共点力平衡计算题
高一物理共点力平衡计算题
高一物理力与共点力平衡计算题1．重500 N的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.3.当用180 N的水平力推物体时，物体所受的摩擦力大小为多少？当用100 N的水平力推物体时，物体所受的摩擦力大小为多少？2.如图所示,A、B的重力分别为5N和8N,各接触面间的动摩擦因数均为0.2,则要能从A下方拉出B所需的最小水平拉力为多少？这时系A的水平绳中的张力大小为多少？3.如图所示,在水平桌面上放一个重G A=20N的木块A,A与桌面间的动摩擦因数μ1=0.4,在A 上放有重G B=10N的木块B,B与A接触面间的动摩擦因数μ2=0.1,求:(1)使A和B一起匀速运动的水平拉力F此时B受的摩擦力？(2)若水平力F作用在B上,使B匀速运动时水平面给A的摩擦力多大3.如图所示,水平面上有一重为40N的物体,受到F1=13N和F2=6N的水平力的作用而保持静止,F1与F2的方向相反.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,设最大的静摩擦力等于滑动摩擦力.求:(1)物体所受摩擦力的大小和方向.(2)若只撤去F1,物体所受摩擦力的大小和方向.(3)若只撤去F2,物体所受摩擦力的大小和方向.4.出门旅行时，在车站、机场等地有时会看见一些旅客推着行李箱，也有一些旅客拉着行李箱在地面上行走．为了了解两种方式哪种省力，我们作以下假设：行李箱的质量为m＝10kg，拉力F1、推力F2与水平方向的夹角均为θ＝37°(如下图所示)，行李箱与地面间为滑动摩擦力，动摩擦因数为μ＝0.2，行李箱都做匀速运动．试通过定量计算说明是拉箱子省力还是推箱子省力．5．如图，质量为m的物块在质量为M的木板上向右滑动，木板不动。
物块与木板间动摩擦因数μ1，木板与地面间动摩擦因数μ2。
求：(1)木板受物块摩擦力的大小和方向；(2)木板受地面摩擦力的大小和方向；(3)如果物块相对木板向右滑动时，木板被物块带动也向右滑动，求木板受到地面摩擦力的大小和方向。
共点力平衡练习题(有答案)
1． 如图所示，在一细绳B 点系住一重物，细绳AB 、BC 两端分别固定在竖直墙面上，使得AB 保持水平，BC 与水平方向成30º角，已知三段细绳最多都只能承受200N 的拉力；那么为使三段细绳都不断裂，BD 段最多能悬挂多重的物体? 1.100N2．甲、乙两球的半径均为R ，质量相等，用轻绳悬挂起来，如图所示，已知AB 段绳的拉力为F=120N ，绳BD=BC=R ，求：（1）绳BD 和BC 受到的拉力T 。
(2) 甲、乙两球间的相互作用力N 的大小。
69.28N 34.643．如图所示，A 、B 都是重物，A 被绕过小滑轮P 的细线所悬挂，B 放在粗糙的水平桌面上．滑轮P 被一根斜短线系于天花板上的O 点，O ′是三根细线的结点，细线bO ′水平拉着物体B ，cO ′沿竖直方向拉着弹簧．弹簧、细线、小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略，整个装置处于静止状态．若悬挂小滑轮的斜线中的拉力是F ＝203N ，∠cO′a＝120°，重力加速度g 取10m/s2，则下列说法正确的是 (BC ) A ．弹簧的弹力为20N B ．重物A 的质量为2kgC ．桌面对物体B 的摩擦力为103ND ．细线OP 与竖直方向的夹角为60°4．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，求石块侧面所受弹力的大小为多少？解：楔形石块受力如图，根据力的合成可得：2cos(90)mg F α=⨯-，所以02cos(90)2sin mg mgF αα==-5、质量为kg m 4=的物体放置在粗糙的水平面上，如图在水平向右的N F 201=的作用下使其向右匀速运动。
当改为斜向下的2F 作用时仍然可以使物体向右匀速运动，已知2F 与水平方向之间的夹角为037=α。
（COS37°=0.8, Sin37°=0.6,g=10m/s2）试求: (1)2F 的大小？(2)在第(1)问的前提下,若该物体匀速运动的初速度是10 m/s,要使物体不撞到前方30m 处的障碍物,力2F 最多作用多长的时间?（若物体在水平面上运动，只受滑动摩擦阻力时，其加速度大小为5 m/s2）(1)以物体为研究对象，受力分析建立如图直角坐标系，根据平衡条件，得N f mg N f F μ==-=-001 联立①②③代入数据 解得，5.0=μ 当施加2F 力时，对30A C B D ααmfxα 2FNy Gv v1F2F α物体受力分析如图所示Nf mg F N f F μαα==--=-0sin 0cos 22 联立⑤⑥⑦代入数据 解得 N F 402=(2) 要求物体不撞到障碍物上力2F 最多作用的时间,即力2F 作用t 时间后,撤去2F 物体减速至障碍物处刚好静止.撤去2F 前物体运动距离 x1=vt=10t 撤去2F 后物体运动距离 ma v x 1010100222===又 x1 + x2 = x, 即 10t + 10 =30, 所以t=2s 6．如图所示，物体m 与天花板间的动摩擦因数为μ，当力F 与水平方向夹角为θ时，物体沿天花板匀速运动. 画出物体的受力图，并求力F 的大小. FCos θ=FfFSin θ=FN+GF=μmg/(μSin θ-Cos θ)7．如图所示, 质量为m 的物块在质量为M 的木板上滑行, 木板与地面间摩擦系数为μ1, 物块与木板间摩擦系数为μ2, 已知木板处于静止状态, 那么木板所受地面摩擦力的大小是A ．μ1Mg B． μ2mg C ．μ1（m+M ）g D ．μ1Mg+μ2mgB 10．如图所示装置，两物体质量分别为m1、m2，悬点A 、B 间的距离远大于滑轮的直径（即滑轮的大小可忽略不计），不计一切摩擦及滑轮的重力，装置处于静止状态，则A ．m2可能大于m1B ．m2一定大于m1/2C ．m2可能等于m1D ．θ1一定等于θ2 ABCD8.所受重力G1＝8 N 的砝码悬挂在绳PA 和PB 的结点上.PA 偏离竖直方向37°角，PB 在水平方向，且连在所受重力为G2＝100 N 的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图12所示，试求： (1)木块与斜面间的摩擦力；(2)木块所受斜面的弹力. 解析：如图甲所示分析P 点受力，由平衡条件可得： FA cos37°＝G 1FA sin37°＝FB 可解得：FB ＝6 N再分析G2的受力情况如图乙所示.由物体的平衡条件可得： Ff ＝G2 sin37°＋FB ′cos37°FN＋FB′ sin37°＝G2 cos37° FB′＝FB 可求得：Ff ＝64.8 N FN ＝76.4 N.答案：(1)64.8 N ，方向沿斜面向上 (2)76.4 N ，垂直斜面向上 θ F F f θ F F N G θ1 θ2m 1m 2A B9、质量m ＝15kg 的光滑球A 悬空靠在墙和木块B 之间，木块B 的质量为M ＝150kg ，且静止在水平地板上，如图所示，取g ＝10m/s2，求：⑴墙和木块B 受到的球的压力各为多少?⑵水平地板所受的压力和木块B 所受的摩擦力各为多少？⑴小球A 和木块B 受力分析如图所示，用N1、N2、N3、N1/分别表示木块对A 的弹力、墙壁对A 的支持力、地面对木块的支持力以及球A 对木块B 的压力。
第三章 共点力的平衡计算题专题-高一上学期物理人教版必修1
共点力平衡计算题31．如图所示，质量23kg M =的木块A 套在水平杆上，并用轻绳将木块A 与质量3kg m =的小球相连。
今用与水平方向成30α=︒角的力103N F =，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M 、m 相对位置保持不变，取重力加速度大小210m/s g =，求：（1）运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ；（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
2．一个底面粗糙、质量为M =3m 的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且与水平面成30°角．现用一端固定的轻绳系一质量为m 的小球，小球放在斜面上，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°，如图所示．（1）当劈静止时，求绳子的拉力大小．（2）当劈静止时，求地面对劈的摩擦力大小．（3）若地面对劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使整个系统静止，动摩擦因素u 最小值多大？3．如图所示，质量为1m的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放在水平面上的质量为2m的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角37θ=，物体甲、乙均处于静止状态．已知sin370.6=，cos370.8.g=取10/N kg．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则：（1）轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？（2）物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？（3）若物体乙的质量250m kg=，物体乙与水平面之间的动摩擦因数0.3μ=，欲使物体乙在水平面上不滑动，则物体甲的质量1m最大不能超过多少？4．如图所示，物体重G=100N，并保持静止．绳子AC与BC分别与竖直方向成30°角和60°角，则绳子AC和BC的拉力分别为多大?5．质量为m的木块放在倾角为θ的斜面上时，恰好能匀速下滑。
现用水平力F推动木块，使木块恰好沿斜面向上做匀速运动。
若斜面始终保持静止，求水平推力F的大小。
6．如下图所示，表面光滑、质量不计，角度为α的直角三角形尖劈，插在缝A、B之间，在尖劈背上加一压力F，求尖劈对A、B侧压力.7．质量为m的物体悬挂在轻质的且各结点A、B、C采用胶链连接的支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ．设水平横梁OA和斜梁OB作用与O点的弹力分别为F A和F B，试采用力的合成的方法求F A和F B的大小和方向．（已知重力加速度为g）8．如图所示, 质量为m 物块A被轻质细绳系住斜吊着放在倾角为30°的静止斜面上, 物块A与斜面间的动摩擦因数为μ(33μ<)．细绳绕过定滑轮O，左右两边与竖直方向的夹角α=30°、β=60°，细绳右端固定在天花板上，'O为细绳上一光滑动滑轮，下方悬挂着重物B．整个装置处于静止状态,重力加速度为g,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．求:(1)重物B的质量为多少时，A与斜面间恰好没有摩擦力作用？(2) A与斜面间恰好没有摩擦力作用时，水平地面对斜面的摩擦力为多大？(3)重物B的质量满足什么条件时，物块A能在斜面上保持静止？9．用三根细线a、b、c将两个小球1和2连接，并悬挂如下图所示．两球均处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30︒,细线c水平．求：（1）若两个小球1和2的重力均为G的，则求细线a、c分别对小球1和2的拉力大小；（2）若细线b与竖直方向的夹角为60︒，求两个小球1和2的质量之比．10．如图所示，固定在水平地面上的斜面倾角为30°，物块A与斜面间的动摩擦3A相连，另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。
专题--共点力平衡
共点力平衡习题1.（两个力相等）一位勇敢的宝宝正在挑战“悬索独木桥”。
如图所示，将独木桥简化为由一段水平的质量分布均匀的直木板以及四根悬索构成，且知每根悬索与竖直方向的夹角均为α=16°，宝宝和木板的总质量为m=48kg，重力加速度g取10m/s²，cos16°取0.96，悬索重力不计。
当宝宝沿木桥缓缓前行至木桥中间位置时，每根悬索所承受拉力的大小为（）A.120NB.125NC.130ND.135N2.（两个力相等、拉密定理或者正交分解）如图所示，一物块通过轻绳悬挂于天花板上。
现用一弹簧秤通过挂钩对轻绳施加拉力使轻绳慢慢偏离竖直方向，当绳夹角=120°时，秤的示数为6.20N。
不计挂钩与轻绳间的摩擦，重力加速度g取10m/s2，由此可知物块的质量为（）A.6.20kgB.0.620kgC.3.10kgD.0.310kg3.（相似三角形）如图所示，一位同学为了探究磁铁的磁性是否与温度有关，做了如下的实验：他将一块永久磁铁固定不动，再将一个磁性小球用一根不可伸长的轻质细线悬挂起来，小球处于静止状态且悬点在磁铁的正上方，最后拿一盏酒精灯对小球缓慢加热，发现悬线与竖直方向的夹角6缓慢变小，磁铁和小球均可视为质点且两者斥力始终沿两者连线方向，下列说法中正确的是（）A.小球受四个力作用，分别是地球给的重力、细线给的拉力、磁铁给的斥力和灯焰给的支持力B.磁铁对小球的斥力大小不变C.细线对小球的拉力大小不变D.磁铁对小球的斥力与小球对磁铁的斥力是一对平衡力4.（动态分析）如图所示，O点为半径为R的半圆形碗的圆心，质量相同的a、b两小球用一长为R的轻质细杆相连，a球表面粗糙，b球表面光滑。
现将a、b两小球及杆放入碗内，系统处于静止状态，细杆水平。
现将碗绕O点在纸面内逆时针缓慢旋转30°，此过程a、b两球始终相对碗静止。
在旋转过程中，下列说法正确的是（）A.细杆对b球的弹力逐渐增大B.碗壁对b球的弹力逐渐增大C.a球受到碗壁的摩擦力最大值为其重力的√3倍 D.a球受到碗壁的支持力最大值为其重力的√3倍26.（正交分解）某创新实验小组制作一个半径为12.00cm的圆盘，将3个相同的弹簧的一端均匀固定在圆环上，另外一端固定打结，结点恰好在圆心○处，如图所示，已知弹簧(质量不计)的自然长度均为9.00cm,弹簧的劲度系数k=32.5N/m。
高考物理《共点力的平衡》真题练习含答案
高考物理《共点力的平衡》真题练习含答案1．[2024·河北省百师联盟联考]如图所示，小球A和B套在光滑水平杆上，两球间连接轻弹簧，A、B分别通过长度相等的轻绳一起吊起质量为300 g的小球C，当两绳与水平杆的夹角为37°时恰好处于平衡状态，此时弹簧压缩了2 cm.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度大小取10 m/s2.弹簧始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为()A．200 N/m B．100 N/mC．50 N/m D．1 N/m答案：B解析：对小球C受力分析可知mg＝2T sin 37°，对弹簧kx＝T cos 37°，解得k＝100 N/m，B正确．2．[2024·山东省威海市期末考试]如图所示，质量为0.1 kg的圆环套在固定的水平杆上，受到竖直面内与杆成53°角的拉力作用向右匀速运动，拉力大小为20 N．重力加速度取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，则圆环与杆之间的动摩擦因数为()A．0.2 B．0.4C．0.6 D．0.8答案：D解析：对小球受力分析，受力如图所示．F N＝F sin 53°－mg＝15 N，F f＝F cos 53°＝μF N，解得μ＝0.8，D正确．3．[2024·湖南省湖湘教育协作体联考](多选)某同学研究小虫子在一圆柱体上的运动，将一只小虫子置于水平放置的圆柱体顶部A，虫子在一圆柱体上缓缓爬行，圆柱体的半径比虫子大得多，θ＝30°；多次观察发现：小虫子在B点上方时可以正常爬行，一旦由上往下过了B 点便会滑落，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，动摩擦因数为μ，虫子质量为m ，虫子在B 点时对圆柱体的压力为F N ，则( )A ．μ＝32 B ．μ＝3C ．F N ＝33 mg D ．F N ＝12mg 答案：BD解析：如图所示当小虫子位于B 点时刚好达到最大静摩擦力，F N ＝mg sin θ＝12 mg ，f＝μF N ，f ＝mg cos θ＝32mg ，解得μ＝3 ，B 、D 正确．4．[2024·浙江1月]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．已知小球A 、B 和配重P 、Q 质量均为50 g ，细线c 、d 平行且与水平成θ＝30°(不计摩擦)，则细线a 、b 的拉力分别为( )A ．2 N 1 N B. 2 N 0.5 N C ．1 N 1 N D. 1 N 0.5 N 答案：D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T a ＝(m A ＋m B )g ＝1 N ，设细线b 与水平方向夹角为α，分别对A 、B 分析有T b sin α＋T c sin θ＝m A g ，T b cos α＝T c cos θ，解得T b ＝0.5 N ．5.如图所示，某同学想进行一项挑战，他两手水平用力夹起一摞书保持静止，设手对书施加的水平压力F＝220 N，若每本书的质量均为0.90 kg，手与书之间的动摩擦因数为μ1＝0.4，书与书之间的动摩擦因数相同，均为μ2＝0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.则该同学()A．最多能夹住9本书B．最多能夹住19本书C．最多能夹住14本书D．最多能夹住16本书答案：D解析：设最多能夹住n本书，由平衡条件得2μ1F＝nmg，解得n＝19本；以中间(n－2)本书为研究对象，由平衡条件得2μ2F＝(n－2)mg，解得n＝16，D正确．6．[2024·湖南永州市月考]如图所示，固定在水平地面上的物体A的左侧是圆弧面，右侧是倾角为θ的斜面．一根轻绳跨过物体A顶点处的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1、m2的两个物体．若m1、m2都处于静止状态且m2所处位置与圆心的连线跟水平方向的夹角为θ，不计一切摩擦，则m1、m2之间的大小关系是()A．m1＝m2tan θB．m1＝m2cos θC．m1＝m2tan θD．m1＝m2cos θ答案：A解析：由题意，通过光滑的滑轮相连，左右两侧绳的拉力F大小相等，两物体处于平衡状态，分别对这两个物体进行受力分析可得F＝m1g sin θ，F＝m2g cos θ，联立两式解得m1＝m2tan θ，A正确．7．如图所示，轻杆AB的左端用铰链与竖直墙壁连接，轻杆CD的左端固定在竖直墙上．图甲中两轻绳分别挂着质量为m1、m2的物体，另一端系于B点，图乙中两轻绳分别挂着质量为m3、m4的物体，另一端系于D点．四个物体均处于静止状态，图中轻绳OB、O′D 与竖直方向的夹角均为θ＝30°，下列说法一定正确的是()A ．m 1∶m 2＝1∶1B ．m 1∶m 2＝2∶3C ．m 3∶m 4＝1∶1D ．m 3∶m 4＝2∶3 答案：B解析：图甲中，OB 绳的拉力T ＝m 1g ，由平衡条件可得m 2g ＝m 1g cos θ，则m 1∶m 2＝2∶3 ，A 项错误，B 项正确；CD 杆固定在墙上，杆对结点D 的弹力大小和方向都不确定，则m 3、m 4的比值不确定，C 、D 两项均错误．8.[2024·山东省部分学校联考]如图所示，倾角为θ的粗糙斜面固定在水平地面上，跨过轻质滑轮的轻质细绳左端与物块A 连接，右端与物块B 连接时，物块A 恰好能沿斜面匀速下滑，仅将细绳右端的物块B 换为物块C 时，物块A 恰好能沿斜面匀速上滑．已知物块A 与斜面间的动摩擦因数为0.5，滑轮摩擦不计，取重力加速度大小g ＝10 m/s 2，sin θ＝0.6，则物块B 、C 的质量之比等于( )A ．1∶2B ．1∶3C ．1∶4D ．1∶5 答案：D解析：当悬挂物块B 时有m A g sin θ＝μm A g cos θ＋m B g ，当悬挂物块C 时有m A g sin θ＋μm A g cos θ＝m C g ，解得m B m C ＝15，D 正确．9.[2024·河南省普高联考]某小组设计实验，利用手中的氢气球测量风力和气球所受浮力的大小．将质量为m 的重物悬挂在O 点，在水平风力、竖直浮力和绳的拉力作用下，气球处于静止状态，如图所示．经测量发现上段细绳与竖直方向夹角、下段细绳与水平方向的夹角均为30°.已知氢气球的质量是M ，重力加速度大小为g ，则此时风力和浮力的大小分别是( )A ．32 mg 32mg ＋Mg B ．32 mg 32 mg ＋MgC ．32 mg ＋Mg 32 mgD ．32 mg ＋Mg 32mg 答案：A解析：对气球受力分析，根据共点力平衡条件可知，竖直方向有Mg ＋T cos 30°＝F 浮，水平方向有T sin 30°＝F 风，对O 点受力分析，根据共点力平衡条件得T ′sin 30°＝T 1cos 30°，T ′cos 30°＝T 1sin 30°＋mg ，联立解得F 风＝32 mg ，F 浮＝32mg ＋Mg ，A 正确．10.[2024·湖南省娄底市期末考试]如图所示，建筑工地上某人在一水平台上用轻质绳OB 拉住质量为m ＝20 kg 的重物，另一轻质绳OA 与竖直方向夹角θ＝37°，OA 与OB 绳打结于O点且恰好垂直．已知人的质量M ＝60 kg ，重物与人均处于静止状态，(取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)则：(1)OA 绳与OB 绳的拉力分别为多大；(2)人受到的平台对他的支持力与摩擦力的大小． 答案：(1)160 N 120 N (2)672 N 96 N解析：(1)对O点受力分析如图所示，由平衡条件，T A、T B的合力与重物的重力大小相等，方向相反，可得T A＝mg cos 37°，T B＝mg sin 37°解得T A＝160 N，T B＝120 N(2)对人受力分析如图所示，由牛顿第三定律可知T B＝T′B由平衡条件可知N B＝T′B sin 37°＋MgT′B cos 37°＝f解得N B＝672 N，f＝96 N．11.[2024·重庆巴南检测]如图所示，一条轻质细绳跨过光滑的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，不计滑轮的质量，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，B球的质量为m，重力加速度大小为g，则(1)细绳上的张力是多少？(2)A球的质量是多少？(3)滑轮受到细绳的作用力是多少？答案：(1)mgsin θ(2)2m cos θ(3)mgsinθ2解析：(1)对B球受力分析可知，T sin θ＝mg则细绳上的张力T＝mgsin θ(2)对A球受力分析可知T sin 2θ＝m A g解得A球的质量是m A＝2m cos θ(3)由几何关系可知，绕过滑轮的两边绳子之间的夹角为θ，则滑轮受到细绳的作用力F＝2T cos θ2＝mg sinθ2.。
共点力的平衡练习题
共点力的平衡练习题共点力的平衡问题是物理学中的基本概念之一，涉及到物体在平衡状态下受力的问题。
在这篇文章中，我们将介绍几个共点力的平衡练习题，帮助读者更好地理解这一概念并应用于实际问题的解决。
练习题1：一根长为10米的杆子，质量为1千克，放在两个支点A和B上，支点A距离杆子的左端点3米，支点B距离杆子的右端点5米。
现有一个重量为2千克的物体悬挂在距离杆子左端点6米的位置处。
求支点A和B承受的力的大小和方向。
解析：首先，我们需要分析杆子在平衡状态下所受力的情况。
在这个问题中，支点A和B承受了杆子的重力和悬挂物体的重力力，以及杆子两端受到的支持力。
根据平衡条件，杆子在平衡状态下必须满足∑F=0，即合外力为零。
首先考虑支点A，根据平衡条件，在不计算杆子的自重的情况下，支点A所受合外力应为0。
因此，支点A承受的力是悬挂物体的重力力在杆子上的投影，大小为2千克乘以重力加速度9.8米/秒²，方向向下。
接下来考虑支点B，同样根据平衡条件，在不计算杆子的自重的情况下，支点B所受合外力应为0。
由于杆子的长度大于支点B到悬挂物体的距离，因此支点B承受的力有两个部分组成：悬挂物体的重力力在杆子上的投影，大小同样为2千克乘以重力加速度9.8米/秒²，方向向上；以及杆子两端受到的支持力，大小不确定，方向为支持杆子的方向。
为了确定支点B的支持力大小和方向，我们可以考虑杆子的平衡。
根据杆子的平衡条件∑τ=0，即合外力矩为零。
由于悬挂物体的重力力矩为0（重力力作用线经过支点B），杆子两端的支持力必须产生相等大小、方向相反的力矩，以抵消悬挂物体重力力矩。
因此，支点B的支持力大小同样为2千克乘以重力加速度9.8米/秒²，但方向向下。
综上所述，支点A承受的力为19.6牛顿，方向向下；支点B承受的力为19.6牛顿，方向向下。
练习题2：一个球体悬挂在天花板上，用一根绳子悬挂。
绳子的右侧被水平拉伸，使得球体在一定高度上保持平衡。
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。
力学专题04：共点力平衡七大题型解析(原卷版)
力学专题04：共点力平衡七大题型解析（原卷版）1. 引言共点力平衡是力学中的一个重要概念，也是高考物理考试的热点问题。
本题将解析共点力平衡的七大题型，帮助大家更好地理解和掌握这一知识点。
2. 共点力平衡七大题型解析2.1 题型一：力的合成与分解【例题】一个物体受到三个力的作用，分别为F1=5N，F2=10N，F3=15N，求这三个力的合力及合力为零时，第三个力在F1和F2所决定的平面内的分解力。
【解析】（1）求合力：F = F1 + F2 + F3 = 5N + 10N + 15N = 30N（2）求分解力：设F3在F1和F2所决定的平面内的分解力为F3x和F3y，则有F3 = F3x + F3y。
根据分解力的性质，有F3x^2 +F3y^2 = F3^2。
2.2 题型二：受力分析【例题】一个物体在水平桌面上受到重力、支持力和摩擦力的作用，求物体在三个方向上的受力情况。
【解析】（1）竖直方向：重力向下，支持力向上，两者大小相等，方向相反，合力为零。
（2）水平方向：若有摩擦力，则与物体运动方向相反。
若无摩擦力，则合力为零。
2.3 题型三：力的矩【例题】一个物体在桌面上受到重力、支持力和两个力的作用，其中一个力F1=10N，作用点在物体边缘，另一个力F2=15N，作用点在物体内部，求物体在水平方向上的合力。
【解析】（1）计算矩：矩=力×力臂。
对于F1，力臂为物体半径；对于F2，力臂为作用点到旋转轴的距离。
（2）根据矩的平衡条件，物体在水平方向上的合力为零。
2.4 题型四：固定角度【例题】一个物体受到两个力的作用，其中一个力F1=10N，与水平方向成30°角，另一个力F2=15N，与水平方向成60°角，求物体在水平方向上的合力。
【解析】（1）将力分解为水平方向和竖直方向的分力：F1x = F1cos30°，F1y = F1sin30°；F2x = F2cos60°，F2y = F2sin60°。
高中物理共点力平衡计算题专题训练含答案
高中物理共点力平衡计算题专题训练含答案姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、计算题（共20题）1、如图所示，一半径为r的球重为G，它被长为r的细绳挂在光滑的竖直墙壁上。
求：（1）画出小球所受的力（要求画在球心上）；（2）细绳拉力的大小；（3）墙壁受的压力的大小。
2、如下图所示，灯重G=20N，绳AO与天花板的夹角，绳BO与墙面垂直，试求AO、BO两绳所受的拉力各为多大？3、如图所示，光滑圆球的半径为10c m，悬线长为L=40c m，物体B的水平宽度为20c m，重为18N，B与墙壁间的动摩擦因数为0.3，若要使B在未脱离圆球时，沿墙匀速下滑，求：（1）悬线与竖直墙之间的夹角ө.（2）球对B物体的压力大小.（3）球的重力.4、某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来．假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C (图中θ＝37°)时，金属小球偏离竖直方向的夹角也是37°，如图所示．已知小球的质量为m=4.8Kg，该同学(含磁铁)的质量为M=50Kg，(sin370=0.6 cos370=0.8 g=10m/s2)求此时：(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少？(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？5、如图所示,木块重60N，放在倾角θ＝370的斜面上,当用如图示方向的水平力F＝10N推它时恰能沿斜面匀速下滑,求该物体与斜面间的动摩擦因数.（sin370＝0.6，cos370＝0.8）6、如图所示，轻绳一端固定在倾角为θ质量为M的斜面上端，另一端连接质量为m的物块A，斜面左端有一高出地面的竖直挡壁P设A与斜面间，斜面与地面间均光滑. 试求：（1）绳对A的拉力大小？（2）若剪断绳，在A滑斜面下滑过程中挡壁P受到的水平作用力大小及斜面对地面的压力的大小？7、（8分）两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示。
共点力平衡计算专题
共点力平衡计算专题
1. 如图所示，重40 N的物体与竖直墙间的动摩擦因数为O.2，若受到与水平线夹角为45o 的斜向上的推力F作用而沿竖直墙匀速上滑，则F多大?
2.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．
3.如图所示，能承受最大拉力为10 N的细线OA与竖直方向成45o角，能承受最大拉力为5 N的细线OB水平，细线OC能承受足够大的拉力．为使OA、OB均不被拉断，OC下端所悬挂的最大的重力是多少?
4.细线下挂一个质量为m的小球,现用一个力F拉小球使悬线偏离竖直方向θ角并保持不变,如图所示,求拉力F的最小值及拉力的方向.
5．物体在与水平面成θ=30o角的拉力F的作用下，沿水平面匀速运动，如图所示，已知拉力F=100 N，物体的重力G=250 N，求物体与地面间的动摩擦因数μ．。
共点力的平衡
5共点力的平衡课后·训练提升合格考过关检验一、选择题(第1~5题为单选题,第6~7题为多选题)1.如图所示,光滑斜面的倾角为θ=37°,一个可以看成质点的小球在轻质细线的拉力作用下静止在斜面上,细线与斜面间的夹角也为37°。
若小球的重力为G,sin 37°=0.6,cos37°=0.8,则手对细线的拉力等于()A.GB.G2C.3G4D.4G5,小球受到细线的拉力F、斜面的支持力和小球的重力作用,在沿斜面方向上,F cos 37°=G sin 37°,解得F=G tan 37°=34G,选项C正确。
2.如图所示,斜面的倾角为30°,物块A、B通过轻绳连接在弹簧测力计的两端,A、B重力分别为10 N、6 N,整个装置处于静止状态,不计一切摩擦,则弹簧测力计的读数为()A.1 NB.5 ND.11 NA由共点力平衡条件有F T G A sin 30°=0,由牛顿第三定律可知,弹簧测力计的读数为F T=5 N,选项B正确。
3.如图所示,轻绳OA一端固定在天花板上,另一端系一光滑的圆环,一根系着物体的轻绳穿过圆环后,另一端固定在墙上B点,且OB处于水平位置。
现将A点缓慢沿天花板水平向右移动,且OB段的轻绳始终保持水平,则OA、OB段轻绳所受的拉力的大小F T A、F T B的变化情况是()A.F T A增大,F T B不变B.F T A、F T B均不变C.F T A不变,F T B增大D.F T A、F T B均减小,则OC、OB段轻绳所受的拉力的大小F T C、F T B始终相等,且等于物体的重力。
又OB段轻绳始终保持水平,OC段轻绳始终保持竖直,则A点缓慢右移,圆环也随之右移,角θ不变,如图所示。
由平衡条件得F OA=√F OB2+F OC2=√2mg,可知OA段绳上所受的拉力不变。
选项B正确。
4.如图所示,AB、BD为两段轻绳,其中BD段水平,BC为处于伸长状态的轻质弹簧,且AB和CB与竖直方向的夹角均为45°。
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$F_{1} = - F_{2} \sqrt{3}$。
典型共点力平衡问题例题
典型共点力作用下物体的平衡例题[例1]质量为m的物体，用水平细绳AB拉住，静止在倾角为θ的固定斜面上，求物体对斜面压力的大小，如图1（甲）。
[分析]本题主要考察，物体受力分析与平衡条件，物体在斜面上受力如图1乙，以作用点为原点建立直角坐标系，据平衡条件∑F＝0，即找准边角关系，列方程求解。
[解]解法一：以物体m为研究对象建立图1乙所示坐标系，由平衡条件得：Tcosθ-mgsinθ＝0 （1）N-Tsinθ-mgcooθ＝0 （2）联立式（1）（2）解得 N＝mg／cosθ文档文档据牛顿第三定律可知，物体对斜面压力的大小为 N ′＝mg ／cos θ解法二：以物体为研究对象，建立如图2所示坐标系，据物体受共点力的平衡条件知：Ncos θ-mg=0 ∴ N ＝mg ／coc θ同理 N ′=mg ／cos θ[说明]（1）由上面解法可知：虽然两种情况下建立坐标系的方法不同，但结果相同，因此，如何建立坐标系与解答的结果无关，从两种解法繁简不同，可以得到启示：处理物体受力，巧建坐标系可简化运算，而巧建坐标系的原则是在坐标系上分解的力越少越佳。
（2）用正交分解法解共点力平衡时解题步骤：选好研究对象→正确受力分析→合理巧建坐标系→根据平衡条件（3）不管用哪种解法，找准力线之间的角度关系是正确解题的前提，角度一错全盘皆错，这是非常可惜的。
（4）由本题我们还可得到共点力作用平衡时的力图特点，题目中物体受重力G ，斜面支持N ，水平细绳拉力T 三个共点力作用而平衡，这三个力必然构成如图3所示的封闭三角形力图。
这一点在解物理题时有时很方便。
［例2]如图1所示，挡板AB 和竖直墙之间夹有小球，球的质量为m ，问当挡板与竖直墙壁之间夹角θ缓慢增加时，AB 板及墙对球压力如何变化。
文档[分析]本题考察当θ角连续变化时，小球平衡问题，此题可以用正交分解法。
选定某特定状态，然后，通过θ角变化情况，分析压力变化，我们用上题中第四条结论解答此题。
《共点力的平衡》压轴培优题型训练【八大题型】 (原卷版)—24-25学年高中物理(人教版必修一)
《共点力的平衡》压轴培优题型训练【八大题型】一．共点力的平衡问题及求解（共22小题）二．利用平衡推论求解受力问题（共3小题）三．解析法求共点力的平衡（共6小题）四．图解法解决动态平衡问题（共3小题）五．相似三角形法解决动态平衡问题（共2小题）六．辅助圆法解决动态平衡问题（共3小题）七．自锁问题（共3小题）八．力矩的平衡条件（共4小题）一．共点力的平衡问题及求解（共22小题）1．如图所示，粗糙的水平地面上放置一物块，物块左边受到弹簧的斜向上且与水平面成θ角的拉力作用，右侧受到水平向右的拉力F作用，物块处于静止状态。
若将水平向右的拉力大小变为F+ΔF，物块仍保持静止，则下列说法正确的是（ ）A．弹簧的弹力一定变大B．物块受到地面的摩擦力的大小可能不变C．地面对物块的支持力可能变大D．弹簧弹力和地面对物块的支持力以及拉力F的合力一定变大2．轻细绳两端分别系上质量为m1和m2的两小球A和B，A在P处时两球都静止，如图所示，O为球心，∠COP＝60°，碗对A的支持力为N，绳对A的拉力为T，则（ ）A．N＞T B．N＜T C．N＝m1g D．m1＝m23．质量为的小球置于倾角为30°的光滑固定斜面上，劲度系数为k＝200N/m的轻弹簧一端系在小球上，另一端固定在竖直墙上的P点，小球静止于斜面上，弹簧轴线与竖直方向的夹角为30°，如图所示。
取g＝10m/s2。
则（ ）A．弹簧对小球的拉力大小为B．小球对斜面的压力的大小为10NC．弹簧的伸长量为10cmD．弹簧被剪断的瞬间，小球受到的支持力不变4．如图所示，小圆环A系着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上，有一细线一端拴在小圆环A上，另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块。
如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计，绳子又不可伸长，若平衡时弦AB所对应的圆心角为α，则两物块的质量比m1：m2应为（ ）A．cos B．C．D．5．（多选）如图所示，长度相同的光滑圆柱体甲、乙质量分别为m1、m2，半径分别为r1、r2，甲放在两竖直墙壁之间，甲、乙均处于静止状态．已知两墙壁的距离刚好等于甲的直径，且r1＝4r2，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）A．甲对左侧墙壁的压力为零B．乙对左侧墙壁的压力为零C．甲对地面的压力为m2g D．甲对右侧墙壁的压力为6．（多选）如图所示，倾角为α＝30°的粗糙斜劈放置在水平面上，连接物体a、c的轻质细线绕过两个光滑小滑轮，其中a和滑轮1间的细线平行于斜面，滑轮1固定在斜劈上，滑轮2下吊物体b，c穿在水平横杆上，系统静止。
高三一轮复习 共点力平衡问题 计算题训练(静态平衡和动态平衡)
高三一轮复习 共点力平衡问题 计算题训练（静态平衡和动态平衡） 1．(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2.如图，三个固定的带电小球a 、b 和c ，相互间的距离分别为ab ＝5 cm ，bc ＝3 cm ，ca ＝4 cm.小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a 、b 的连线．设小球a 、b 所带电荷量的比值的绝对值为k ，则( )A.a 、b 的电荷同号，k ＝169B ．a 、b 的电荷异号，k ＝169C.a 、b 的电荷同号，k ＝6427D ．a 、b 的电荷异号，k ＝64273.(多选)(2017·高考全国卷Ⅰ)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4.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＝32mg B ．F 1＝32mg ，F 2＝33mg C ．F 1＝12mg ，F 2＝32mgD ．F 1＝32mg ，F 2＝12mg5.如图，一个L 形木板(上表面光滑)放在斜面体上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的木块相连．斜面体放在平板小车上，整体一起沿水平向右的方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则关于各物体的受力情况，下列说法正确的是( )A ．L 形木板受4个力的作用B ．斜面体可能只受2个力作用C ．木块受2个力作用D ．斜面体不可能受平板小车对它的摩擦力作用6.2018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7．(多选)如图，弹性轻绳一端固定于O 点，另一端连有一质量为m 的小球a ，小球a 通过不可伸长的细绳连接质量相同的小球b ，两小球均处于静止状态．现给小球b 施加一个力F ，使弹性轻绳与竖直方向成30°角，两球依然保持静止．下列说法正确的是( ) A ．弹性绳的长度一定增加 B ．a 、b 间细绳上的张力可能减小 C ．力F 的值可能大于mg D ．力F 的值可能小于12mg8.(多选)如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO ′悬挂于O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a ，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b .外力F 向右上方拉b ，整个系统处于静止状态．若F 方向不变，大小在一定范围内变化，物块b 仍始终保持静止，则( )A ．绳OO ′的张力也在一定范围内变化B ．物块b 所受到的支持力也在一定范围内变化C ．连接a 和b 的绳的张力也在一定范围内变化D ．物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化9.质量为m 的物体用轻绳AB 悬挂于天花板上．用水平向左的力F 缓慢拉动绳的中点O ，如图所示．用T 表示绳OA 段拉力的大小，在O 点向左移动的过程中( )A ．F 逐渐变大，T 逐渐变大B．F逐渐变大，T逐渐变小C．F逐渐变小，T逐渐变大D．F逐渐变小，T逐渐变小10．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F1和球对斜面的压力F2的变化情况是()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都一直在增大D．F1和F2都一直在减小11．如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，轻杆A端用铰链固定，滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计)，轻杆B端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉(均未断)，在AB杆达到竖直前，以下分析正确的是()A．绳子越来越容易断B．绳子越来越不容易断C．AB杆越来越容易断D．AB杆越来越不容易断12.如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则()A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷D．P带负电荷，Q带正电荷13．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，m1>m2，如图所示，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、θ1、θ2的数值均未给出D．以上结论都不对14.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/s2.若轻绳能承受的最大张力为1 500N ，则物块的质量最大为( )A ．150 kgB ．100 3 kgC ．200 kgD ．200 3 kg15.如图所示，在固定斜面上的一物块受到一外力 F 的作用，F 平行于斜面向上．若要物块在斜面上保持静止，F 的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为 F 1和 F 2(F 2>0)．由此可求出( )A ．物块的质量B ．斜面的倾角C ．物块与斜面间的最大静摩擦力D ．物块对斜面的正压力16.一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100 cm ；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )A ．86 cmB ．92 cmC ．98 cmD ．104 cm17.如图，两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m 的小球．在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦．小物块的质量为( )A.m 2 B ．32m C ．mD ．2m18.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．若保持F 的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为( )A ．2－ 3B ．36 C.33D ．3219.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mgqv20. 质量为m 的四只完全相同的足球叠成两层放在水平面上，底层三只足球刚好接触成三角形，上层一只足球放在底层三只足球的正上面，系统保持静止．若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则( )A ．底层每个足球对地面的压力为mgB ．底层每个足球之间的弹力为零C ．下层每个足球对上层足球的支持力大小为mg 3D ．足球与水平面间的动摩擦因数至少为6621.三段细绳OA 、OB 、OC 结于O 点，另一端分别系于竖直墙壁、水平顶壁和悬挂小球，稳定后OA 呈水平状态．现保持O 点位置不变，缓慢上移 A 点至D 点的过程中，关于OA 绳上的拉力变化情况的判断正确的是( )A ．一直增大B ．一直减小C ．先增大后减小D ．先减小后增大22.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23.(多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F ，方向如图所示，木楔两侧产生推力F N ，则( )A ．若F 一定，θ大时F N 大B ．若F 一定，θ小时F N 大C ．若θ一定，F 大时F N 大D ．若θ一定，F 小时F N 大24．(多选)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，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，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25．(多选)如图所示，重物A 被绕过小滑轮P 的细线所悬挂，小滑轮P 被一根细线系于天花板上的O 点，B 物体放在粗糙的水平桌面上，O ′是三根线的结点，bO ′水平拉着B 物体，cO ′竖直拉着重物 C ，aO ′、bO ′与cO ′的夹角如图所示．细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态．若悬挂小滑轮的细线 OP 的张力大小是20 3 N ，则下列说法中正确的是(g ＝10 m/s 2)( )A ．重物 A 的质量为2 kgB ．桌面对 B 物体的摩擦力大小为 10 3 NC ．重物 C 的质量为1 kgD ．OP 与竖直方向的夹角为60°26. (多选)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 ′处有一无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系一个可视为质点的小球挂在定滑轮上，如图所示．两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为L 1＝2.4R 和L 2＝2.5R ，则这两个小球的质量之比为m 1m 2，小球与半球之间的压力之比为F N1F N2，则以下说法正确的是( )A.m 1m 2＝2425 B ．m 1m 2＝2524C.F N1F N2＝2524D ．F N1F N2＝242527. (多选)如图所示，在竖直平面内，一根不可伸长的轻质软绳两端打结系于“V”形杆上的A 、B 两点，已知OM 边竖直，且|AO |＝|OB |，细绳绕过光滑的滑轮，重物悬挂于滑轮下处于静止状态．若在纸面内绕端点O 按顺时针方向缓慢转动“V”形杆，直到ON 边竖直，绳子的张力为T ，A 点处绳子与杆之间摩擦力大小为F ，则( )A ．张力T 一直增大B ．张力T 先增大后减小C ．摩擦力F 一直减小D ．摩擦力F 先增大后减小。
共点力平衡(计算题)
1共点力平衡1.如图所示，质量M ＝2 3 kg 的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量m ＝ 3 kg 的小球相连．今用跟水平方向成α＝30°角的力F ＝10 3 N 拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M 、m 相对位置保持不变，取g ＝10 m/s 2。
求：(1) 运动过程中轻绳对小球的拉力T 和轻绳与水平方向间的夹角θ； (2) 木块与水平杆间的动摩擦因数μ.。
2.在北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬。
可将过程简化。
一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。
设运动员的质量为m=60kg ，吊椅的质量为M=20kg ，不计定滑轮与绳子间的摩擦。
重力加速度取210m/s g =。
研究当运动员与吊椅一起匀速上升的阶段，试求该过程中（要求一定要作出受力分析图） （1）绳拉运动员的拉力大小？（2）运动员对吊椅的压力大小和方向？3.如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m=1kg ，斜面倾角︒=30α，悬线与竖直方向夹角︒=30θ，光滑斜面的质量M=3kg ，置于粗糙水平面上（g=10m/s2）求：（1）悬线对小球拉力大小。
（2）地面对斜面的摩擦力大小和方向。
4.图中氢气球重为10N ，空气对它的浮力为16N 。
由于受到水平向左的风力的作用，使系气球的绳子与地面成60°，试求： （1）绳子的拉力。
（2）水平风力的大小。
5.如图所示，一质量为m 的小物块，在与竖直方向成θ角的推力F 作用下沿竖直粗糙墙面匀速上滑。
（重力加速度为g ）求： （1）物块与竖直墙面间的摩擦力大小 （2）物块与竖直墙面间的动摩擦因数6.如图所示，在水平雪地上，小红坐在雪橇上(总质量为40kg)，小莉用与水平方向成37。
斜向上的拉力拉雪橇，拉力大小为F=100N,雪橇与地面间的动摩擦因数为u=0.2，(sin370。
共点力的平衡 计算题
一个物体静止在倾角θ=15°的斜面上，物体的质量m＝10kg。
物体对斜面的压力有多大？物体所受静摩擦力的方向是怎样的？静摩擦力有多大？解：物体静止在斜面上共受三个力：重力Ｇ，支持力F2，静摩擦力Ｆ1，受力示意图如图所示。
设想斜面是光滑的，则物体将沿斜面下滑，即物体相对于斜面有沿斜面向下运动的趋势，所以静摩擦力的方向是沿斜面向上的。
把重力分解为沿斜面方向的分力Ｇ1＝G sinθ，和垂直于斜面方向的分力Ｇ2＝G cosθ。
在沿斜面方向，F1＝G1，由此得F1=G1=G sinθ=10×9.8×sin45°N=25 N。
在垂直于斜面方向，F2=G2，由此得F2=G2=G cosθ=10×9.8×cos45°N=95 N。
如图所示，用两根细绳AC和BC将重物吊住，它们能承受的最大拉力都是150N，它们与水平面夹角分别是45°和30°．求C点最多能挂多重的物体？答案：167.3N如图所示，底座A上装有长0.5m的竖直杆，其总质量为2kg．杆上套有质量为0.5kg 的滑环B，环与杆间有摩擦．当环从底座向上以4m／s的速度运动时，刚好能到达杆顶．求：（1）在环上升过程中，底座对水平面的压力；（2）环从杆顶回落时，底座对水平面的压力．答案：（1）17N；（2）23N如图甲所示，螺丝和螺母间最大摩擦力对轴O的力矩为40Ｎ·m。
若用扳手长为20cm的扳子拧这个螺母，至少要在扳手上用多大的力才能拧动这个螺母？解：要想在扳手上用较小的力，此力应作用在扳手的尾端，方向应看不起于扳手，如图乙所示。
由力矩平衡有F×20cm＝40N·mF＝200N一根木料，抬起它的右端要用480Ｎ竖直向上的力，抬起它的左端要用650Ｎ竖直向上的力。
这根木料有多重？解：设木料的重量为Ｇ，木料年度为l，木料重心与左端的距离为l１，抬起右端的力为Ｆ1，由力矩平衡得F1l＝Gl1（1）抬起左端的力为Ｆ2，由力矩平衡得F2l＝G(l－l1) （２）解（1）（2）两式可得G＝F1＋F2＝480N＋650N＝1130N图甲中的OAB是一个弯成直角的杆，可绕通过Ｏ点垂直于纸面的轴转动。
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共点力平衡(计算题)
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共点力平衡
1.如图所示，质量M ＝2 3 kg 的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量m ＝ 3 kg 的小球相连．今用跟水平方向成α＝30°角的力F ＝10 3 N 拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M 、m 相对位置保持不变，取g ＝10 m/s 2。
求： (1) 运动过程中轻绳对小球的拉力T 和轻绳与水平方向间的夹角θ； (2) 木块与水平杆间的动摩擦因数μ.。
2.在北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬。
可将过程简化。
一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。
设运动员的质量为m=60kg ，吊椅的质量
为M=20kg ，不计定滑轮与绳子间的摩擦。
重力加速度取2
10m/s g =。
研究当运动员与吊椅一起匀速上升的阶段，试
求该过程中（要求一定要作出受力分析图）
（1）绳拉运动员的拉力大小？
（2）运动员对吊椅的压力大小和方向？
3.如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m=1kg ，斜面倾角︒=30α，悬线与竖直方向夹角︒=30θ，光滑斜面的质量M=3kg ，置于粗糙水平面上（g=10m/s2） 求：（1）悬线对小球拉力大小。
（2）地面对斜面的摩擦力大小和方向。
4.图中氢气球重为10N ，空气对它的浮力为16N 。
由于受到水平向左的风力的作用，使系气球的绳子与地面成60°，试求：
（1）绳子的拉力。
（2）水平风力的大小。
5.如图所示，一质量为m的小物块，在与竖直方向成θ角的推力F作用下沿竖直粗糙墙面匀速上滑。
（重力加速度为g）求：
（1）物块与竖直墙面间的摩擦力大小
（2）物块与竖直墙面间的动摩擦因数
6.如图所示，在水平雪地上，小红坐在雪橇上(总质量为40kg)，小莉用与水平方向成37。
斜向上的拉力拉雪橇，拉力大小为F=100N,雪橇与地面间的动摩擦因数为u=0.2，(sin370。
=0.6，.cos370=0.8)求：
( 1)雪橇运动的加速度大小
( 2)雪橇从静止开始前进15m所需要的时间
7.如图所示，质量为mB＝14kg的木板B放在水平地面上，质量为mA＝10kg的木箱A放在木板B上。
一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为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＝0.4。
现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出。
(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2)
试求：(1)绳上张力FT的大小；
(2)拉力F的大小。
8.如图所示，一个质量为
5
m kg
=的物体静止在倾角为37°的固定斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.8
μ=
(sin37°
＝0.6，cos37°＝0.8)求：
(1)物体所受的摩擦力大小和方向。
(2)若用劲度系数为
3
3.110
k N m
=⨯的弹簧沿斜面向上拉的物体，使之向上匀速运动，则弹簧的伸长量x是多少？(g
取10m/s2)
9.如图11所示质量为m的物体靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙之间的动摩擦因数为μ，若要使物体沿着墙匀速运动，求与水平方向成α角的外力F的大小？
10.如图，轻绳OA一端系在天花板上，与竖直线夹角37°，轻绳OB水平，一端系在墙上，O点处挂一重为40N的物体．（cos37°=0.8, sin37°=0.6）
（1）求AO、BO的拉力各为多大？
训练题组四试卷答案
1.解：(1) 以小球为研究对象，受力分析如图．
由物体的平衡条件得：
Fcos30° — Tcosθ ＝ 0 (2分)
Fsin30° ＋ Tsinθ — mg ＝ 0 (2分)
联立解得：轻绳拉力T ＝10 3 N ，夹角θ＝30°. (2分) (2 ) 以木块为研究对象，受力分析如图
由平衡条件得： Tcosθ — f ＝ 0 (2分) N — Mg — Tsinθ ＝ 0 (2分) 由滑动摩擦力公式得：f ＝ μN (1分)
联立解得：μ＝0.35 (1分)
2.解：（1）对运动员和吊椅整体：
2F=(m+M)g 2分 可得：F=400N 2分
(2)对运动员：
F+N=mg 2分 可得：N=200N 1分
依牛顿第三定律：运动员对吊椅的压力N ’=N=20N ，方向竖直向下 1分 受力分析图各1分，图略
3.解：（1）以小球为研究对象，受力分析如图
mg T 21
30cos =
︒
得
N mg T 331030cos /21=︒=
（2）以小球和斜面整体为研究对象，受力分析如图 ∵系统静止 ∴ N T f 33
560cos =
︒= 方向水平向左
4.解：对氢气球受力分析如图所示…………2分
将绳子的拉力正交分解 由平衡条件得
水平方向 ︒
=cos60F F 风 ……(1) ……3分
竖直方向
mg
F F +︒=sin60浮 ……(2) ……3分
由（1）（2）联立得： N F 34= ……1分
N F 32=风 ……1分
5
.
6.
7.：木箱A受力分析如图甲所示，A静止时有：
FTcosθ＝Ff1 ①……2分ks5u
mAg＋FTsinθ＝FN1 ②……2分
Ff1＝μ1FN1 ③……2分
解①②③式可得：FT＝100N，FN1＝160N……1分
木板B受力如图乙所示，B匀速时有：
F＝F′f1＋Ff2 ④……2分
Ff2＝μFN2 ⑤……2分
FN2＝mBg＋FN1′⑥……2分
解④⑤⑥式可得：F＝200N……1分
8.(1)物体静止在斜面上受力分析如图甲所示，则物体受到的静摩擦力Ff＝mgsin37°……2分
代入数据得Ff＝5×10×sin37°N＝30N……2分
摩擦力方向沿斜面向上。
……1分
(2)当物体沿斜面向上被匀速拉动时，如图乙所示，设弹簧拉力为F，伸长量为x，则F＝kx……2分由物体受力平衡可知：F＝mgsin37°＋F滑……2分
F滑＝μmgcos37°……2分
由以上方程代入数据可求得x ＝2cm ……2分ks5u
9.当物体沿墙匀速下滑时，受力如图（a)所示，建立如图所示的坐标系，由平衡条件得
F1sinα+Ff1=mg ①
FN1=F1cosα②
又有Ff1=μFN1 ③
由①②③解得F1=
α
μ
αcos sin+
mg
图（a）图（b）
当物体匀速上滑时，受力如图（b)所示，建立如图所示的坐标系，由平衡条件得
F2sinα=Ff2+mg
④
FN2=F2cosα
⑤
又有Ff2=μFN2
⑥
由④⑤⑥解得F2=
α
μ
αcos sin-
mg
10.。