高一物理课件-2018力物体的平衡练习题 精品
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.关于力的描述，下面说法正确的是（）A．作某力的图示时，若选定的标度不同，那么表示这个力的线段的长度就不同，但箭头的指向是相同的B．描述力只要用一根带箭头的线段表示出力的大小和方向就可以了C．两力相同指两力大小相等即可D．两力相同指两力的大小、方向、施力物体、受力物体都相同，实质上指的同一个力【答案】A【解析】力的图示要准确表示出力的大小和方向，选定的标度不同，线段的长度就不同，但力的方向不变都是箭头的指向，所以A正确；一根带箭头的线段只能描述力的方向，不能描述力的大小，所以B错误；力是矢量，需大小、方向都相同；施力物体、受力物体不一定要相同，所以C错误；D错误。
【考点】本题考查力的概念，意在考查学生对矢量的理解。
2.如图所示，AC是上端带小的定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重为G的重物，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A，用力F拉绳，开始时∠BCA＞90°。
现使∠BCA缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC，不计一切摩擦。
此过程中，杆BC所受的力（）A．大小不变B．逐渐增大C．先减小后增大D．先增大后减小【答案】A【解析】对B点进行受力分析，杆对B的作用力与重力之比等于BC长度比AC长度，所以杆对B的作用力不变，所以B对杆的作用力也不变。
选A。
3.关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（）A．力是物体运动的原因B．力是维持物体运动的原因C．力是改变物体运动状态的原因D．力是物体获得速度的原因【答案】C【解析】【考点】力与运动的关系．分析：根据力和运动的关系分析解答此题，力与运动的关系是：力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持．如果物体受平衡力作用，物体的运动状态保持不变．解答：解：A、力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，故A错误．B、物体的运动不需要力来维持，故B错误．C、力是改变物体运动状态的原因，说法正确，故C正确．D、如果物体受到平衡力的作用，将处于平衡状态，运动状态不变，故D错误．故选C．点评：本题考查了力和运动的关系，物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因．4.某人乘小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去，当水流匀速时，关于它过河所需要的时间、发生的位移与水速的关系正确的是A．水速小，时间短；水速小，位移小B．水速大，时间短；水速大，位移大C．时间不变；水速大，位移大D．位移、时间与水速无关【答案】C【解析】因为小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去，故船渡河的时间取决于河宽和小船的速度率，而这两者都不变，故渡河时间不变，选项AB均错误；水速如果较大，则小船被冲下去的位移就会变大，所以船运行的总位移也会变大，故选项C正确；D错误。
(精编!)高一物理《受力分析与共点力作用下物体的平衡》规律总结与练习
受力分析与共点力作用下物体的平衡一、受力分析：（区分“力的示意图”和“力的图示法”）1.概念：把研究对象（指定物体）在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所有力的示意图,这个过程就是受力分析。
2．受力分析的常用方法：隔离法和整体法隔离法和整体法常常交叉运用，从而优化解题思路和方法，使解题简捷明快．3.受力分析步骤：第一步：根据题意选取研究对象，选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简单，研究对象可以是单个物体（质点）或结点,也可以是有几个物体组成的系统。
第二步：隔离物体，画出受力示意图。
▲防止“漏力”方法：“按顺序分析受力”。
（一重二弹三摩四其他）一般先“非接触力”后“接触力”。
先分析重力，再画出题目所给已知力，然后围绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力，最后再分析其他力（电磁力、浮力等等）▲防止“多力”方法：分析出的所有力都应能找到施力物体。
如竖直上抛的物体并不受向上的推力，而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”注意：（1）只分析研究对象所受的力，不可分析研究对象对其他物体所施的力（2）只分析根据性质命名的力．（3）每一个力都应找出施力物体．（4）合力和分力不能同时作为物体所受的力．（5）可看成质点的物体，力的作用点可画在重心上，对有转动效果的物体，则力应画在实际位置上。
（6）为了使问题简化，常忽略某些次要的力。
如物体速度不大时的空气阻力、物体在空气中所受的浮力等。
第三步：检查受力分析是否有误。
检查画出的每一个力能否找出它的施力物体，不能无中生有。
检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的运动状态，否则必然发生了漏力、多力、错力现象。
注意：应用整体法与隔离法时要区分内力和外力，“对A”研究对象就是“A”。
例。
画出下列各图中物体A、B、C的受力示意图（已知物体A、B、C均静止）.练习1：画出物体A 所受的弹力（图中A 均保持静止，b 、c 图中接触面光滑，c 图中0`为重心）练习2：如图所示，判断下列几种情况下物体A 与接触面间有、无摩擦力。
高一物理必修一第三章及第四章练习题含答案-附带答案
必修一第三章第四章练习题知识点：第一章力物体的平衡一、力的分类1.按性质分重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力……（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。
宏观物体间只存在前两种相互作用。
）2.按效果分压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力……3.按产生条件分场力（非接触力）、接触力。
二、弹力1.弹力的产生条件弹力的产生条件是两个物体直接接触，并发生弹性形变。
2.弹力的方向⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面。
⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。
⑶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：由于弹力的方向总是垂直于接触面，在A点，弹力F1应该垂直于球面所以沿半径方向指向球心O；在B点弹力F2垂直于墙面，因此也沿半径指向球心O。
注意弹力必须指向球心，而不一定指向重心。
又由于F1、F2、G为共点力，重力的作用线必须经过O点，因此P和O必在同一竖直线上，P点可能在O的正上方（不稳定平衡），也可能在O的正下方（稳定平衡）。
例2. 如图所示，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆所受的弹力。
解：A端所受绳的拉力F1沿绳收缩的方向，因此沿绳向斜上方；B端所受的弹力F2垂直于水平面竖直向上。
由于此直杆的重力不可忽略，其两端受的力可能不沿杆的方向。
杆受的水平方向合力应该为零。
由于杆的重力G竖直向下，因此杆的下端一定还受到向右的摩擦力f作用。
例3. 图中AC为竖直墙面，AB为均匀横梁，其重为G，处于水平位置。
BC为支持横梁的轻杆，A、B、C三处均用铰链连接。
试画出横梁B端所受弹力的方向。
解：轻杆BC只有两端受力，所以B端所受压力沿杆向斜下方，其反作用力轻杆对横梁的弹力F 沿轻杆延长线方向斜向上方。
3.弹力的大小对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律计算。
高中物理题库(力和物体的平衡)
靖宇一中高一物理专题训练力和物体的平衡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。
高一物理第二章力和物体的平衡知识结构和精典例题
第二章力和物体的平衡一、力1、力是物体间（物体有两个或以上）的相互作用，是物体发生形变和物体运动状态变化的原因。
力是矢量。
力不能脱离物体而单独存在，既有施力物体，同时也有受力物体，缺一不可。
2、三要素：大小、方向、作用点单位：牛顿（N）3、力的作用效果：a、改变物体的运动状态——产生加速度；b、使物体发生形变(体积或形状变化)。
注意：两物体间有力产生，不一定两物体要相互接触。
如：磁铁间的相互作用。
天体间的作用。
两物体相互接触不一定有力产生。
二、重力1、重力的产生：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。
2、重力的大小：G = mg （其中m为物体的质量 g为当地的重力加速度）3、重力的方向：总是竖直向下，不能认为是垂直向下。
4、重心：因为物体各部份都受重力作用，可认为是重力作用集中于一点，重心可能在物体上，也可能在物体外。
[想一想]：重力的大小一定等于水平面对物体的支持力或竖直悬线对物体的拉力吗？三、弹力1、弹力的产生条件：（1）两物体之间相互接触；（2）接触后有形变。
2、弹力的方向：力作用在受力物体上，为施力物体恢复形变的方向，垂直于接触面；作用点在接触面。
3、（假设法）去掉支持物后，对物体的运动状态有无影响，有影响则有弹力；4、胡克定律：（在弹性限度内成立）F= K X = K（l1—l0）（其中K为劲度系数，只与弹簧的原攻、粗细和材料有关； l1为拉伸（或压缩）后的长度 l0为弹簧的原长；X为伸长量或压缩量）注意：（1）任何物体都会发生形变；（2）有弹力，物体间一定有形变；物体有形变，不一定有弹力例：两图中斜面对物体是否有弹力的作用？甲乙【分析】上图甲，如果移去斜面，小球的位置状态不发生改变，所以斜面对小球无弹力，小球只受重力和细绳的拉力；乙图中，如果移去斜面，小球会向左运动至最后静止在竖直细线下端，所以斜面对小球有弹力，共受三个力：重力G、细绳的拉力F、斜面对小球的弹力F1。
四、摩擦力1、摩擦力的产生条件：接触面粗糙、有弹力、有相对运动（或相对运动趋势）2、摩擦力的方向：与接触面相切，与相对运动（或相对运动趋势）相反；作用点在接触面。
专题：高一物理必修1力、物体的平衡总复习PPT教学课件
sin
C．F2=mgcosθ
D．F2=
mg cos
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三、受力分析、物体的平衡
1.如图8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.则关于B的受力个数可能为 ()
A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
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2.．如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面 上，质量为m的物体受外力F1 和F2 的作用， F1方向水平向右，F2方向竖直向上．若物 体静止在斜面上，则下列关系正确的是（ ）
A．F1sinθ+F2cosθ=mgsinθ，F2≤mg B．F1cosθ+F2sinθ=mgsinθ，F2≤mg C．F1sinθ-F2cosθ=mgsinθ，F2≤mg D．F1cosθ-F2sinθ=mgsinθ，F2≤mg
1．如图所示，用两根细线把A、B两小球悬 挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线 连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小 球A上，使三根细线均处于直线状态，且 OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静 止状态．则该力可能为图中的（
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
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2.如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支 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作用于O点的弹力分别 为F1和F2，以下结果正确的是（ ）
A．Q受到的摩擦力一定变小
B．Q受到的摩擦力一定变大
C．轻绳上拉力一定变小
D．轻绳上拉力一定不变
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4.将一个物体用两根等长的绳子OA、OB悬挂在半圆形的架子 上，B点固定不动，结点O也不移动，悬点A由位置C向位置D 缓慢地移动（如图），在此过程中OA绳中张力将（ ）
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。
2018届高考物理二轮复习 专题整合高频突破： 专题一 力与运动 1 力与物体的平衡课件
乙),mg大小、方向不变,FN1方向不变,角A在逐渐变 小,则FN1逐渐变小直至为0,FN2'也在变小,直至木板
水 求平出F时N,1F=Nm2'g减ta小n θ为, FmNg2。'=本c���o���题s������������也,其可中以θ利为用FN力2'与的竖合直成
考情分析·备考定向
命题热点
考题统计 命题规律
第1 讲 力与 物体 的平 衡
热点一 物 体的受力分 析及静态平 衡
热点二 共 点力作用下 物体的动态 平衡
2016Ⅰ
卷,19;2016
Ⅲ
卷,17;2017
Ⅲ卷,17
2016Ⅱ
卷,14;2017
Ⅰ卷,21
近几年高考命题点主要有:①匀变
速直线运动规律及其公式、图象。
a、b、c都处于平衡状态,分别列三个平衡方程FT=mgsin θ+F安a,F安 b以=m上g四sin个θ方,FT程=,m可cg得,而F且安aa=、F安bb中=m电g流sin相θ等,m,c所=2以msFi安n aθ=,电F安流b=大B小Il,联为立���������������解s������i���n, ������ 所以A、D正确,C错误。
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命题热点一
命题热点二
命题热点三
例4(多选)如图所示,在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑 平行金属导轨PQ、MN,相距为l,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁 场中,磁场方向垂直导轨平面向下。有两根质量均为m的金属棒a、 b,先将a棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接,连 接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b也垂直导轨 放置,a、c此刻起做匀速运动,b棒刚好能静止在导轨上。a棒在运 动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计。 则( AD )
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.物体静止于水平桌面上，则A．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一性质的力D．桌面对物体的支持力的大小等于物体所受的重力，这两个力是一对平衡力【答案】D【解析】物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是两个物体间的作用力，是一对作用力、反作用力，A错；物体所受重力和斜面对物体的作用力作用于同一个物体上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，B错误； D正确；物体对桌面的压力是弹力，物体受到的重力是地球引力，不是同一性质的力，C错误；【考点】考查了相互作用力，平衡力，力的性质2.．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是A．若物体的速度不断增大，则物体所受的合力一定不为0B．若物体的位移不断增大，则物体所受的合力一定不为0C．若物体的位移与时间的平方成正比，则物体所受的合力一定不为0D．若物体的加速度不变，则物体所受的合力一定为0【答案】AC【解析】物体的速度不断增大,说明存在加速度，合力一定不为零。
A对；位移不断增大，物体可以做匀速直线运动，合力可以为零，B错；位移与时间的平方成正比，说明物体加速，合力不为零，C错只要物体有加速度，合力一定不为零，所以D对。
3.如图所示，在一光滑水平面上放一个物体，人通过细绳跨过高处的定滑轮拉物体，使物体在水平面上运动，人以大小不变的速度v运动。
当绳子与水平方向成θ角时，物体前进的瞬时速度是A．B．C．D．【答案】A【解析】物体前进的速度可以分解为沿绳子收缩的速度与垂直于绳子收缩的速度，现在已知绳子收缩的速度为v，故物体前进的速度为，选项A正确。
【考点】速度的分解与合成。
4.如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3， 1和2及2和3间分别用原长为L，劲度系数为K的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是A．B．C．D．【答案】B【解析】对木块3分析，摩擦力与弹簧弹力平衡，有：，则，对木块2和3整体分析，摩擦力和弹簧弹力平衡，有：，则，则1、3两木块的距离．故选B。
迎战2018年高考物理—力与平衡试题详解 精品
力与平衡试题及详解1一、选择题（每小题3分，共30分）1.一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1=10 N，F2=2 N.若撤去F1，则木块在水平方向受到的合力为（）A.10 N，方向向左B.6 N，方向向左C.2 N，方向向左D.零解析：当木块受三个力作用而静止时，则：F1=F2+f故f=F1-F2=8 N可知最大静摩擦力大于或等于8 N当撤去F1后，因为F2=2 N，它小于最大静摩擦力，所以此时物体水平向右受一个大小为2 N的静摩擦力，物体仍处于静止状态，木块所受的合外力仍为零.本题答案为D.答案:D2.一个物体受两个力作用，这两个力的三要素完全相同，则此二力（）A.一定是平衡力B.一定不是平衡力C.可能是平衡力D.无法判断答案：B3.质量为m的长方形木块静止在倾角为θ的斜面上，那么木块对斜面作用力的方向应该是（）A.沿斜面向下B.垂直斜面向上C.沿斜面向上D.竖直向下答案：D4.用一根细绳沿水平方向把电灯拉至如图5-14所示的位置，细绳的一端固定在墙上的O点，此时电线AB与OB对灯的拉力分别是F1、F2，如果把细绳固定在墙上的O′点，则F1与F2的变化情况（）图5-14A.F1、F2都增大B.F1增大，F2不变C.F1、F2都减小D.F1减小、F2不变答案：A5.如图5-15所示，将重物P放在粗糙的斜面上，再用一力F拉它，重物P处于静止状态.重物P的受力情况可能是（）图5-15A.拉力F、重力、支持力B.拉力F和重力C.拉力F、重力、支持力、沿斜面向上的摩擦力D.拉力F、重力、支持力、沿斜面向下的摩擦力答案：ACD6.由三个共点力F1、F2和F3作用在同一个物体上，它们之间的夹角可以在同一平面内任意改变，它们的大小分别取下列四组数据，其中哪一组不可能使物体平衡（）图5-16A.15 N、25 N、35 NB.10 N、5 N、4 NC.10 N、10 N、5 ND.10 N、20 N、25 N答案：B7.一物体静止在与水平面夹角为θ的粗糙斜面上，如图5-17所示.在θ逐渐增大而物体尚未发生滑动以前，作用在物体上的摩擦力总是正比于（）图5-17A.θB.sinθC.cosθD.tanθ答案：B8.如图5-18所示，A静止在粗糙的水平地面上，地面对A的摩擦力为f，支持力为N′，若将A稍向右移动一点，系统仍保持静止，则正确的是（）图5-18A.f、N′都增大B.f、N′都减小C.f增大、N′减小D.f减小、N增大答案：A9.如图5-19所示，硬杆BC一端固定在墙上的B点，另一端装有滑轮C，重物D用绳拴住通过滑轮固定于墙上的A点.若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计，将绳的固定端从A点稍向下移，则在移动过程中（）图5-19A.绳的拉力、滑轮对绳的作用力都增大B.绳的拉力减小，滑轮对绳的作用力增大C.绳的拉力不变，滑轮对绳的作用力增大D.绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变答案：C10.用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图5-20所示，今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是（）图5-20图5-21解析：（方法一）用整体法求解以a、b两球及连接a、b球间的绳为一系统，因为施加在a、b两球上的两个恒力F等值反向，所以这两个力的合力为零，整个系统处于静止状态.由于它们所受重力是竖直向下的，所以连接悬挂点及a球的那段绳也必然是竖直的，所以，四个图中只有A图正确. （方法二）用隔离法求解我们也可以用隔离法对a、b小球进行受力分析，也会得到同样的结论.以C图为例，列出两小球的水平平衡方程（β为上段绳与竖直方向夹角，α为下段绳子与水平方向夹角）：对a：F1cos30°=T1sinβ+T2·cosα对b：F2cos30°=T2cosα因为F1=F2,所以T1·sinβ=0而T1≠0，所以β=0°，故只有A图正确.答案：A二、填空题（11、13题各5分，12题6分）11.如图5-22，一个重100 N的粗细均匀的圆柱体放在60°的V形槽上，其角平分线沿竖直方向，若球与两接触面的动摩擦因数为0.25，则沿圆柱体轴线方向的水平拉力F=__________N 时，圆柱体沿槽做匀速运动.图5-22答案：5012.如图5-23所示，水平木板AB 上放一质量为m 的木块C ，现将B 端缓慢抬起，当θ=θ1时物体C 仍相对木板静止；当θ增大到θ2时C 刚要开始滑动；C 滑动后调整θ到θ3时，C 刚好匀速下滑.那么木块在木板上受的静摩擦力大小为_________，在θ角从O 增到90°的过程中木块C 受到的最大摩擦力为___________，木块与木板间的动摩擦因数为___________.图5-23答案：mgsin θ1 mgsin θ2 tan θ313.如图5-24所示，矩形均匀薄板长AC=60 cm ，宽CD=10 cm.在B 点以细线悬挂，板处于平衡，AB=35 cm ，则悬线和板边缘CA 的夹角α=_____________.解析:矩形均匀薄板的重心在AD 和CE 交点O 处，根据二力平衡条件知重力G 跟悬线拉力等大反向.如右图所示，由几何知识得tan α=BF OF =AF AB OF -=30355-=1 即α=45°.答案:45°三、论证计算题（共54分）14.（10分）为使重300 N 的木柱直立于地面上，在柱的上端拴有两根拉绳，如图5-25所示.已知水平绳的拉力F=100 N ，试求：图5-25（1）斜绳CA 的拉力；（2）木柱AB 对地面的压力.解析:如图：F AC =︒60cos F =2F=200 N.F 合=F AC sin60°=200×23 N=1003 N=173.2 N 即木板对地面压力为173.2 N.答案：（1）200 N （2）173.2 N15.（10分）斧的纵截面是一个等腰三角形，两侧面的夹角为2θ，在斧背上加一个直向下的力F ，使斧劈进木头，求斧的两侧面对木头的压力.解析：如图所示，斧对木头的竖直向下的作用力等于F ，这个力在垂直于两侧面的分力f 1和f 2就等于斧的侧面对木头的压力，根据力的平行四边形定则可以知道，f 1=f 2，由于f 1sin θ=f 2sin θ=2F 所以f 1=f 2=θsin 2F 我们看到，对一定的力F 来说，θ角越小，力f 1和f 2越大，这说明为什么越锋利的斧越容易劈开物体.答案:θsin 2F 16.（10分）如图5-26所示，把一个球放在AB 和CD 两个与纸面垂直的光滑板之间，保持静止，AB 板是固定的，CD 板和AB 板活动连接，CD 板可绕通过D 点并垂直于纸面的轴转动，在θ角缓慢地由0°增大到90°的过程中，AB 板和CD 板对球的支持力的大小各怎样变化?图5-26解答：球的受力图如左下图所示，球在重力G、AB板的支持力F1、CD板的支持力F2这三个力作用下保持平衡，利用平行四边行定则作出F1和F2的合力F，由平衡条件可知，F与G大小相等、方向相反，即F的大小和方向都是不变的，F1的方向是不变的，由几何关系可知，F1和F的夹角保持不变；F2和F的夹角等于θ，如左下图所示，从右下图中力的图示可知，在θ角由0°增大到90°的过程中，F1由零开始一直增大；F2则先是逐渐减小，当F1和F2垂直时减到最小值，然后又逐渐增大.17.（12分）已知如图5-27，一根轻绳左端固定在水平天花板上，依次穿过不计质量和摩擦的动滑轮和定滑轮后，悬挂重G1的物体A，在动滑轮下悬挂重G2的物体B，系统处于静止状态.求：图5-27（1）若G1=G2=10 N，静止时细绳与天花板间的夹角α.（2）若测得G1=10 N，α=37°，那么G2为多少？解析:(1)轻绳各处张力相等,G1=G2时,3个力的夹角必为120°,即α=30°(2)由力的平衡条件知2G1sinθ=G2θ=37°G1=10 N G2=12 N.答案：（1）30°（2）12 N18.（12分）如图5-28所示，物体质量为2 kg，两根轻细绳AB和ＡC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=60°的拉力F，若要使绳都能伸直，求拉力F大小的范围.图5-28解析：要使绳都能伸直，应满足F合=0，若绳AC 的拉力为零时，由图（1）知2Fsinθ=mg得：F=3203 N若绳AB 的拉力为零时，由图（2）知F ′sin θ=mg ，F ′=3403 N故3203 N ≤F ≤3403 N. 答案:3203 N ≤F ≤3403 N力与平衡试题及详解2一、选择题1.关于合力与分力,下列说法正确的是（ ）A.合力与分力是物体同时受到的力B.合力比分力大C.合力是对各分力共同作用时产生效果的等效替换D.两相互作用的物体间的一对作用力的合力为零思路解析：合力和分力是一种等效代替关系，求几个力的合力时，物体实际受到的是那几个合成前的力，同理，求一个力的分力时，物体受到的只是原来那一个力；两个力的合力的范围是|F 1-F 2|≤F ≤F 1+F 2，合力可以大于、等于、小于任何一个分力；C 正确.一对作用力分别作用在两个相互作用的物体上，是不能进行合成的.答案：C2.有三个共点力,大小分别是14 N 、10 N 、5 N,其合力的最小值为（ ）A.0B.3 NC.5 ND.1 N思路解析：三个力合成时，如果表示这三个力的矢量线段能组成闭合矢量三角形，则合力最小为零；合力的最大值总是垂直于这三个力直接相加的结果.答案：A3.3.5 N 和7 N 这两个力的合力可能是（ ）A.3 NB.13 NC.2.5 ND.10 N 思路解析：略答案：ACD4.用两根绳子吊起一重物，使重物保持静止，若逐渐增大两绳之间的夹角，则两绳对重物的拉力的合力变化情况是（ ）A.不变B.减小C.增大D.无法确定思路解析：两绳拉力的合力始终与物体的重力相平衡.答案：A5.某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若F4的方向沿逆时针方向转过90°角，但其大小保持不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，此时物体受到的合力的大小为（）A.0B.2F4C.F4D.2F4思路解析：其他三个力的合力F′与F4转动前等大反向，因此当F4逆时针转过90°角时与F′垂直，则由F′与F4为邻边组成的平行四边形为正方形.答案：B6.三个共点力F1、F2、F3，其中F1=1 N，方向正西；F2=1 N，方向正北.若三力的合力是2 N，方向正北，则F3应是（）A.1 N，东北B.2 N，正南C.2 N，东北D.2N，东北思路解析：F1与F2的合力大小为2N，方向为西北，要使三力的合力为2 N，方向正北，由平行四边形定则可得，如右图，F3与F12等大.答案：D7.如图5-1所示，质量分别为m A、m B的物体A与B相对静止，共同沿斜面匀速下滑，则（）图5-1A.A、B间无静摩擦力B.B受滑动摩擦力，大小为m B gsinαC.B与斜面间的动摩擦因数μ=tanαD.斜面受B施加的滑动摩擦力的作用，方向沿斜面向下思路解析：对整体，受力如左下图，所以B受到斜面的滑动摩擦力为f2=(m A+m B)gsinα，且(m A+m B)gsinα=μ(m A+m B)gcosα，μ=tanα.对A受力如右下图，由于平衡，f1=m A gsinα.斜面受到B的滑动摩擦力是B受到斜面的滑动摩擦力f2的反作用力.答案：CD8.如图5-2所示，a、b、c三根绳子完全相同，其中b绳水平，c绳下挂一重物.若使重物加重，则这三根绳子中最先断的是（）图5-2A.a绳B.b绳C.c绳D.无法确定思路解析：完全相同的绳子能承受的最大拉力也相同，则哪根绳子承受的拉力大，哪根就先断.结点O受三个力而平衡，这三个力必组成闭合矢量三角形如右图所示.其中F A最大.答案：A9.如图5-3所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体，使A、B、C 以共同速度向右匀速运动，且三者相对静止.那么关于摩擦力的说法，正确的是（）图5-3A.C不受摩擦力作用B.B不受摩擦力作用C.A受摩擦力的合力为零D.以A、B、C为整体，整体受到的摩擦力为零思路解析：整体在水平方向上受到两个力：拉力F和地面滑动摩擦力f=F，这个滑动摩擦力f即是地面作用在物体A上的摩擦力，系统平衡，A也平衡，因此A在水平方向受力平衡，必定有一个力与f等大反向.对C水平方向受到拉力F，由于平衡，必定受到与F平衡的力，观察与C相互作用的物体只有A，因此A对C有静摩擦力f C，且f C与F等大反向；B在水平方向不受力.所以对A，与f平衡的力就是f C，所以A受摩擦力的合力为零.答案：BC10.举重运动员在抓举比赛时，为了减小杠铃上升的高度和便于发力，抓握杠铃的两手间要有较大距离，使两臂上举后两臂间成钝角，手臂伸直后所受作用力沿手臂方向.一质量为75 kg的运动员，在举起125 kg的杠铃时，两臂成120°角，如图5-4则此时运动员的每只手臂对杠铃的作用力F及运动员对地面的压力T的大小分别为（取g=10 m/s2）…（）图5-4A.F=1 250 N，T=2 000 NB.F=1 250 N，T=3 250 NC.F=625 N，T=2 000 ND.F=722 N，T=2 194 N思路解析：对整体，竖直方向受两个力，系统重力和地面对人的支持力T′，这两个力为平衡力；对杠铃，受重力G、人两臂的支持力F，手臂支持力沿手臂伸长方向，移动F使杠铃受力为共点力，如右图所示，两手臂支持力F互成120°角，因此杠铃重力G与F互成120°角.答案：A11.一物体位于光滑水平面上，同时受到三个水平共点力F1、F2和F3作用，其大小分别为：F1=42 N、F2=28 N、F3=20 N，且F1的方向指向正北.下列说法中正确的是…（）A.这三个力的合力可能为零B.F1、F2两个力的合力大小可能为20 NC.若物体处于匀速直线运动状态，则F2、F3的合力大小为48 N，方向指向正南D.若物体处于静止状态，则F1、F3的合力大小一定为28 N思路解析：只给定F1的方向，则这三个力的合力可以为零(F2+F3>F1)，A正确.F1、F2的合力最小值为14 N，最大值为70 N，B对.平衡时任意两个力的合力与第三个力等大反向.D对. 答案：ABD12.如图5-5所示,轻杆BC一端用铰链固定于墙上,另一端有一小滑轮C,系重物的轻绳绕过滑轮C将上端固定于墙上的A点,不计摩擦,系统处于静止状态,现将A点沿墙稍上移一些,系统又处于静止状态,则由于A点的上移（）图5-5A.轻杆与竖直墙壁间的夹角减小B.绳的拉力增大,轻杆受的压力减小C.绳的拉力不变,轻杆受的压力减小D.绳的拉力减小,轻杆受的压力不变思路解析：本题的关键是C端为滑轮，因此AC和CD拉力总相等，平衡时∠ACB=∠BCD. 答案：C二、填空题13.两个力的合力最大值是10 N，最小值是2 N，这两个力的大小是_________和_________. 思路解析：由F1+F2=10 N，F1-F2=2 N，可得F1=6 N，F2=4 N.答案：6 N 4 N14.F1、F2、F3是作用在一个物体上的共点力，物体处于静止，撤去F3后，物体所受合力的大小为_____________，方向是____________.思路解析：三力平衡时，任意两个力的合力与第三个力等大反向.答案：F3F3的反方向15.一球重力为G，置于两光滑的平面之间，已知一平面竖直放置，另一平面与竖直方向成θ角，如图5-6所示.则球对两平面的压力为___________、____________.图5-6思路解析：重力可分解为垂直于两平面的力.也可用平衡法解，两平面对球的弹力方向垂直于平面.答案：mg/sinθmgtanθ16.已知力F及它的一个分力与它的夹角θ，则它的另一个分力F′的大小取值范围是___________________________.思路解析：合力与一个分力方向一定，当另一个分力与此分力垂直时有最小值.答案：F′≥Fsinθ17.如图5-7所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力.现物块静止不动，则摩擦力的大小为_____________.图5-7思路解析：物块受力如下图所示.由平衡条件得f=mg+Fsinα.答案：mg+Fsinα三、解答题18.如图5-8所示，六个力中相互间的夹角为60°，则它们的合力大小和方向如何？思路解析：观察到分别有三对力在同一条直线上，因此先将这三对力进行合成，且合力大小均为3F，且这三个3F方向在原来的6F、5F、4F方向上，因此与6F和4F同向的两个3F 成120°角，再求合力仍为3F，方向与5F同向.图5-8答案：6F 与5F力同向19.在倾角为30°的光滑斜面上放着一个质量M=2 kg的物体A,由轻绳与质量为m的物体B 相连,如图5-9所示,A和B都处于静止状态,求B物体的质量.(g取10 N/kg)图5-9思路解析：将A物体所受的重力分解为沿斜面向下的分力G A1和垂直斜面向下的G A2,则G A1=Mgsin30°=2×10×0.5 N=10 N,它与绳子对A物体的拉力T平衡,所以T=G A1=10 N,对于物体B:绳子拉力T与重力G B=mg平衡,因此G B=T=10 N，m=1 kg.答案：m=1 kg20.一小虫在半径为R 的碗内爬动,设小虫与碗壁的动摩擦因数μ=1/4,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.求小虫能在碗内爬到的最大高度.思路解析：设小虫所能爬到的最高点为P,小虫在P 点受三个力:重力、碗对它的弹力和最大静摩擦力(如右图所示),将重力G 分解为G 1=Gcos α,G 2=Gsin α,则有:Gcos α=N,Gsin α=f m ,而f m =μN,解得tan α=μ=0.25小虫离碗底的高度h=R(1-cos α)=R(1-17174)≈0.03R. 答案：h ≈0.03R21.当物体从高空下落时，空气阻力随速度的增大而增大，因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度.已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v ，且正比于球半径r ，即阻力f=krv ，k 是比例系数.对于常温下的空气，比例系数为k=3.4×10-4 N ·s/m 2.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3，取重力加速度g=10 m/s 2.试求半径r=0.10 mm 的球形雨滴在无风情况下的终极速度v r .（结果取两位有效数字）思路解析：因为球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v ，所以有f=kv,速度越大，空气阻力越大，当空气阻力增大到等于雨滴重力时达到平衡状态，雨滴开始匀速下落，雨滴质量m=ρV=34ρπr 3，因此有kv r =34ρπr 3g v r =kg r 343 . 答案：1.2 m/s力与平衡试题及详解31.根据平行四边形定则我们可以将两个力F 1和F 2合成为一个力F ，则可以肯定的是（ ）A.F 1、F 2和F 是同时作用在同一物体上的实际力B.F 1、F 2和F 是同一性质的力C.F 的作用效果与F 1、F 2同时作用的总效果相同D.F 1和F 2可能是作用在两个不同的物体上的力思路解析：在力的合成中，合力不是实际力，合力和分力的性质不一定相同.在力的分解中，分力不是实际力，合力和分力的性质一定相同.不论是力的合成还是力的分解，我们都是研究共点力的情况，即应当都作用在同一物体上.另外之所以能够进行力的合成和分解，原因就是合力和几个分力的作用效果是相同的.因此本题ABD 是错误的，正确选项是C. 答案：C2.有两个大小相等的共点力F 1和F 2，当它们间的夹角为90°时，合力为F ，则当它们间的夹角为120°时，合力大小为（ ）A.2FB.22F C.2F D.23F 思路解析：两个大小相等的力的夹角为90°时，合力为F ，说明两个力大小的平方和是F 2，两个等大的力的夹角为120°时，合力大小与这两个分力等大.设每个分力大小为F 0，则2F 02=F 2F 0=22F ，即B 选项正确. 答案：B3.一个质量为m 的物体，在水平外力F 作用下，沿水平面做匀速直线运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ.现对该物体再施加一个力的作用，物体的运动状态未发生改变，以下说法中正确的是（ ）A.不可能存在这样一个力B.只要所加的力与原水平外力F 大小相等、方向相反就能满足要求C.所加外力方向应与原水平外力F 的方向成θ角斜向下，且满足tan θ=μD.所加外力方向应与原水平外力F 的方向成θ角斜向下，且满足tan θ=1/μ思路解析：将物体进行受力分析如下图所示原来受力是F=f=μmg ① 现在加上力F 1受力分析列平衡方程：N=F 1sin θ+mg ② f 1=μN=F 1cos θ+F ③ 所以联立①②③方程，得tan θ=1/μ正确选项是D.答案：D4.如图5-1所示，质量不计的定滑轮以轻绳牵挂在B 点，另一条轻绳一端系重物C ，绕过定滑轮后，另一端固定在墙上A 点.若改变B 点位置使定滑轮位置发生移动，但使AO 段绳子始终保持水平，则可以判断悬点B 所受拉力F 的大小变化情况是（ ）图5-1A.若B 左移，F 将增大B.若B 右移，F 将增大C.无论B 左移还是右移，F 都保持不变D.无论B 左移还是右移，F 都减小 思路解析：因为AO 段绳子保持水平，OC 段绳子始终竖直，且同一根绳子中张力相等，即OC 、OA 两绳拉力的合力方向一定与水平成45°角斜向下不变.又因为平衡条件，OB 绳中拉力大小方向也不变.正确选项为C.答案：C5.如图5-2所示，一重为G 的物体被一细绳悬挂后，再对物体施加F=21G 的作用力，使物体又在某位置处于静止.则悬线与竖直方向的最大夹角θ为（ ）图5-2A.10°B.30°C.45°D.90°思路解析：当已知合力及一个分力大小求另一个分力时，可借助矢量三角形.当θ角最大时，一定为两分力方向垂直.正确选项为B.答案：B6.如图5-3所示，一物体重力为G=10 N ，放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5.今用与水平方向成α=37°的拉力F 拉物体，已知F=10 N ，则物体所受合力的大小为（ ）图5-3A.2 NB.4 NC.6 ND.8 N思路解析：力F 作用效果有两个方向：一个水平向右，一个竖直向上，要求合外力，可采用正交分解法.解：将力F 分解到水平方向上，F x =F ·cos α，竖直方向F y =F ·sin α.因为F y ＜mg ，所以在竖直方向上有：F y +N －mg=0解得N=mg －F y =mg －Fsin α所以摩擦力f=μN=μmg －μFsin α物体所受合外力在水平方向上向右合力=F x －f=Fcos α－μmg+μFsin α=10×0.8 N －0.5×1×10 N+0.5×10×0.6 N=6 N 正确选项为C.答案：C7.有三个共点力，大小分别为14 N 、10 N 、3 N ，其合力大小可能是（ ）A.0B.3 NC.10 ND.30 N思路解析：当三个力方向相同时，合力最大为27 N ，但这三个力矢量不能构成封闭三角形（三角形两边之和不能小于第三边），故当10 N 、3 N 两力同向且与14 N 的力反向时，合力最小为1 N ，即1 N ≤F 合≤27 N.正确选项为BC.答案：BC8.如图5-4所示，一个重力为G 的球放在光滑的斜面上，斜面的倾角为α，在斜面上有一光滑的挡板可绕A 点转动，用挡板挡住球，使球处于静止状态.若挡板与斜面的夹角β缓慢增大，在此过程中，球对挡板和对斜面的压力N 1和N 2将（ ）图5-4A.N 1先减小后增大，N 2始终减小B.N 1、N 2都先减小后增大C.N 1始终减小，N 2先减小后增大D.N 1和N 2都始终增大思路解析：以球为研究对象，球受三个力：重力；挡板对球的支持力，大小与N 1相等；斜面对球的支持力，大小与N 2相等.根据重力的作用效果，将重力分解，如下图所示.当挡板与斜面夹角β变大时，N 2大小改变，方向不变，始终垂直于斜面，N 1的大小、方向均改变.当N 2与N 1方向垂直时，N 1具有极小值，当β继续变大时，N 1大小又开始变大.正确选项为A.答案：A9.如图5-5所示，一物体在拉力F 作用下沿水平方向做匀速运动，则拉力F 和摩擦力f 的合力方向为（ ）图5-5A.可能向上偏右B.可能向上偏左C.一定向上D.无法判定思路解析：物体做匀速运动，合外力为零，受四个力作用：竖直方向有重力和支持力，水平方向有摩擦力，斜向上有拉力F.f 与F 合力方向必须沿竖直方向，否则不可能处于平衡状态，故正确选项为C.答案：C10.跳伞运动员打开伞后经过一段时间，将在空中保持匀速降落.已知运动员和他身上装备的总重力为G 1，圆形降落伞的重力为G 2，有8条相同的拉线一端与飞行员相连（拉线重力不计），另一端均匀分布在伞面边缘上（图5-6中没有把拉线都画出），每根拉线都和竖直方向成30°角.那么每根拉线上的张力大小为（ ）图5-6 A.12)(321G G + B.821G G + C.41G D.1231G 思路解析：人受重力和8根线的拉力作用，且每根线拉力大小相等.所以F ·cos30°=81G 1，F=123G 1. 正确选项为D.答案：D11.如图5-7所示，人在岸上通过定滑轮用绳牵引小船，若水的阻力恒定不变，则船在匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是（ ）图5-7A.绳子的拉力不断增大B.绳的拉力保持不变C.船受到的浮力不断减小D.船受到的浮力保持不变思路解析：船浮在水面上且向左匀速靠岸，必受到4个力作用，分别为斜向上的拉力F ，竖直向下的重力G ，竖直向上的浮力F 浮和水对船向右的阻力F 阻，由于绳对船的拉力产生两个效果：一是在水平方向克服水的阻力使船匀速运动，分力为F 1；一是竖直方向使船受到水的浮力减小，分力为F 2.依平行四边形定则作出力的分解，故：F 1＝Fcos θ，F 2＝Fsin θ.在水平方向由二力平衡条件得F 阻＝F 1＝Fcos θ，F 阻不变，θ增大，则F 增大.在竖直方向，向上的力数值和应等于向下的力，G ＝F 浮+F 2，F 浮＝G-Fsin θ.F 浮＝G-F 阻tan θ，所以F 浮减小.答案：AC12.有一个直角支架AOB ，AO 水平放置，表面粗糙，OB 竖直向下，表面光滑.AO 上套有小环P ，OB 上套有小环Q ，两环质量均为m.两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图5-8所示.现将P 环向左移动一小段距离，两环再次达到平衡.那么移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比，AO 杆对P 环的支持力F N 和细绳上的拉力F 的变化情况是（ ）图5-8A.F N 不变，F 变大B.F N 不变，F 变小C.F N 变大，F 变大D.F N 变大，F 变小思路解析：对Q 环受力分析如下图，Fcos α=mg.当P 向左移后，α变小，F 变小.对PQ 整体，在竖直方向上有F N =2mg.正确选项为B.答案：B13.如图5-9所示，一物点O 受五个力作用，它们的矢端及矢尾构成正六边形，则合力是F 3的多少倍（ ）图5-9A.3倍B.4倍C.4.5倍D.6倍思路解析：根据力的合成的平行四边形定则，结合正六边形的性质，我们不难判断：F 1与F 4的合力大小也为F 3，方向与F 3相同；F 2与F 5的合力大小也为F 3，方向也与F 3相同；故这五个力的合力为3F 3，正确选项是A.答案：A14.两个共点力的合力最大为28 N ，最小为4 N.则这两个力的大小和如果这两个力的夹角为90°合力的大小分别为（ ）A.12 N ，16 N ，20 NB.16 N ，12 N ，25 NC.18 N ，14 N ，20 ND.16 N ，12 N ，20 N思路解析：由题知F 1+F 2=28，F 1－F 2=4，解得F 1=16 N ，F 2=12 N.当两力夹角为90°时，F 合=N F F 2222211216+=+=20 N.说明当二力同方向时，合力最大，为F 1+F 2；当二力反方向时，合力最小，为|F 1－F 2|；夹角为90°时，利用直角三角形知识求解.答案：AD15.两人用60 N 的力拉测力计的两端，当测力计静止时，测力计的读数和它所受的合力大小分别为（不计测力计重力）（ ）A.120 N 120 NB.60 N 120 NC.60 N 0D.120 N 0思路解析：当测力计静止时，测力计示数为测力计挂钩处的拉力，此力大小为60 N.对测力计本身来说受两个力作用，其合外力大小为0.正确选项是C.答案：C16.如图5-10所示，一根轻绳跨过定滑轮将物体A 、B 连接在一起，A 、B 均处于静止状态.已知两物体质量分别为m A 和m B .不计滑轮和绳的质量及其摩擦，求物体B 受水平地面的支持力及它所受到的摩擦力各为多大？已知绳与水平方向成θ角.图5-10思路解析：对B 进行受力分析，B 受四个力：重力、支持力、摩擦力、绳子拉力，处于平衡状态.对A 进行受力分析，A 受重力、拉力两个力平衡.答案：对A ：T=m A g对B ：Tcos θ=f ，T ·sin θ+N=m B g解得：N=m B g －m A gsin θ，f=m A gcos θ.。
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力物体的平衡练习题一、选择题(每题至少有一个正确选项)1．如果两个力彼此平衡，则它们[] A．必是一对作用力和反作用力B．必不是一对作用力和反作用力C．必是同种性质的力D．可以是一对作用力和反作用力，也可以不是2．如图1－26中，A，B，C三个物体叠放在水平桌面上，现在在A物体上表面再加一个竖直向下的力F，则C物体除了受重力外，还受几个竖直向下的作用力？[] A．1个 B．2个C．3个 D．4个3．作用在同一个物体上的两个力分别F1＝5N，F2＝4N，则它们的合力可能是[] A．9N B．5NC．2N D．10N4．关于摩擦力，以下说法中正确的是[]A．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反B．滑动摩擦力总是阻碍物体运动的阻力C．摩擦力的大小一定与接触面之间的压力大小成正比D．摩擦力的反作用力，一定也是摩擦力5．质量为m的木块在质量为m′的长木板上滑行，如图1－27已知长木板与水平面间的动摩擦因数为μ1，长木板m′与木块m间的动摩擦因数为μ2，已知长木板处于静止状态，则此时地面对长木板的摩擦力大小为[] A．μ2mg B．μ1mgC．μ1(m′＋m)g D．μ2mg＋μ1mg6．如图1－28所示，物体甲和乙迭放在水平地面上，水平拉力F作用在乙物体上，物体乙仍保持静止，则[] A．物体乙受四个力作用，其中有两个是重力B．物体乙受五个力作用，甲、乙两物体之间没有摩擦力C．物体乙受六个力作用，甲、乙两物体之间有摩擦力D．物体甲受重力和物体乙对它的支持力，这两个力是一对作用力与反作用力7．甲，乙，丙三个立方体木块重力均为10牛，叠放在一起放在水平地面上，各接触面之间的摩擦系数相同，均为μ＝0.2，F1＝1牛，方向水平向左，作用在丙上，F2＝1牛，方向水平向右，作用在乙上，如图1－29所示，地面对丙的摩擦力大小为f1，丙对乙的摩擦力大小为f2，乙对甲的摩擦力大小为f3，则[]A．f1＝2牛，f2＝4牛，f3＝0B．f1＝1牛，f2＝1牛，f3＝1牛C．f1＝0，f2＝1牛，f3＝1牛D．f1＝0，f2＝1牛，f3＝08．某物体在三个共点力F1，F2，F3的作用下处于平衡状态，则下面的各图1－30中正确的反映了这三个力的关系的是[]9．下面各图1－31中，物体的重力均为G，力F＝G/2，α＝30°，则物体对水平面的正压力最大的情况是[]10．如图1－32所示用斜向上的力F推物体A，使其沿光滑的竖直墙匀速向上运动，则力F和墙对A的压力的合力的方向是[]A．竖直向上 B．竖直向下C．垂直指向墙 D．无法确定11．如图1－33所示，在光滑水平面上迭放三个完全相同的物块，细绳跨过定滑轮，两端分别系在第1、第3物块上，细绳与物块之间的接触面均为水平，用水平力F向左拉第3块物块，未拉动，设第1物块与第2物块之间的摩擦力为f12，第2物块与第3物块间的摩擦力为f23，不计滑轮轴上的摩擦，则[]A．f12＝f23 B．f12＝0C．f12＜f23 D．f12＝F/212．甲，乙，丙三木块的质量分别为m1，m2，m3，如图1－34所示的连接，绳子和滑轮的质量不计，滑轮轴上的摩擦不计，乙随甲一起沿水平桌面匀速向右运动，则以下说法正确的是[] A．桌面对木块甲的摩擦力大小为m3gB．木块乙对木块甲的摩擦力大小为m3gC．桌面对甲，乙对甲都有摩擦力，两者方向均向左，两者之和为m3gD．甲、乙之间的摩擦力大小为零13．如图1－35所示两个轻质弹簧倔强系数之比为k1∶k2＝2∶1，两弹簧串接后下面悬挂一个重15牛的重物P，平衡后，两弹簧的拉力大小分别为[] A．k1和k2的弹力大小均为15牛B．k1和k2的弹力大小均为7.5牛C．k1弹力大小为5牛，k2弹力大小为10牛D．k1弹力大小为5牛，k2弹力大小为5牛14．下面几组共点力中有可能平衡的是[] A．3牛、5牛、6牛 B．4牛、4牛、4牛C．7牛、8牛、17牛 D．9牛、12牛、20牛15．如图1－36所示，有五个共点力作用于点O，构成一个正六边形的两邻边和三条对角线．若F3＝10牛，则这五个共点力的合力为[]16．如图1－37所示两轻质弹簧的劲度系数均为k，两球重量均为G，竖直悬挂起来处于静止状态，则两弹簧的伸长量之和为[] A．G/k B．2G/kC．3G/k D．G/2k17．关于力矩的下述说法中，正确的是[] A．已知一个力的大小和方向就能确定这个力矩B．已知一个力的大小、方向和作用点就能确定这个力矩C．已知一个力的大小和力作用点到转动轴的距离，就能确定这个力矩D．已知一个力的大小、方向和作用点以及所选定的转动轴位置，就能确定这个力矩18．如图1－38所示，重20N的物体放在粗糙水平面上，用力F＝8N的力斜向下推物体．F与水平面成30°角，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，则[]A．物体对地面的压力为24NB．物体所受的摩擦力为12NC．物体所受的合力为5ND．物体所受的合力为零19．三段不可伸长的细绳OA，OB，OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图1－39所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C 端所挂物体的质量，则最先断的绳是[]A．必定是OA B．必定是OBC．必定是OC D．可能是OB，也可能是OC20．有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑．AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图1－40所示，现将P环向左移动再次达到平衡状态与前一次的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是[]A．N不变，T变大 B．N不变，T变小C．N变大，T变大 D．N变大，T不变21．如图1－41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，物块A和B以相同的速度作匀速直线运动，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＝0 B．μ1＝0，μ2≠0C．μ1≠0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠022．如图1－42所示，在粗糙的水平面上放一个横截面为三角形abc的木块，在它的两个粗糙平面上分别放两个质量为m1，m2的滑块，两斜面的倾角分别为θ1，θ2已知m1＞m2，θ1＞θ2，三角形木块和两滑块均保持静止，则关于粗糙水平面对三角形木块的摩擦力的下列说法中正确的是[] A．有摩擦力作用，方向水平向左B．有摩擦力作用，方向水平向右C．有摩擦力作用，但方向无法确定；D．没有摩擦力作用23．如图1－43所示，滑轮轴上的摩擦不计，滑轮与绳子的质量不计，由于水平地面粗糙，整个装置处于平衡，当将物体A稍向下拉一段距离放手后，整个装置仍处于平衡状态，则物体B对地面的压力N，物体B对地面的摩擦力f的变化情况是[] A．N、f均不变 B．N、f均增大C．N、f均减小 D．N增大，f减小24．在图1－44中的装置中，绳子与滑轮的质量不计，滑轮轴上的摩擦不计，A，B两物体的质量分别为m1和m2，A，B两物体处于静止状态，则以下说法中正确的是[] A．m2一定等于m1B．m2一定大于m1/2C．θ1角与θ2角一定相等D．当B的质量m2稍许增加时，绳子间的张角θ1＋θ2一定增大，系统仍能达到平衡二、填空题1．三个共点力的大小分别为2N，3N，4N，它们的合力的最大值为________N，最小值为________N．2．如图1－45所示，物体A、B的质量均为m＝5kg，A和B、B和桌面间的动摩擦因数都为0.4，水平力F＝20N，绳和滑轮间的摩擦不计，则A对B的摩擦力为________N，方向________，桌面对B的摩擦力为________N，方向________．3．如图1－46所示，球的质量为m，斜面体的质量为m′，倾角θ＝53°，球光滑，它与墙面、斜面之间没有摩擦力作用．斜面体静止在粗糙的水平面上，这时地面对斜面体的支持力为________，静摩擦力为________．4．有一个物体在四个共点力的作用下处于平衡状态，这四个力分别为F1、F2，F3，F4．如图1－47所示，现保持F1，F2，F3的大小方向都不变，使力F4沿顺时针方向旋转180°，其大小不变，则此时该物体所受合力大小为________，方向与力________相同．5．如图1－48所示，用两根绳子OA，OB系住一重物，绳OA固定于点A，手拉着绳OB，使OB绳由初始位置(OB与水平方向的夹角θ＝45°)逐渐缓慢的转至水平位置，而保持OA绳与水平方向的夹角θ＝45°不变，则在这过程中绳的拉力T1的变化情况是________；绳的拉力T2的变化情况是________．6．一个质量为m，长为L的均匀木板放在水平桌面上，木板与桌面间的摩擦系数为μ，现用水平力F推木板，当木板经过图1－49示位置时，桌面对木板的摩擦力大小等于________．7．一轻弹簧原长为10厘米．甲乙两人同时用100牛的力，分别在两端拉弹簧，弹簧的长度变为12厘米，若将弹簧一端固定，由甲一人用200牛的力拉弹簧，则此时弹簧的长度为________厘米，弹簧的倔强系数为________牛/米．三、计算题1．如图1－50所示，用绳AB，BC吊一重物P，BA绳与水平方向夹角为60°，BC绳与水平方向夹角为30°，绳AB能承受的最大拉力为300牛，绳BC能承受的最大拉力为200牛．求重物P的最大重力为多大？2．弹簧A上端固定，下端挂一质量为10千克的球C，C下又挂一弹簧B，B 下端固定，平衡后，弹簧A的伸长量为1厘米，弹簧B的伸长量为2厘米，已知弹簧A的倔强系数k A＝3×104牛/米，两弹簧B的质量均可忽略．两弹簧处于竖直位置，g取10米/秒2，则弹簧B的倔强系数k B为多少？3．如图1－51所示，斜面的倾角为θ，物体A，B的质量为m1，m2，A与斜面之间的动摩擦因数为μ，滑轮的摩擦作用不计．试问m2与m1的大小在满足什么条件时，系统才能保持静止状态？(细绳与斜面平行)参考答案一、选择题1．B 2．A 3．ABC 4．D 5．A 6．B 7．D 8． D 9．D 10．A 11．AD 12．AD 13．A 14．ABD 15．B 16．C 17．D 18．AD 19．A 20．B 21．BD 22．D 23．C 24．BCD二、填空题1．9，0 2．10，水平向右，20，水平向左 3．(m′＋m)g，1.33g 4．2F4，与F4方向相反 5．T1大小逐渐增大，T2也逐渐增大 6．μmg 7.14，5×103三、计算题1．G P=346.4N解：若F AB=300N，则若F BC=200N，则F AB=346.4N＞300N∴G P=346.4N2．k B=104N/m对球受力分析，则：G=F A－F B=k A x A－k B x B∴k B=104N/m3．若A有延斜面向上的运动趋势时，m2g≤m1gsinθ＋ff=μm1gcosθ∴m1sinθ－μm1cosθ≤m2≤m1sinθ＋μm1cosθ。