受力分析、共点力的平衡练习题(答案)

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共点力的平衡(含答案解析)

共点力的平衡(含答案解析)

202x年高考二轮复习专题训练之共点力的平衡1.滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动。

如图1所示,一个小孩正在滑梯上匀速下滑,则( )A.小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等B.小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等图1C.小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等D.小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等2.如图2所示,100个大小相同、质量均为m且光滑的小球,静止放置于L形光滑木板上。

木板斜面AB与水平面的夹角为30°。

则第2个小球对第3个小球的作用力大小为( )A.mg2B.48mg 图2C.49mg D.98mg3.将四块相同的稳固石块垒成圆弧形的石拱,其中第3、4块固定在地基上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°。

假定石块间的摩擦力可以忽略不计,则第1、2块石块间的作用力F1和第1、3块石块间的作用力F2的大小之比为( )图3A.1∶2 B.3∶2C.3∶3D.3∶14.如图,在场强为E匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上,当小球静止时,细线与竖直方向成300角,己知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则小球所带的电量应为A.B.C.D.【答案】D【解析】真题分析:小球受到三个力作用:重力mg、电场力F和细线的拉力T,依据平衡条件得知:F 和T的合力与重力mg大小相等、方向相反,作出电场力在三种不同方向下合成图如图,可以看出,当电场力F与细线的拉力T垂直时,电场力最小,由图求出电场力的最小值为又得应选D考点:电场强度;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.点评:此题与动态平衡问题类似,采纳图解法分析极值的条件,也可以运用函数法分析.5.如图,在场强为E匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上,当小球静止时,细线与竖直方向成300角,己知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则小球所带的电量应为A.B.C.D.【解析】真题分析:小球受到三个力作用:重力mg、电场力F和细线的拉力T,依据平衡条件得知:F 和T的合力与重力mg大小相等、方向相反,作出电场力在三种不同方向下合成图如图,可以看出,当电场力F与细线的拉力T垂直时,电场力最小,由图求出电场力的最小值为又得应选D考点:电场强度;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.点评:此题与动态平衡问题类似,采纳图解法分析极值的条件,也可以运用函数法分析.6.如以下列图所示,重物A、B叠放在水平桌面上。

共点力平衡练习题(有答案)

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。

高考物理专题复习《受力分析与共点力的平衡》十年真题含答案

高考物理专题复习《受力分析与共点力的平衡》十年真题含答案

高考物理专题复习《受力分析与共点力的平衡》十年真题含答案一、单选题1.(2023·浙江)在足球运动中,足球入网如图所示,则()A.踢香蕉球时足球可视为质点B.足球在飞行和触网时惯性不变C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力D.触网时足球对网的力大于网对足球的力【答案】B【解析】A.在研究如何踢出“香蕉球”时,需要考虑踢在足球上的位置与角度,所以不可以把足球看作质点,故A错误;B.惯性只与质量有关,足球在飞行和触网时质量不变,则惯性不变,故B正确;C.足球在飞行时脚已经离开足球,故在忽略空气阻力的情况下只受重力,故C错误;D.触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力,大小相等,故D错误。

故选B。

2.(2020·浙江)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()A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意可知所受重力G竖直向下,空气阻力F f与速度方向相反,升力F2与速度方向垂直,发动机推力F1的方向沿喷口的反方向,对比图中选项可知只有A选项符合题意。

故选A。

3.(2017·浙江)中国女排在2016年奥运会比赛中再度夺冠.图为比赛中精彩瞬间的照片,此时排球受到的力有()A.推力B.重力、推力C.重力、空气对球的作用力D.重力、推力、空气对球的作用力【答案】C【解析】图中排球受到的力是:重力、空气对球的阻力,此刻人手与球并没有接触,所以没有推力,故C 正确,ABD均错误.故选C.4.(2023·山东)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。

托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。

第二章 第3节 受力分析

第二章 第3节 受力分析

第二章第3节受力分析、共点力的平衡【例1】(2011·潍坊模拟)如图所示,小车M在恒力F作用下,沿水平地面做直线运动,由此可判断( )A.若地面光滑,则小车一定受三个力作用B.若地面粗糙,则小车可能受三个力作用C.若小车做匀速运动,则小车一定受四个力的作用D.若小车做加速运动,则小车可能受三个力的作用【答案】选C、D.【详解】先分析重力和已知力F,再分析弹力,由于F的竖直分力可能等于重力,因此地面可能对物体无弹力作用,则A错;F的竖直分力可能小于重力,则一定有地面对物体的弹力存在,若地面粗糙,小车受摩擦力作用,共四个力作用,B错;若小车做匀速运动,那么水平方向上所受摩擦力和F的水平分力平衡,这时小车一定受重力、恒力F、地面弹力、摩擦力四个力作用,则C对;若小车做加速运动,当地面光滑时,小车受重力和力F作用或受重力、力F、地面支持力作用,选项D正确.【例2】(2011·深圳模拟)如图所示,小圆环A吊着一个质量为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( )【答案】选C.【详解】解法一:采取相似三角形法对小圆环A受力分析,如图所示,FT2与FN的合力与FT1平衡,由矢量三角形与几何三角形相似,可知得解法二:采用正交分解法建立如解法一中图所示的坐标系,可知:FT2=FN=m2g解得解法三:采用三力平衡的推论法FT2与FN 的合力与FT1平衡,则FT2与FN 所构成的平行四边形为菱形,有FT2=m2g,FT1=m1g 解得【巩固练习】1.(2011.安徽高考·T14)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。

专题2.2 受力分析 共点力作用下物体的平衡【练】解析版(1)

专题2.2 受力分析 共点力作用下物体的平衡【练】解析版(1)

专题2.2 受力分析共点力作用下物体的平衡【练】目录一.练经典题型 (1)二、练创新情景 (6)三.练规范解答 (14)一.练经典题型1.如图所示,物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上,关于A受力的个数,下列说法中正确的是()A.A一定受两个力作用B.A一定受四个力作用C.A可能受三个力作用D.A受两个力或者四个力作用【答案】:D【解析】:若拉力F大小等于物体的重力,则物体与斜面没有相互作用力,所以物体就只受到两个力作用;若拉力F小于物体的重力,则斜面对物体产生支持力和静摩擦力,故物体应受到四个力作用.2.(2021·河北定州模拟)如图,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体;OO′段水平,长度为L,绳子上套一可沿绳滑动的轻环.现在轻环上悬挂一钩码,平衡后,物体上升L,则钩码的质量为()A.22M B.32MC.2MD.3M 【答案】:D【解析】:重新平衡后,绳子形状如图所示由几何关系知:环两边绳子的夹角为60°,绳子与竖直方向夹角为30°,则根据平行四边形定则,环两边绳子拉力的合力为3Mg,根据平衡条件,则钩码的质量为3M,故选项D正确.3.(多选)如图所示,固定斜面上有一光滑小球,与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着,小球处于静止状态,则关于小球所受力的个数可能的是()A.1B.2C.3D.4【答案】BCD【解析】设小球质量为m,若F P=mg,则小球只受拉力F P和重力mg两个力作用;若F P<mg,则小球受拉力F P、重力mg、支持力F N和弹簧Q的弹力F Q四个力作用;若F P=0,则小球要保持静止,应受F N、F Q 和mg三个力作用,故小球受力个数不可能为1。

A错误,B、C、D正确。

4.(2020·天津南开中学月考)如图所示,固定的斜面上叠放着A、B两木块,木块A与B的接触面水平,水平力F作用于木块A,使木块A、B保持静止,且F≠0。

_新教材高中物理第3章相互作用受力分析共点力的平衡练习新人教版必修

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受力分析共点力的平衡一、选择题1.一根轻绳一端系小球P,另一端系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和小球P之间夹有一长方体物块Q,如图所示,在小球P、物块Q均处于静止状态的情况下,下列有关说法正确的是( )A.物块Q受3个力B.小球P受4个力C.若O点下移,物块Q受到的静摩擦力将增大D.若O点上移,绳子的拉力将变小2.一建筑塔吊如图所示向右上方匀速提升建筑物料,若忽略空气阻力,则下列有关物料的受力图正确的是( )3.如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在竖直向上的力F作用下,A、B共同向上匀速运动,下列说法正确的是( )A.物体A受到物体B对它的作用力的大小等于物体A的重力B.物体B受到的作用力F的大小要小于物体A、B的重力之和C.墙面对物体A的滑动摩擦力方向向下D.物体A对物体B的静摩擦力方向沿接触面斜向上4.(多选)如图所示,一个质量m=0.3kg的小球穿在水平直杆上处于静止状态,现对小球施加一个5N的拉力F,F与杆的夹角为37°,小球与杆之间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则( )A.小球受到2个力B.小球受到3个力C.若F=10N,则小球受4个力D.若F=10N,则小球受3个力5.如图所示,甲、乙两个小球的质量均为m,两球间用细线连接,甲球用细线悬挂在天花板上。

现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球,平衡时细线都被拉紧。

则平衡时两球的可能位置是下列选项中的( )6.如图所示,在水平板左端有一固定挡板,挡板上连接一轻质弹簧,紧贴弹簧放一质量为m的滑块,此时弹簧处(最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。

现将板的右端缓慢于自然长度。

已知滑块与水平板间的动摩擦因数为√33抬起使板与水平面间的夹角为θ,最后直到板竖直,此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是( )7.光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆,小球通过轻绳与细杆相连,此时轻绳处于水平方向,球心恰位于圆弧形细杆的圆心处,如图所示。

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

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.。

高一物理共点力的平衡试题

高一物理共点力的平衡试题

高一物理共点力的平衡试题1.(6分)如图,质量为m的小球用长为L 的轻绳悬于O 点并处于静止状态.现用水平力F 将小球从A 点缓慢拉到B 点,OB 与竖直方向成角,则重力势能增加了多少?这过程克服重力所做的功是多少?【答案】mgL(1-cosθ);mgL(1-cosθ)【解析】当F缓慢地拉离与竖直方向成θ角的位置过程中,缓慢则是速率不变,-mgh=0则由动能定理可得:WF而高度变化为:h=L(1-cosθ)=mgL(1-cosθ)此过程中物体的重力势能增加量为:mgL(1-cosθ)所以WF【考点】动能定理,重力势能。

2.图中重物的质量为m,轻细线AO和BO的A、B端是固定的。

平衡时,AO与水平面的夹角为,BO是水平的。

AO的拉力和BO的拉力的大小正确的是A. B. C. D.【答案】B【解析】以结点为研究对象,分析受力情况,受三根细线的拉力,重物对O点的拉力等于mg.根据平衡条件得知,mg与的合力与大小相等、方向相反,作出力的合成图如图.则有:,,故选B.【考点】考查了共点力平衡条件的应用3.质量为m=0.8 kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态。

.PA与竖直方向的夹角37°,PB沿水平方向。

质量为M=10kg的木块与PB相连,静止于倾角为37°的斜面上,如图所示。

(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)轻绳PB拉力的大小;(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小.【答案】(1) 6N(2) 64.8N76.4N【解析】(1)对点P受力分析如图所示根据共点力作用下物体的平衡条件得:联立解得:故轻绳PB拉力的大小为6N(2)对木块受力分析如图所示由共点力作用下物体的平衡条件得:联立解得:故木块所受斜面的摩擦力和弹力大小分别为64.8N和76.4N。

【考点】本题考查受力分析、共点力作用下物体的平衡条件及其应用、力的合成与分解的运用。

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1.2.3.4.5.受力分析共点力的平衡如图所示,物块A、B通过一根不可伸长的细线连接,A静止在斜面上,细线绕过光滑的滑轮拉住B,A. 6个【答案】如图所示,A. 3个A与滑轮之间的细线与斜面平行•则物块A受力的个数可能是B. 4个 D. 2个A和B两物块的接触面是水平的, A与B保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑,在下滑过程中D. 6个【答案】B如图所示,在斜面上, 木块A与B的接触面是水平的•绳子呈水平状态,两木块均保持静止.则关于木块A和木块B的受力个数不可能是A. 2个和【答案】如图所示,B. 3个和4个D. 4个和5个位于倾角为θ的斜面上的物块B由跨过定滑轮的轻绳与物块A相连•从滑轮到A、B的两段绳都与斜面平行•已知下的力F拉B并使它做匀速直线运动,A. 4个B. 5个【答案】如图所示, 固定的斜面上叠放着用于木块A,使木块A、B保持静止,A与B之间及B与斜面之间均不光滑,若用一沿斜面向D. 7个B两木块,木块A与B的接触面是水平的,水平力F作且F≠0 .则下列描述正确的是(A. B可能受到3个或4个力作用[来C. A对B的摩擦力可能为OB.斜面对木块B的摩擦力方向一定沿斜面向下.A、B整体可能受三个力作用6.7.8.9.10.【答案】D如图所示,在恒力F作用下,受力情况的说法正确的是A. a 一定受到4个力a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,则关于它们C. a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力【答案】AD如图所示,物体B的上表面水平,则下列判断正确的有A.B.C.D.物体物体物体B的上表面一定是粗糙的B、C都只受4个力作用.a与b之间一定有摩擦力.b可能受到4个力当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时,C受水平面的摩擦力方向一定水平向右水平面对物体C的支持力小于三物体的重力大小之和【答案】如图所示,斜面保持静止不动,F l、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是A【答案】C如图所示,用一根长为丨的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向成30°角且绷紧,小球A处于静止,对小球施加的最小的力是A. :::一.3mgBFmg Tmg【答案】如图所示, 质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°,则()A 滑块一定受到三个力作用B •弹簧一定处于压缩状态【答案】 D11.如图所示,两个等大的水平力F 分别作用在物体 B C 上。

物体 A B C 都处于静止状态。

各接触面与水平地面平行。

物体 A 、C 间的摩擦力大小为 f i ,物体B 、C 间的摩擦力大小为f 2∙,物体C 与地面间的摩擦力大小为f 3,则()A. f 1 =0, f 2 = O , f 3 = OB.D. f^0, f 2 = F , f 3 = FG 半径为R 的球,其与倾角为 α的光滑斜面劈接触,处于静止状态,球与斜面的接触面非常小,细线悬点0固定不动,在斜面劈从图示位置缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中,下述正确的是【答案】 DC 斜面对滑块的支持力大小可能为零D •斜面对滑块的摩擦力大小一定等于2mgC. f 1 = F , f 2 =0, f 3 = 0 【答案】B12.如图所示,用一根细线系住重力为A.细绳对球的拉力先减小后增大 C.细绳对球的拉力保持不变B . D. 细绳对球的拉力先增大后减小 细绳对球的拉力最小值等于GS in α13. 如图所示,有一质量不计的杆 AQ 长为R,可绕A 自由转动.用绳在 0点悬挂一个重为 G 的物体,另一根绳一端系在 0点,另一端系在以 Q 点为圆心的圆弧形墙壁上的C 点•当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB 移动过程中(保持OA 与地面夹角θ不变),OC 绳所受拉力的大小变化情况是( )A 逐渐减小B .逐渐增大 D •先增大后减小图 6【答案】 C 14.如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球运动的过程中 (该过程小球未脱离球面),木板对小球的推力F i 、【答案】 B一根轻绳的下端系着小球,上端穿过小孔用力拉住,开始时绳与竖直方向夹角为 θ小球处于静止状态,现缓慢拉动轻绳,使小球沿光滑圆环上升一小段距离,则下列关系正确的是A.绳与竖直方向的夹角为 θ时,F=2mgcos θB. 小球沿光滑圆环上升过程中,轻绳拉力逐渐增大C. 小球沿光滑圆环上升过程中,小球所爱支持力逐渐增大D. 小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力大小不变 【答案】 AD16. 如图弹性轻绳的一端固定的 0点,另一端拴一个物体,物体静止在水平地面上的B 点处, 并对水平地面有压力。

0点的正下方 A 处有一垂直于纸面的光滑杆,如图所示, OA 为弹性轻绳的自然长度,现在用水平力使物体沿水平面运动,在这一过程中,物体所受水平面支 持力和摩擦力f 大小的变化情况是()A. f 先变大后变小B.f 先变小后变大C.f 保持大小不变D.支持力一定不为零【答案】CD17.如图所示,两木块的质量分别为 m 和m ,两轻质弹簧的劲度系数分别为 k i 和k 2,上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态•现缓慢上提上面的木块,直到A. F i 增大,F 2减小D . F i 减小,F 2增大15.如图所示,质量为m 的小球套在竖起固定的光滑圆环上, 在圆环的最高点有一个光滑小孔,半球面对小球的支持力B F 2减小 A 和它刚离开上面的弹簧,求这个过程中下面木块移动的距离.弹簧测力计读数为 2N,滑轮摩擦不计.若轻轻取走盘中的部分砝码, 使总质量减少到 0.3kg时,将会岀现的情况是(g=10m∕s 2)()拉力变为3N,物体仍静止,合力仍为零;弹簧测力计的示数不变,故摩擦力变化 Ff ' =IN故AC 错误,BD 正确.19.如图所示,将一根不可伸长、柔软的轻绳左右、两端分别系于A 、B 两点上,一物体用光滑 的动滑轮悬挂在轻绳上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为 二1绳子张为力F 1,将绳子右端移到C 点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为二2,绳子张力为F 2;将绳子右端再由C 点移至D 点,待系统达到平衡时,两段绳子之间的夹角为 V 3,绳子张力为F 3,不计算摩擦,并且BC 为竖直线,则()A. θ 1= θ 2< θ 3B. θ 1= θ 2= θ 3C.F1>F 2>F 3 D.F1=F 2<F 3【答案】ADAB-⅛1 ⅛1【答案】C18.如图所示,放在水平桌面上的木块C.DTA 处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为 0.6kg , A .弹簧测力计的读数将变小 C . A 对桌面的摩擦力不变 【答案】BD初态时,对A 受力分析有:B . A 仍静止不动 D. A 所受的合力不变得到摩擦力 Ff=FI-F2=6-2=4N ,说明最大静摩擦力Fma ≥ 4N,当将总质量减小到0.3kg 时,20.如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上的【答案】 A力,通过定滑轮,绳子对 B 的拉力大小也等于 A 的重力,而 B 移至C 点后,右侧绳子与水 平方向的夹角减小,对 B 进行受力分析可知,B 受到水平面的静摩擦力增大,所以选项A 正确,B 错误;对滑轮受力分析可知,悬于墙上的绳所受拉力等于两边相等,选项D 错误.如图所示,质量为 M 半径为R 的半球形物体 A 放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水O 点,跨过滑轮的细绳连接物块 A 、B , A 、B 都处于静止状态,现将物块B 移至C 点后,A 、B 仍保持静止,下列说法中正确的A. B 与水平面间的摩擦力增大 C. 悬于墙上的绳所受拉力不变β、θ三角不相等解析 因为将物块B 移至C 点后, A 、B 仍保持静止,所以绳中的拉力大小始终等于A 的重子的夹角变大,两边绳的合力将减小,选项C 错误;由几何关系可知β、θ三角始终绳的合力,由于两边绳21. 平细线拉住一质量为m 半径为r 的光滑球B.以下说法正确的有(A. A 对地面的压力等于 MgB. A 对地面的摩擦力方向向左 22. R + rC. B 对A 的压力大小为-^mg 解析对整体受力分析,可以确定D.细线对小球的拉力大小为r R m gA 与地面间不存在摩擦力,地面对A 的支持力等于 A 、B的总重力;再对 B 受力分析,借助两球心及钉子位置组成的三角形,根据几何关系和力的 合成分解知识求得 A B 间的弹力大小为 R R L ma 细线的拉力大小为(R +R )_ R mg.R R【答案】 C如图所示,光滑水平地面上放有截面为4圆周的柱状物体 A, A 与墙面之间放一光滑的圆柱 4形物体B ,对A 施加一水平向左的力 F ,整个装置保持静止•若将 A 的位置向左移动稍许,整个装置仍保持平衡,则(A.水平外力F 增大 C.地面对A 的支持力减小.A 对B 的作用力减小D. A B 静止时,图中DB 的作用力增大【答案】 D23.如图所示,斜面上固定有一与斜面垂直的挡板,另有一截面为1/4圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上,半径与甲相等的光滑球乙被夹在甲与挡板之间,没有与斜面接触而处于静止 状态。

现在从球心 O 处对甲施加一平行于斜面向下的力 F ,使甲沿斜面方向向下移动,移动过程中甲、乙始终保持平衡。

则在此过程中( )如图所示,一根均质绳质量为M,其两端固定在天花板上的A 、B 两点,在绳的中点悬挂的粗糙斜面匀速上滑,在此过程中斜面保持静止,则地面对斜面【答案】 D解析 把M m 看做一个整体,则在竖直方向上有F N + FSin θ = (M + m )g ,方向水平向左,所以F N = (M + m )g — FSin θ ,在水平方向上, F f = Fcos θ ,选项 D 正确. 26.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 m 、m 的小球,当两球静止时,小球m 与圆心连线跟水平方向的夹角也为 θ ,不计一切摩擦,圆弧面半径远大于小球直径,则m 、m 2之间的关系是( )A.推力F 变小B.C.甲对斜面的压力不【答案】AC挡板对乙球的弹力变大 D.乙球对物体甲的弹力变大24. 重物,质量为 m 悬挂重物的绳 PQ 质量不计 设α、β分别为绳子端点和中点处绳子的切25. 线方向与竖直方向的夹角,则A.M +用【答案】 A B.如图所示,质量为tan αtan β等于(m+MmC.m 的物体在与斜面平行向上的拉力F 作用下, 2m+M沿着水平地面上质量为MA 无摩擦力B. 支持力等于(m + M )gC.支持力为Mg- FSin θD.有水平向左的摩擦力,大小为FCoS θ0 M【答案】 B解析 通过光滑的滑轮相连,左右两侧绳的拉力大小相等,两小球都处于平衡状态,又由 受力分析可得:对 m 有,F T = mgcos θ .对 m 有,F T = m 2gsin θ ,联立两式可得 mgcos θ =mgs in θ ,所以选项 B 正确.27.如图所示,光滑斜面倾角为 30°,轻绳一端通过两个滑轮 与A 相连,另一端固定于天花板上,不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量. 已知物块A 的质量为m 连接A 的轻绳与斜面平行,B 后,滑轮两边轻绳的夹角为 90°, A 、B 恰保持静止,则物块 B 的质量为(【答案】F 垂直于板的左边推木板 B ,使两块板 A 、B 保持原来 形状整体沿力F 的方向匀速运动,则B. 木板A 在水平方向受两个力的作用,合力为零C. 木板B 在水平方向受四个力的作用D. 木板A 只受一个摩擦力. 【解析】AC 29.物块m 位于斜面上,受到平行于斜面的水平力 F的作用处于静止状态,如图所示。

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