小段之后又固定，系统又重新达到平衡．则以下说法正确的是( )A ．绳子上的拉力大小变大B ．绳子上的拉力大小不变C ．绳子AO 与CO 间的夹角变大D ．绳子AO 与CO 间的夹角不变 【答案】BD5．(2021届荆州中学月考)如图，倾角为α＝30°的斜面固定在水平地面上，斜面上有两个质量分别为m 和2m 的小球A 、B ，它们用劲度系数为k 的轻质弹簧连接，弹簧轴线与斜面平行．现对A 施加一水平向右、大小为F 的恒力，使A 、B 在斜面上都保持静止，如果斜面和两个小球间的摩擦均忽略不计，此时弹簧的长度为L ，则下列说法正确的是( )A ．弹簧的原长为L －mg2kB ．恒力F ＝233mgC ．小球A 对斜面的压力大小为3mgD ．撤去恒力F 后的瞬间小球B 的加速度为g【答案】C 【解析】对B 球受力分析，沿斜面建立直角坐标系，正交分解，在沿斜面方向，根据平衡条件2mg sin α＝kx ，解得弹簧伸长量为x ＝2mg sin αk，则弹簧原长为L 0＝L －2mg sin αk ＝L －mgk，A 错误；以A 、B 整体为研究对象，沿斜面方向，根据平衡条件F cos 30°＝3mg sin 30°，解得F ＝3mg tan 30°＝3mg ，B 错误；对小球A ，在垂直斜面方向上，根据平衡条件N ＝mg cos α＋F sin α＝32mg ＋32mg ＝3mg ，根据牛顿第三定律可知A 对斜面的压力为3mg ，C 正确；撤去F 瞬间，弹簧弹力不变，B 球受力仍然平衡，加速度为0，D 错误．6．(2021届安徽定远县育才中学月考)(多选)如图，两个质量都为m 的球A 、B 用轻绳连接，A 球套在水平细杆上(球孔比杆的直径略大)，对B 球施加水平风力作用，结果A 球与B 球一起向右做匀速运动，此时细绳与竖直方向的夹角为θ.已知重力加速度为g ，则( )A ．对B 球的水平风力大小等于mg sin θ B ．轻绳的拉力等于mg cos θC ．杆对A 球的支持力等于2mgD ．杆与A 球间的动摩擦因数等于12tan θ【答案】CD 【解析】对球B 受力分析，受重力m B g 、水平恒F 力和拉力T ，如图甲，根据平衡条件得，水平恒力F ＝m B g tan θ，绳对B 球的拉力T ＝m B gcos θ，A 、B 错误；把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力(m A ＋m B )g 、支持力N 、恒力F 和向左的摩擦力f ，如图乙，根据共点力平衡条件可得，杆对A 环的支持力大小N ＝(m A ＋m B )g ＝2mg ，C 正确；因为A 球与B 球一起向右做匀速运动，所以f ＝F ，则A 环与水平细杆间的动摩擦因数为μ＝f N＝mg tan θ2mg ＝tan θ2，D 正确．甲 乙7．(多选)某玩具为了模仿小动物行走的姿势，设计了非圆形的“轮子”．现研究轮子受力情况，模型简化如图所示，四分之一圆框架OAB 的OA 、OB 边初始位置分别处于水平和竖直方向上，光滑球形重物此时嵌在框架中与OA 、OB 、弧AB 三边恰好接触但接触处并没有全部都产生弹力．现以O 点为轴缓慢将框架在同一竖直平面内顺时针转动θ角，下列说法正确的是( )A ．转动θ为0至π2的过程，弧AB 受到重物的压力逐渐变大B ．θ为5π4时，弧AB 受到重物的压力最大C ．转动一周的过程中，存在某一特定的角，此时弧AB 与OA 板受到重物的压力一样大D ．转动一周的过程中，OA 、OB 、弧AB 受到重物压力的最大值一样大【答案】CD 【解析】以O 点为轴缓慢将框架在同一竖直平面内顺时针转动过程中，相当于重力沿逆时针方向转动，转动θ为0至π2的过程，弧AB 始终不受力作用，A 错误；由力的合成知识可知当θ＝π时，弧AB 受到重物的压力大小为2G ，当θ＝5π4时，弧AB 受到重物的压力为G ，则此时压力不是最大，B 错误；重力的方向在弧AB 弹力方向与OA 板弹力方向夹角的平分线上时，弧AB 与OA 板受到重物的压力一样大，C 正确；在两个不同的位置，OA 板和OB 板的弹力都会取得最大值，大小为2G ，则转动一周的过程中，OA 、OB 、弧AB 受到重物压力的最大值一样大，D 正确．。
2023届高考物理二轮专题卷：力与物体的平衡
一、选择题（第1～10题为单选题，第10～15题为多选题）1．如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。
铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。
已知檩条间距离为d ，以下说法正确的是（）A ．瓦片总共受到4个力的作用B ．减小檩条间的距离d 时，瓦片与檩条间的弹力增大C ．减小檩条间的距离d 时，瓦片可能会下滑D ．增大檩条间的距离d 时，瓦片与檩条间的摩擦力增大【答案】C【解析】瓦片受重力、两侧的支持力和摩擦力，共5个力，故A 错误；根据题图可知，两檩条对瓦片的弹力与垂直于檩条方向的夹角为 ，有2cos cos N mg ，减小檩条间的距离d 时，夹角 变小，则瓦片与檩条间的弹力变小，最大静摩擦力变小，则瓦片可能会下滑，故B 错误，C 正确；增大檩条间的距离d 时，瓦片仍然静止，瓦片与檩条间的摩擦力不变，故D 错误。
2．2020年的春节刚刚来临，国内多地发生新型冠状病毒肺炎疫情，许多医务工作者自愿放弃休假为抗击疫情奋战。
在药物使用中就应用到很多物理知识。
甲、乙图分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的物理图样，针尖的顶角很小，医生沿着注射器施加一个较小的力F ，针尖会对瓶塞产生很大的推力。
现只分析如图的针尖倾斜侧面与直侧面对瓶塞产生的两个推力，则（）A ．针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的B ．针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力小C ．若F 一定，使用顶角越小的针尖，则两个侧面对瓶塞产生的推力就越大D ．针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力F N ＝F cos θ【答案】C【解析】根据平行四边形定则可知针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力不等，故A 错误；设顶角为 ，则针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力1sin F F ，直侧面的推力2tan F F，当 大于45°，针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力大，故B 、D 错误；由上述两式可知，若F 一定，使用顶角越小的针尖，则两个侧面对瓶塞产生的推力就越大，故C 正确。
高中物理力与物体的平衡习题解析与专题训练(附答案)
力与物体的平衡例题解析力的合成与分解1。
物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,则这三个力可能选取的数值为A。
15 N、5 N、6 N B.3 N、6 N、4 NC。
1 N、2 N、10 N D。
1 N、6 N、8 N解析：物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动，则三个力的合力必定为零，只有B选项中的三个力的合力可能为零，故选B。
答案：B2。
一组力作用于一个物体，其合力为零.现把其中的一个大小为20 N的力的作用方向改变90°而大小不变，那么这个物体所受力的合力大小是_______。
解析:由于物体所受的合力为零,则除20 N以外的其他力的合力大小为20 N，方向与20 N的力方向相反.若把20 N的力的方向改变90°，则它与其余力的合力垂直，由平行四边形定则知物体所受力的合力大小为202N.答案：202N3.如图1－2－15所示,物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受的摩擦力F f与拉力F的合力方向应该是A.水平向右B.竖直向上C.向右偏上D.向左偏上解析:对物块进行受力分析如图所示:除F与F f外，它还受竖直向下的重力G 及竖直向上的支持力F N，物块匀速运动，处于平衡状态,合力为零。
由于重力G 和支持力F N在竖直方向上，为使这四个力的合力为零，F与F f的合力必须沿竖直方向.由平行四边形定则可知，F与F f的合力只能竖直向上。
故B正确。
FFG答案：B4。
如图1－2－16所示，物体静止于光滑水平面M上，力F作用于物体O点，现要使物体沿着O O'方向做加速运动（F和O O'都在M水平面内）。
那么,必须同时再加一个力F'，这个力的最小值是图1－2－16A.F cosθB。
F sinθC。
F tanθ D.F cotθ解析：为使物体在水平面内沿着O O'做加速运动，则F与F'的合力方向应沿着O O'，为使F'最小,F'应与O O'垂直，如图所示.故F'的最小值为F'=F sinθ，B选项正确.答案：B5 .某运动员在单杠上做引体向上的动作，使身体匀速上升。
专题01 力与物体的平衡【练】解析版
第一部分力与运动专题01 力与物体的平衡【练】1.(2020·开封检测)如图所示，物体A靠在竖直的墙面C上，在竖直向上的力F作用下，A、B物体保持静止，则物体A受力分析示意图正确的是()A B C D【答案】A【解析】以A、B组成的整体为研究对象，水平方向不可能受力，故整体和墙面C间没有弹力，故A与墙面C 间无摩擦力，以A物体为研究对象，A受重力，B对A的垂直接触面的弹力和平行接触面的摩擦力，故选项A 正确。
2.(2020·福建泉港一中期末)如图所示，细绳上端固定于天花板上的A点，细绳的下端挂一质量为m的物体P，用力F作用于细绳上的O点；使细绳偏离竖直方向的夹角为α，且保持物体平衡，此时F与水平方向的夹角为β，若β＝α，重力加速度为g，则F的大小等于()A．mg cos αB．mg sin α C．mg tan αD．mgsin α【答案】B【解析】对结点O受力分析如图由于β＝α，则F 与AO 垂直，O 点受三个拉力处于平衡，根据几何关系知F ＝mg sin α。
故B 正确，A 、C 、D 错误。
3．(2020·吉林省实验中学模拟)如图所示，物块A 和滑环B 用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑环B 套在与竖直方向成θ＝37°的粗细均匀的固定杆上，连接滑环B 的绳与杆垂直并在同一竖直平面内，滑环B 恰好不能下滑，滑环和杆间的动摩擦因数μ＝0.4，设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A 和滑环B 的质量之比为( )A ．135B ．57C ．75D ．513【答案】A【解析】对A 受力分析，根据平衡条件有T ＝m A g ，对B 受力分析，如图所示根据平衡条件有m B g cos θ＝f ，T ＝N ＋m B g sin θ，由题可知，滑环B 恰好不能下滑，则所受的静摩擦力沿杆向上且达到最大值，有f ＝μN ，联立解得m A m B ＝135，故A 正确，B 、C 、D 错误。
物理二力平衡试题及答案
物理二力平衡试题及答案一、选择题1. 当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体所受的力是：A. 任意力B. 非平衡力C. 平衡力D. 无法判断答案：C2. 以下哪种情况下，物体所受的力不是平衡力？A. 物体静止在桌面上B. 物体在水平面上匀速直线运动C. 物体在斜面上匀速下滑D. 物体在竖直方向上匀速上升答案：C3. 一个物体受到两个力的作用，且这两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上，那么这两个力是：A. 非平衡力B. 平衡力C. 作用力与反作用力D. 无法判断答案：B二、填空题4. 当物体处于______状态时，物体所受的力是平衡力。
答案：静止或匀速直线运动5. 两个力的大小相等、方向相反、作用在______物体上，这两个力是平衡力。
答案：同一6. 物体在水平面上做匀速直线运动，此时物体所受的摩擦力与______力是平衡力。
答案：牵引三、判断题7. 物体在水平面上静止时，所受的重力与支持力是一对平衡力。
（对/错）答案：对8. 物体在斜面上匀速下滑时，所受的重力与摩擦力是一对平衡力。
（对/错）答案：错9. 物体在竖直方向上匀速上升时，所受的重力与拉力是一对平衡力。
（对/错）答案：对四、简答题10. 描述平衡力的四个条件。
答案：平衡力的四个条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
11. 为什么说静止的物体所受的力是平衡力？答案：静止的物体所受的力是平衡力，因为物体处于平衡状态，即物体受到的各个力相互抵消，使得物体保持静止状态，没有加速度产生。
12. 举例说明非平衡力的作用效果。
答案：非平衡力的作用效果是改变物体的运动状态，例如，当一个物体受到非平衡力的作用时，它可能会开始运动、加速或减速，或者改变运动方向。
例如，当一个物体从静止状态开始下落时，受到重力的作用，重力是非平衡力，它使物体开始下落并加速。
2020年高考物理考前热身训练----力与物体的平衡(解析版)
2020年高考物理考前热身训练----力与物体的平衡1.如图所示，六根原长均为l的轻质细弹簧两两相连，在同一平面内六个大小相等、互成60°的恒定拉力F作用下，形成一个稳定的正六边形．已知正六边形外接圆的半径为R，每根弹簧的劲度系数均为k，弹簧在弹性限度内，则F的大小为()A．k2(R－l) B．k(R－l)C．k(R－2l) D．2k(R－l)【答案】B【解析】：正六边形外接圆半径为R，则弹簧的长度为R，弹簧的伸长量为Δx＝R－l，由胡克定律可知，每根弹簧的弹力为F弹＝kΔx＝k(R－l)，两相邻弹簧夹角为120°，两相邻弹簧弹力的合力为F合＝F弹＝k(R－l)，弹簧静止处于平衡状态，由平衡条件可知，每个拉力大小为F＝F合＝k(R－l)，故B正确，A、C、D错误．2.如图所示，一质量为M的磁铁，吸在竖直放置的磁性黑板上静止不动．某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力F轻拉磁铁，磁铁向右下方做匀速直线运动，则磁铁受到的摩擦力F f()A．大小为Mg B．大小为F2＋(Mg)2C．大小为F D．方向水平向左【答案】B【解析】：由题意可知，磁铁受竖直向下的重力、水平向右的恒力的作用，二力的合力为F 合＝F2＋(Mg)2，方向为斜向右下；由力的平衡条件可知，摩擦力应与二力的合力大小相等、方向相反，则磁铁受到的摩擦力大小F f＝F合＝F2＋(Mg)2，故A、C、D错误，B正确．3.如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔．质量为m 的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住．现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F 和环对小球的弹力F N 的大小变化情况是( )A ．F 减小，F N 不变B ．F 不变，F N 减小C ．F 不变，F N 增大D ．F 增大，F N 减小【答案】A【解析】：对小球受力分析，其所受的三个力组成一个闭合三角形，如解析图所示，力三角形与圆内的三角形相似，由几何关系可知mg R ＝F N R ＝FL ，小球缓慢上移时mg 不变，R 不变，L 减小，F 减小，F N 大小不变，A 正确．4.美国物理学家密立根(R.A ．Millikan)于20世纪初进行了多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量，其实验原理可以简化为如图所示模型：两个相距为d 的平行金属板A 、B 水平放置，两板接有可调电源．从A 板上的小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量，将两板间的电势差调节到U 时，带电油滴恰好悬浮在两板间；然后撤去电场，油滴开始下落，由于空气阻力，下落的油滴很快达到匀速下落状态，通过显微镜观测到这个速度的大小为v ，已知这个速度与油滴的质量成正比，比例系数为k ，重力加速度为g .则计算油滴带电荷量的表达式为( )A ．q ＝kvdUB ．q ＝vdgkUC ．q ＝kvUdD ．q ＝vgkUd【答案】B【解析】：根据油滴恰好悬浮在两板间，由平衡条件得q Ud ＝mg ，由题意知v ＝km ，联立解得q ＝vdgkU，选项B 正确．5.如图所示，匀强电场的电场强度方向与水平方向夹角为30°且斜向右上方，匀强磁场的方向垂直于纸面(图中未画出)．一质量为m 、电荷量为q 的带电小球(可视为质点)以与水平方向成30°角斜向左上方的速度v 做匀速直线运动，重力加速度为g .则( )A ．匀强磁场的方向可能垂直于纸面向外B ．小球一定带正电荷C ．电场强度大小为mgqD ．磁感应强度的大小为mgqv【答案】C【解析】：小球做匀速直线运动，受到的合力为零，假设小球带正电，则小球的受力情况如图甲所示，小球受到的洛伦兹力沿虚线但方向未知，小球受到的重力与电场力的合力与洛伦兹力不可能平衡，故小球不可能做匀速直线运动，假设不成立，小球一定带负电，选项B 错误；小球的受力情况如图乙所示，小球受到的洛伦兹力一定斜向右上方，根据左手定则，匀强磁场的方向一定垂直于纸面向里，选项A 错误；根据几何关系，电场力大小qE ＝mg ，洛伦兹力大小qvB ＝3mg ，解得E ＝mg q ，B ＝3mg qv，选项C 正确，D 错误．6.如图所示，水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点，长为L＝2 m的轻绳一端固定于直杆P点，另一端固定于墙上O点正下方的Q点，OP长为d＝1.2 m，重为8 N的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态，则轻绳的弹力大小为()A．10 N B．8 NC．6 N D．5 N【答案】D【解析】：设挂钩所在处为N点，延长PN交墙于M点，如图所示．同一条绳子拉力相等，根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等，设为α，则根据几何关系可知NQ＝MN，即PM等于绳长；根据几何关系可得sin α＝POPM＝1.22＝0.6，则α＝37°，根据平衡条件可得2T cos α＝mg，解得T＝5 N，故D正确，A、B、C错误．7.如图所示，一质量为m的滑块置于倾角θ＝30°，质量为M的直角三角形斜劈的底端，现通过一质量不计的细绳给滑块施加一方向沿斜面向上的拉力F，大小为mg，使滑块沿斜面匀速上滑，整个过程中斜劈处于静止状态，若斜劈与滑块、斜劈与地面间的动摩擦因数均为μ，已知重力加速度大小为g.则()A．斜劈对滑块的支持力大小为mg B．斜劈对滑块的作用力大小为mg C．动摩擦因数μ＝0.5D．水平面对斜劈的摩擦力大小为12mg【答案】B【解析】：斜劈对滑块的支持力大小为mg cos 30°＝32mg，选项A错误；滑块处于平衡状态，重力与拉力的夹角为120°，重力与拉力的合力为mg，则斜劈对滑块的作用力与重力和拉力的合力等大反向，则斜劈对滑块的作用力大小为mg，选项B正确；根据F＝mg＝mg sin 30°＋μmg cos 30°，解得μ＝33，选项C错误；对滑块和斜劈的整体分析，水平方向：F cos 30°＝f，解得f＝32mg，选项D错误．8.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【答案】BD【解析】：用水平向左的拉力缓慢拉动N，设悬挂N的细绳与竖直方向夹角为θ，由平衡条件可知，水平拉力F＝m N g tan θ，细绳对N的拉力F T＝m N gcos θ，θ到45°的过程中水平拉力F 一定逐渐增大，细绳对N的拉力F T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；由于题干没有给出物块M所受摩擦力方向，若开始时M所受摩擦力方向沿斜面向下或为零时，水平拉力拉动N过程中M所受斜面的摩擦力变大，若开始时M所受摩擦力方向沿斜面向上，则水平拉动N过程中M所受摩擦力大小可能先减小后增大，选项C错误，D正确．9.如图所示，在倾角为θ＝37°的斜面上，固定一平行金属导轨，现在导轨上放置一质量m＝0.4 kg 垂直导轨的金属棒ab，它与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，导轨接电源E，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，滑动变阻器的阻值符合要求，现闭合开关S，要保持金属棒ab在导轨上静止不动，则()A．金属棒所受安培力的方向水平向左B．金属棒所受到的摩擦力方向一定沿平行斜面向上C．金属棒所受安培力的取值范围是811N≤F≤8 ND．金属棒受到的安培力的最大值为16 N【答案】C【解析】：由左手定则可以判断金属棒所受安培力的方向水平向右，故选项A错误；当金属棒刚好不向上运动时，金属棒受到的摩擦力为最大静摩擦力，方向平行斜面向下，设金属棒受到的安培力大小为F1，其受力分析如图甲所示，则由平衡条件得F N＝F1sin θ＋mg cos θ，F1cos θ＝mg sin θ＋f max，f max＝μF N，联立以上三式并代入数据解得F1＝8 N；当金属棒刚好不向下运动时，设金属棒受到的安培力大小为F2，其受力分析如图乙所示，则由平衡条件得F N′＝F2sin θ＋mg cos θ，F2cos θ＋f max′＝mg sin θ，f max′＝μF N′，联立以上三式并代入数据解得F2＝811N，所以金属棒受到的安培力的取值范围为811N≤F≤8 N，故选项C正确，B、D错误．9.如图所示，长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向左上方的力F拉木箱，长木板、人与木箱质量均为m，三者均保持静止（重力加速度为g）。
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D．物块3受5个力的作用
11.（2014·江苏徐州一中考前模拟） 图示为某海上救援船的机械臂 工作示意图．机械臂AB、BC由高强度的轻质材料制成， A端固定一个定 滑轮， BC可以绕B自由转动．钢丝绳的一端穿过C点，另一端缠绕于可 以转动的立柱D上，其质量可以忽略不计．在某次转移货物的过程中， 机械臂AB始终保持竖直．下列说法正确的是（ ）
擦力作用
D．汽车向左启动前后，若汽车与钢坯相对静止，钢坯A对B的弹力不变
5.（2014·江西师大附中三模）在一次课外活动中，某同学用图甲所示
装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁
块A的质量mA=0.5 kg，金属板B的质量mB=1 kg。用水平力F向左拉金属 板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，
） A．可能为mg B．可能为mg C．可能为mg D．不可能为mg
16.（2014·重庆一中5月月考） “虹桥卧波”是用来形容石拱桥美景 的，石拱桥就是把坚固的石块垒成弧形，横跨在江、河之上。修建石拱 桥，石块的承压力是首要考虑的，可用图乙的模型来研究，在竖直平面 内有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，第3、4石块固定在地面上， 第1、2石块间的接触面位于竖直平面，每块石块的两个侧面所夹的圆心 角为30°。假定石块间的摩擦力可以忽略不计，第1、2石块间的作用力 大小为
O A B
18.（2014·湖南长沙模拟） 如图所示，风洞实验室中能模拟产生恒定 向右的风力。质量的小球穿在长的直杆上并置于实验室中，球与杆间的 动摩擦因数为0.5，当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑。保持 风力不变，改变固定杆与竖直线的夹角，将小球从O点静止释放。g取
10m/s2，，，求： （1）小球受到的风力大小； （2）当时，小球离开杆时的动能。
D A BN CN
A．保持BC不动，使AB缓慢伸长，则BC所受的力增大 B．保持AB不动，缓慢转动立柱D，使CA变长，则BC所受的力大小保持不 变
C．保持AB不动，使BC缓慢伸长，则BC所受的力增大 D．保持AB不动，使BC缓慢伸长且逆时针转动，BC所受的力增大
12.（2014·江西临川二中一模）棒AB的一端A固定于地面，可绕A点无
，第1、3石块间的作用力大小为
则
为（ ） A．
B．
C．
D．
17.（2014·广东中山一中模拟）如图，一个重为G的吊椅用三根轻绳 AO、BO固定，绳AO、BO相互垂直，α＞β，且两绳中的拉力分别为FA、 FB，物体受到的重力为G，则（ ） A．FA一定大于G B．FA一定大于FB C．FA一定小于FB D．FA与FB大小之和一定等于G
21.（1）纸带处于平衡态，说明A、B两物体对纸带的静摩擦力大小相 等，则
解得：
（2）假设纸带固定不动，对A物体受力分析得： ，则A相对纸带滑动 对B物体受力分析得： ，则B相对纸带不滑动 对B和纸带整体分析，A对纸带的滑动摩擦力
B的重力沿斜面分力
则说明若A、B和纸带同时释放后，B和纸带先静止不动，A沿纸面加速下 滑1.6m后，B再拖动纸带一起沿光滑斜面加速下滑 A沿带纸下滑过程中：
沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物
块B始终相对于小车静止地摆放在右端。B与小车平板间的动摩擦因数为
μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生
的作用力的大小和方向为（ ）
A．mg，竖直向上
B．mg，斜向左上方
C．mgtanθ，水平向右 D．mg，斜向右上方
（1）小黑板擦向上缓慢移动，处于平衡状态，它的受力如图水平方 向： FN-Fsin θ=0 竖直方向：Fcos θ-mg-Ff=0 又Ff=μFN 所以由：μ= （2）小黑板擦可看成质点，它向下滑落的过程与黑板间无摩擦，它做 自由落体运动．由运动学公式得 v2=2gh 即v= m/s=5 m/s． 20. （1）10.15mm （2）1.01m/s （3）
摩擦地转动，B端靠在物C上，物C靠在光滑的竖直墙上，如图所示.若在
C物上再放上一个小物体，整个装置仍保持平衡，则B端与C物之间的弹
力大小将（
）
A．变大
B．变小
C．不变
D．无法确定
13.（2014·江西重点中学协作体第二次联考）如图所示，一质量为m的
物块恰好静止在倾角为θ、质量为M的斜劈上．物块与斜劈和斜劈与地
力 物体的平衡
1.（2014·广东惠州一中第一次调研）如图所示，轻质弹簧的劲度系数 为k，小球所受重力为G，平衡时小球在A处．今用力F竖直向下压小球使 弹簧缩短x，让小球静止在B处，则（ ）
B F x A
A．小球在A处时弹簧的弹力为零 B．小球在B处时弹簧的弹力为kx C． 小球在A处时弹簧的弹性势能较大 D． 小球在B处时弹簧的弹性势能较大
D．所受合力竖直向上
4.（2014·湖北襄阳五中、夷陵中学、钟祥一中五月联考）如图所示，
截面为三角形的钢坯A、B叠放在汽车的水平下说法正确的是（ ）
A．汽车、钢坯都静止时，汽车底板对钢坯A有向左的静摩擦力作用
B．汽车、钢坯都静止时，钢坯A对B无摩擦力作用
C．汽车向左加速时，若汽车与钢坯相对静止，汽车底板对钢坯A有静摩
则A、B间的摩擦力Ff=______N，A、B间的动摩擦因数μ=
。（g
取10 m/s2）。该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器
连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间
隔为0.1 s，可求得拉金属板的水平力F=
N
6.（2014·黑龙江大庆铁人中学模拟） 如图所示，带支架的平板小车
B拖动纸带一起沿光滑斜面加速下滑过程中：
则所求总时间
（3）若物块质量为，弹簧此次弹射物块过程中释放的弹性势能为 _____________（用表示）。 21.
（2014·湖北武汉二中模拟）如图所示，将斜面体固定在水平面上，其 两个斜面光滑，斜面上放置一质量不计的柔软薄纸带（斜面上加粗部分 为纸带）。现将质量为mA的A物体和质量为mB的B物体轻放在纸带上。两 物体可视为质点，物体初始位置及数据如图所示。 （1）若纸带与物体A、B间的动摩擦因数足够大，在纸带上同时放上A、 B后，发现两物体恰好都能保持静止，则mA和mB应满足什么关系? （2）若mA=2 kg，mB=1 kg，A与纸带间的动摩擦因数μA=0.5，B与纸带 间的动摩擦因数μB=0.8，假设两物体与纸面间的滑动摩擦力与最大静 摩擦力相等，试通过计算简要描述两物体同时从静止释放后的运动情 况，并求出B物体自释放起经过多少时间到达斜面底端。 （sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10 m／s2）
力 物体的平衡参考答案 1.D 2.D 3.C 4.C 5. 2.50 0.50 4.50 6.D 7.C 8.D 9.B 10.D 11.BCD 12.A 13.C 14.C 15.C 16.A 17 .B 18.
（1）当杆竖直固定放置时， 解得： （2）当时，小球受力情况如图示， 垂直杆方向上有： 得： 小球受摩擦力 小球沿杆运动的加速度为 由得，小球到达杆下端时速度为 球离开杆时的动能为 19.
（2014·湖南长沙模拟）如图所示，小车静止在光滑水平地面上，小车 的上表面由光滑的斜面AB和粗糙的平面BC组成（它们在B处由极短的光 滑圆弧平滑连接），小车右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当 传感器受压力时，其示数为正值；当传感器受拉力时，其示数为负值。 一个小滑块（可视为质点）从A点由静止开始下滑，经B至C点的过程 中，传感器记录到的力F随时间t变化的关系如下面四图表示，其中可能 正确的是（ ）
另一端用手牵住，如图所示。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（
）
A．1：1
B．3：5 C．4:3
D．5：4
15.（2014·陕西西工大附中第八次适应性训练）如图所示，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 处于平衡状态，且悬线Oa与竖直方向的夹角为θ＝30°，则F的大小（
（2014·江西师大附中、鹰潭一中5月联考）为了让乘客乘车更为舒 适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变
化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车减速上坡时 （仅考虑乘客与水平面之间的作用），则乘客（ ） A．处于超重状态 B．不受摩擦力的作用 C．受到向后（水平向左）的摩擦力作用
t F 0
A t F 0
B t F 0
C t
F 0
DA
9.（2014·江西师大附中三模）如图所示，物块在力F作用下向右沿水 平方向匀速运动，则物块受到的摩擦力Ff与拉力F的合力方向应该是 （ ） A．水平向右
B．竖直向上 C．向右偏上 D．向左偏上 10.（2014·黑龙江大庆铁人中学模拟） 如图所示，三个重均为100N 的物块，叠放在水平桌面上，各接触面水平，水平拉力F=20N 作用在 物块2上，三条轻质绳结于O点，与物块3连接的绳水平，与天花板连接 的绳与水平方向成45o角，竖直绳悬挂重为20N的小球P。整个装置处于 静止状态。则（ ） A．物块1和2之间的摩擦力大小为20N B．水平绳的拉力大小为15N C．桌面对物块3的支持力大小为320N
7.（2014·湖南长沙模拟）运动员手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速
跑，设球拍和球质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为θ，
球拍与球保持相对静止，它们间摩擦及空气阻力不计，则（ ）
A．球拍对球的作用力
B．运动员对球拍的作用力为 C．运动员的加速度为 D．若运动员的加速度大于，球一定沿球拍向上运动 8.
2.（2014·湖南十三校第二次联考） 如图所示，一质量为m的物体A恰 能在倾角为a的斜面体上匀速下滑。若用与水平方向成θ角、大小为F的 力推A，使A加速下滑，斜面体始终静止。下列关于斜面体受地面的摩擦 力的说法正确的是（ ） A．方向水平向右，大小为mgcosasina B．方向水平向左，大小为mgcosasma C．方向水平向左，大小为Fcosθ D．大小为0 3.