高中物理必修一受力平衡练习
高中物理必修一 平衡条件下的受力分析 (含练习解析)
平衡条件下的受力分析【学习目标】1. 能准确分析物体的受力情况2.理解分析静摩擦力的要领3.掌握整体法与隔离法在分析物体受力时的应用4.理解共点力的平衡条件，会分析基本的平衡问题【要点梳理】要点一、物体的受力分析要点诠释：受力分析是力学的一个基础，贯穿于整个高中物理，受力分析就是分析物体受哪些力的作用，并将物体所受的力在力的示意图中表示出来，有时还需求出各力的大小及合力的大小．只有正确分析出物体的受力，才能进一步研究物理过程，因此正确的受力分析，是成功解决问题的关键.1．物体受力分析的一般思路(1)明确研究对象，并将它从周围的环境中隔离出来，以避免混淆．由于解题的需要，研究的对象可以是质点、结点、单个物体或物体系统．(2)按顺序分析物体所受的力．一般按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序比较好，要养成按顺序分析力的习惯，就不容易漏掉某个力．(3)正确画出物体受力示意图，画每个力时不要求严格按比例画出每个力的大小，但方向必须画准确．一般要采用隔离法分别画出每一个研究对象的受力示意图，以避免发生混乱．(4)检查．防止错画力、多画力和漏画力．2．物体受力分析的要领(1)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施的力．也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在所研究的对象上．(2)只分析根据性质命名的力，不用分析根据效果命名的力，如动力、阻力、下滑力等．(3)每分析一个力，都应找出施力物体，以防止多分析某些不存在的力．(4)如果一个力的方向难以确定，可用假设法分析．(5)物体的受力情况会随运动状态的改变而改变，必要时要根据学过的知识通过计算确定．(6)合力与分力不同时分析：合力和分力不能同时作为物体所受的力，只分析实际存在的力，不分析它们的合力或分力．(7)受力分析需要严谨，外部作用看整体，互相作用要隔离，找施力物体防“添力”，顺序分析防“漏力”．分力和合力避免重复，性质力和效果力避免重记．3．对物体进行受力分析时应注意(1)为了使问题简化，题目中会出现一些带有某种暗示的提法，如“轻绳”“轻杆”暗示不考虑绳与杆的重力；“光滑面”暗示不考虑摩擦力；“滑轮”“光滑挂钩”暗示两侧细绳中的拉力相等．(2)弹力表现出的形式是多种多样的，平常说的“压力”“支持力”“拉力”“推力”“张力”等实际上都是弹力．(3)静摩擦力产生的条件中相对运动的趋势要由研究对象受到的某些他力来确定，例如，放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A，当用一个沿着斜面向上的拉力F作用时，物体A处于静止状态．从一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力F N和拉力F，但静摩擦力可能沿斜面向下，可能沿斜面向上，也可能恰好是零，这需要分析物体A所受重力沿斜面的分力与拉力F的大小关系来确定．(4)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力相混淆．譬如以A物体为研究对象，则要找出“甲对A”“乙对A”……的力，而“A对甲”“A对乙”……的力就不是A所受的力．(5)对于分析出的物体受到的每一个力，都必须明确其来源，即每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有．(6)合力和分力不能重复考虑．如在分析斜面上的物体的受力情况时，不能把物体所受的重力和“下滑力”并列为物体所受的力，因为“下滑力”是重力沿斜面方向的分力．(7)“性质力”和“效果力”不能重复分析．例如：有人认为在竖直面内做圆周运动的物体运动到最高点时(如图所示)，受到重力、绳的拉力和向心力三个力的作用．实际上向心力是效果力，是由重力和绳的拉力的合力来提供的，不属于某一性质的力，这样的分析是重复的，小球在最高点只受重力和绳的拉力．(8)画出受力示意图时，物体所受的各个力应画成共点力，力的作用点可沿力的方向移动．要点二、整体法与隔离法要点诠释：在研究静力学问题或力和运动的关系问题时，常会涉及相互关联的物体间的相互作用问题，即“连接体问题”.连接体问题一般是指由两个或两个以上物体所构成的有某种关联的系统.研究此系统的受力或运动时，求解问题的关键是研究对象的选取和转换.一般若讨论的问题不涉及系统内部的作用力时，可以以整个系统为研究对象列方程求解–––“整体法”；若涉及系统中各物体间的相互作用，则应以系统某一部分为研究对象列方程求解–––“隔离法”.这样，便将物体间的内力转化为外力，从而体现其作用效果，使问题得以求解，在求解连接问题时，隔离法与整体法相互依存，交替使用，形成一个完整的统一体，类型一、物体的受力分析例1、如图甲所示，重力为G的长木板AB．A端靠在光滑墙壁上，AB上又放置一木板m，整个系统处于静止状态，请画出木板AB的受力图．【思路点拨】把AB木板从图中隔离出来，逐一分析周围物体给它的作用力。
2019-2020年新人教版高一物理必修一 第三章第5节共点力平衡练习题(含答案及详解)
2019-2020年新人教版高一物理必修一 第三章第5节共点力平衡练习题（含答案及详解）1 / 10共点力平衡一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1. 如图所示，走钢丝是一项传统的杂技项目，常常给观众带来惊险、刺激．走钢丝的过程中，演员往往手拿一根很长的木棍，关于木棍的作用，下列说法正确的是( )A. 为了增大演员与钢丝间的压力B. 为了增大演员与钢丝间的摩擦力C. 为了调节演员自身重心的位置D. 为了增加观众的观赏性2. 如图所示，细绳AO 与OB 所能承受的最大拉力相同，则在不断增加重物G 的重力过程中(吊重物的绳不会断) （）A. OA 绳先被拉断B. OB 绳先被拉断C. OA 绳和OB 绳同时被拉断D. 条件不足,无法判断3. 如图所示，两小球A 、B 固定在轻杆的两端，并通过轻绳挂在光滑的定滑轮上，系统处于平衡状态。
若A 、B 的质量之比为1:2，则OA 、OB 段的绳长之比为A. B. C. D.4. 跳伞运动员在空中打开降落伞一段时间后，保持匀速下降．已知运动员的重量为G 1，圆顶形伞面的重量为G 2，在伞面边缘有24条均匀分布的相同轻细拉线与运动员相连，每根拉线和竖直方向都成30°角．设运动员所受空气阻力不计，则每根拉线上的张力大小为（）A. B. C. D.5. 如图所示，为运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间的受力示意图，正确的是（ ）A.B.C.D.6. 如图所示,两个质量都是m 的小球A 、B 用轻杆连接后靠在墙上处于平衡状态,已知墙面光滑,水平地面粗糙,现将A 球向上移动一小段距离,两球再次达到平衡,那么将移动后平衡状态和原来的平衡状态比较,地面对B 球的支持力 和摩擦力 的大小变化情况是( )A. 不变, 增大B. 不变, 减小C. 增大, 增大D. 增大, 减小7.如图甲、乙所示，倾角为的固定斜面上分别有一个滑块M，图甲中滑块上表面水平，图乙中滑块的上表面平行斜面，在滑块M上分别有一个质量为m的物块，现在M和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是（）A. 图甲中物块m受摩擦力,方向水平向左B. 图甲中物块M受5个力C. 图乙中物块m受摩擦力,方向平行斜面向上D. 图乙中物块M受6个力8.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。
高中物理必修1力与平衡试题及详解
本章知识结构本章测试1.在图5-1中，要将力F沿两条虚线分解成两个力，则A、B、C、D四个图中，可以分解的是（）图5-1思路解析：我们在分解力的时候两个分力应作为平行四边形的两个邻边，合力应作为平行四边形的对角线，所以，应选Ａ。
答案：A2.水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B。
一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物，∠CBA=30°，如图5-2所示，则滑轮受到绳子的作用力为（g取10m/s2）（）图5-2A.50NB.503NC.100ND.1003N思路解析：物体受力图如下图所示，绳子的作用力为物体重力的２倍。
答案：C3.在探究力的合成的实验中，F1和F2表示两个互成角度的力，F′表示由平行四边形定则作出的F1和F2的合力，F表示一个弹簧秤拉橡皮条的力，则图5-３中符合实验事实的是（）图5-3A.①③B.②④C.①②Ｄ.③④思路解析：在此实验中，F′表示由平行四边形定则作出的F1和F2的合力，F表示一个弹簧秤拉橡皮条的力，则F应在竖直方向上，而由于实验误差的存在F′与F有一个小的偏角。
答案：A4.图5-4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 是水平的，BO 与水平面的夹角为θ。
AO 的拉力F 1和BO 的拉力F 2的大小（ ）A.F 1=mgcosθB.F 1=mgctgθC.F 2=mgsinθD.F 2=θsin mg图5-4 图5-5思路解析：物体的受力分析如下图,tanθ=OAF mg ,F OA =θtan mg =mgctgθ；sinθ=OBF Mg ,F OB =θin s Mg 。
答案：BD5.作用于O 点的五个恒力的矢量图的末端跟O 点恰好构成一个正六边形，如图5-5所示。
这五个恒力的合力是最大恒力的（ ）A.2倍B.3倍C.4倍D.5倍思路解析：由题图可知，最大恒力为F 3，根据几何知识可知，F 3=2F 1，F 2=3F 1，F 3与F 5夹角120°，其合力为F 1，F 2与F 4夹角为60°，其合力为3F 2=3F 1，因此这五个恒力的合力为F 合=F 1+3F 1+2F 1=6F 1=3F 3。
高中物理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则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，则以下符合条件的有A．7N、8N、15N B．11N、5N、8NC．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°,已知弹簧a、b 对小球的作用力大小均为F，则弹簧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，则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 sinD．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〕，则下述正确的选项是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．已知墙面光滑，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较，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．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。
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。
人教版高中物理必修一：力 物体平衡高考试题
1.(95)两个物体A 和B,质量分别为M 和m,用跨过定滑轮的轻绳相连,A 静止于水平地面上,如图1所示.不计摩擦,A 对绳的作用力的大小与地面对A 的作用力的大小分别为( )A.mg,(M-m)g;B.mg,Mg;C.(M-m)g,Mg;D.(M+m)g,(M-m)g. 2．(97)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 是水平的，BO 与水平面的夹角为θ。
AO 的拉力F 1和BO 的拉力F 2的大小是（ ）3．(98上海)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 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4-2-24所示。
现将P 环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将P 环移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上拉力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 变小4、(98)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（A ）必定是OA （B ）必定是OB（C ）必定是OC （D ）可能是OB ，也可能是OC5．(99)如图所示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态。
现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在这过程中下面木块移动的距离为A.m 1g/k 1B.m 2g/k 1C.m 1g/k 2D.m 2g/k 26．(00广东)S l 和S 2表示劲度系数分别为h l 和k 2的两根弹簧，k 1 ＞k 2；a 和b 表示质量分别为m a 和m b 的两个小物块，m a ＞m b ．将弹簧与物块按图示方式悬挂起来。
人教版高中物理必修一巩固练习-平衡条件下的受力分析
【巩固练习】一、 选择题：1.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F2. 如图所示，用水平方向的力F 将重为G 的木块压在竖直的墙壁上，使木块保持静止，下列判断中正确的是( )A ．由木块已静止，可知F ＜GB ．由木块已静止，可知F ＝GC ．如果压力F 增大，木块与墙壁之间的静摩擦力也增大D ．如果压力F 增大，木块与墙壁之间的静摩擦力仍不变3.在下图中，a 、b 两物体表面光滑，且a 、b 两物体均静止，a 、b 间一定有弹力的是( )4.如图所示，木块放在水平地面上，在F ＝8N 的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1 m/s ，则下列说法中正确的是( )A ．以1m/s 的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为8NB ．当木块以2m/s 的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力小于8NC ．当水平拉力F ＝20N 时，木块受到的摩擦力为20ND ．将水平拉力F 撤去，木块速度越来越慢，是因为木块受到的摩擦力越来越大5.如图所示，一物块受一恒力F 作用，现要使该物块沿直线AB 运动，应该再加上另一个力作用，则加上去的这个力的最小值为( )A ．Fcos θB ．Fsin θC ．Ftan θD ．Fcot θ6. 如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的，一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O 点的连线与水平线夹角α＝60°．两个球的质量比21m m 为( ) A 32 C 327.如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端装有一滑轮，两物块P 、Q 用跨过滑轮的轻绳连接(不计滑轮的质量和摩擦)，P悬于空中，Q 放在斜面上，均处于静止状态，当用水平向左的恒力推Q 时，P 、Q 仍静止不动，则( )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 ．轻绳上的拉力一定变小D ．轻绳上的拉力一定不变二、填空题：1．物体放在光滑的水平面上，在大小为40N 的水平力F 的作用下，由静止由西向东方向运动，现要用F 1、F 2两水平共点力代替F 的作用．已知F 1方向东偏北30°，此时F 2的大小不能小于________N ．2．)如图所示，小船用绳牵引，设水对船的阻力不变，在小船匀速靠岸过程中，船受绳子的拉力________，船受的浮力________，船受的合力________．三、计算题：1. 跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各拴一个物体，如图所示．物体A 和B 重均为20N ，水平拉力F ＝12N ．若物体A 和B 均处于静止状态，试分析物体A 和B 的受力情况，画出受力的示意图，并计算各力的大小．2. 如图所示，在一个V 形槽中有一个重为G ＝100 N 的粗细均匀的圆柱体，槽两侧底角均为α＝60°．圆柱体与槽之间的动摩擦因数μ＝0.2．要使圆柱体沿水平轴线方向匀速运动，沿水平轴线方向的水平推力F 应为多大?3．用细绳AC 和BC 吊起一重物，两绳与竖直方向的夹角如图所示，AC 绳能承受的最大拉力为150N ，BC 绳能承受的最大拉力为100 N ，为使绳子不断开，所吊重物的质量不得超过多少?(g 取10N/kg)【答案与解析】一、 选择题：1.ABCD解析:在斜面方向上，M 所受重力沿斜面向下的分力为G sin θ、静摩擦力f 、沿斜面向上的推力F 三个力作用而平衡，取沿斜面向上为正方向，由平衡条件得F Gsin f 0-θ+＝，所以可求得f Gsin F θ-＝．当Gsin F θ＞时，f ＞0． 当Gsin F θ＜时，f ＜0．当Gsin F θ＝时，f ＝0． 当Gsin 2F θ＝时，f ＝F ．2. D解析:因为木块相对墙静止，所以墙对木块的摩擦力是静摩擦力，它不总是等于0N F μ．事实上，用F 推木块，木块静止，说明木块的重力G 没有超过墙给木块的最大静摩擦力，这时木块平衡，实际的静摩擦力应等于木块的重力G ，将推力F 增大，墙壁能提供的最大静摩擦力将更大，木块肯定不会下滑，所以墙壁给木块的静摩擦力仍等于G 而不变，故选项D 正确．3. B解析：若将a 撤掉，A 、C 、D 中b 的状态不变，则知A 、C 、D 中，a 、b 间不存在弹力，而B 中的b 状态将变化，故B 中a 、b 间一定存在弹力．4. A解析：竖直方向上，木块的重力与地面时木块的支持力始终平衡．水平方向上，木块向右做匀速直线运动时，拉力F 与滑动摩擦力F ′平衡，故F ′＝F ＝8N ，且滑动摩擦力方向向左．当F ＝20N 时，因木块对地面的压力的大小和接触面的粗糙程度均没有变化，故滑动摩擦力不变，仍为8N ．注意此时F ＞F ′，木块向右做加速运动．同理，当木决速度为2m/s 及木块速度越来越慢时，滑动摩擦力的大小仍为8N ．故答案应选A ．5. B解析:物体虽只受两个力作用，但物体要沿直线AB 运动，就意味着这两个力的合力的方向是不变的．可以看成是一个力(已知的力F)恒定，一个力(合力)的方向一定，另一个力(所求的力)的大小方向都不确定，可以利用力的图示法求解，如图所示可知，本题应选B ．6. A解析:m 1重力按效果分解如图所示，由几何关系有1132cos30T N m g m g F F ===°，又2T F m g =，故213m m =．7. D解析:解法一(直接判断法)：由于两物块一直处于静止状态，所以轻绳上的拉力大小总与P 物块的重力大小相等，因此选项D 正确；因为Q 和P 两物块的质量、斜面的倾角未确定，所以Q 物块所受静摩擦力方向无法确定．又由于水平向左的恒力大小未知，所以Q 物块相对斜面的运动趋势也无法确定，因此不能判定Q 物块所受摩擦力的大小变化情况． 解法二(假设法)：假设开始时Q 的重力沿斜面方向的分量与P 的重力大小相等，则Q 不受摩擦力，因此选项A 错误；假设开始时Q 所受摩擦力的方向沿斜面向上，则选项B 错误；同理，选项C 错误，因此只有选项D 正确．二、填空题1．20解析：要F 2最小，必须垂直于F 1，根据力的矢量三角形关系，可算出F 2必须大于20 N ．2．增大减小 不变解析：设绳拉船力为F 1，与水平方向成角θ，船受浮力为F 2，阻力为F 3，由于船匀速靠岸，船靠岸过程中，θ角变大，故F 1增大，F 2减小，F 合不变．三、计算题：1.答案见解析解析：根据各种力的概念和物体处于平衡状态，全面分析物体的受力情况，针对静摩擦力是被动力的特点，判断物体A 所受静摩擦力的方向．物体受力情况如图所示．物体A 和B 均处于静止状态，它们所受合力均为零，物体B 受重力G B 和拉力F '，G B ＝F ′＝20N ．物体A 受重力G A ＝20N ，水平拉力F ＝12N ，绳子拉力F ′＝20N ，水平面支持力F N ＝C A -F ′sin30°＝10N ，F ′水平分力为F ′cos30°＝17N ．由于方向向左的F ′水平分力比方向向右的水平拉力F 大5N ，所以物体A 还受到5N 的静摩擦力作用，其方向应该向右，即图中的F ″为向右的静摩擦力．2．40N 解析：把圆柱体的重力沿垂直两侧槽面分解，得压力122cos N N G F F α==，匀速推动时的推力12cos N N G F F F μμμα=+=．代入数值得F ＝40N ． 3．103kg 解析：设重物质量为m ，将重物所受的重力G 分解为图示的两个分力：13cos30F G mg ==°，21sin 302F G mg ==°． 又由数学关系知123F F =，若F 1＝150 N ，则12503N 100N 3F ==<． 则重物质量不得超过12kg 103kg 3310m g ===⨯．。
高一物理第一章力物体的平衡专题训练新人教版必修1
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，则轻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 。
注意弹力必须指向球心，而不一定指向重心。
又由于F 1、F 2、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F 1沿绳收缩的方向，因此沿绳向斜上方；B 端所受的弹力F 2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。
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高中物理必修一受力平衡练习
一、单项选择题
1.如图1所示，在倾角为θ的斜面上，放着一个质
量为m 的光滑小球，小球被竖直的木板挡住，则
小球对木板的压力大小为 ( )
A ．mg cos θ
B ．mg tan θ C.mg cos θ D.mg tan θ 图1 2.如图2所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口
水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑
的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有
质量为m 1和m 2的小球，当它们处于平衡状态时，质 图2
量为m 1的小球与O 点的连线与水平线的夹角为α＝60°.两小球的质量比m 2m 1
为 ( ) A.33 B.23 C.32 D.22
3.一只蚂蚁从半球形小碗内的最低点沿碗壁向上缓慢爬行，在其滑落之前的爬行过程中受力情况是 ( )
A.弹力逐渐增大
B.摩擦力逐渐增大
C.摩擦力逐渐减小
D.碗对蚂蚁的作用力逐渐增大 4.如图3所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度
v 匀速下滑，在箱子中夹有一只质量为m 的苹果，它受
到周围苹果对它作用力的方向是 ( )
A ．沿斜面向上
B ．沿斜面向下 图3
C ．竖直向上
D ．垂直斜面向上
5.如图4所示，质量m 1＝10 kg 和m 2＝30 kg 的两物
体， 叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上，一
处于水平位置的轻弹簧，劲度系数为k ＝250N/m ，
一端固定于墙壁，另一端与质量为m 1的物体相连，
弹簧处于自然状态，现用一水平推力F 作用于质 图4 量为m 2的物体上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，当移动0.40 m 时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力F 的大小为 ( )
A ．100 N
B ．300 N
C ．200 N
D ．250 N
6.如图5所示，在水平面上有三个质量分别为m 1、m 2、
m 3的木块，木块1和2、2和3间分别用一原长为L 、
劲度系数为k 的轻弹簧连接起来，木块1、2与水
平面间的动摩擦因数为μ，木块3和水平面之间 图5
无摩擦力．现用一水平恒力向右拉木块3，当木块一起匀速运动时，1和3两木块间的距离为(木块大小不计) ( )
A ．L ＋μm 2g k
B ．L ＋μ (m 1＋m 2)g
k
C ．2L ＋μ (2m 1＋m 2)g k
D ．2L ＋2μ (m 1＋m 2)g k
7.如图6所示，a 、b 是两个位于固定斜面上的完全
相同的正方形物块，它们在水平方向的外力F 的
作用下处于静止状态．已知a 、b 与斜面的接触
面都是光滑的，则下列说法正确的是 ( )
A.物块a 所受的合外力大于物块b 所受的合外力 图6
B.物块a 对斜面的压力大于物块b 对斜面的压力
C.物块a 、b 间的相互作用力等于F
D.物块a 对斜面的压力等于物块b 对斜面的压力
8.如图7所示，一根轻弹簧上端固定在O 点，下端
拴一个钢球P ，钢球处于静止状态．现对钢球施
加一个方向向右的外力F ，使钢球缓慢偏移．若
外力F 方向始终水平，移动中弹簧与竖直方向的
夹角θ<90°且弹簧的伸长量不超过弹性限度， 图7
则下面给出的弹簧伸长量x 与cos θ的函数关系图象中，最接近的是
( )
9.如图8所示，轻绳一端系在质量为m 的物体A 上，
另一端与套在粗糙竖直杆MN 上的轻圆环B 相连
接．现用水平力F 拉住绳子上一点O ，使物体A
及圆环B 静止在图中虚线所在的位置．现稍微
增加力F 使O 点缓慢地移到实线所示的位置，这
一过程中圆环B 仍保持在原来位置不动．则此过
程中，圆环对杆摩擦力F 1和圆环对杆的弹力F 2的 图8
变化情况是
( ) A ．F 1保持不变，F 2逐渐增大
B ．F 1逐渐增大，F 2保持不变
C ．F 1逐渐减小，F 2保持不变
D ．F 1保持不变，F 2逐渐减小
二、多项选择题
10.如图9所示，斜面倾角为θ(θ为锐角)
两个物体A和B相接触放在粗糙的斜面
上，当他们加速下滑时，下面对A、B
之间相互作用力的分析正确的是() 图9
A.当m B>m A时，A、B之间有相互作用力；当m B≤m A时，A、B之间无相互作用力
B.设两物体与斜面的动摩擦因数分别为μA、μB，当μA>μB时，A、B之间有相互作用力；
当μA≤μB时，A、B之间没有相互作用力
C.设A、B与斜面摩擦力分别为f A、f B，当f A>f B时，A、B间有相互作用力；当f A≤f B
时，A、B之间没有相互作用力
D.A、B间是否有相互作用力跟斜面倾角θ无关
11.如图10所示，质量为m的木块在质量为M
的长木板上向右滑行，木块同时受到向右
的拉力F的作用，长木板处于静止状态，已图10
知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，则() A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)g
C．当F>μ2(m＋M)g时，木板便会开始运动
D．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动
12.如图11所示，放在水平地面上的物体M上
叠放物体m，两者间有一条处于压缩状态
的弹簧，整个装置相对地面静止．则M、
m的受力情况是() 图1
A．m受到向右的摩擦力
B．M受到m对它向左的摩擦力
C．地面对M的摩擦力向右
D．地面对M无摩擦力作用
三、非选择题
13.如图12所示，质量为0.78 kg的金属块放
在水平桌面上，在与水平方向成37°角斜
向上、大小为3.0 N的拉力F作用下，以
2.0 m/s的速度向右做匀速直线运动．图12
(sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，g取10 m/s2)求：
(1)金属块与桌面间的动摩擦因数；
(2)如果从某时刻起撤去拉力，撤去拉力后金属块在桌面上滑行的最大距离．
答案 1.B 2.A 3.B 4.C 5.B 6.C 7.B 8.D 9.A 10.BD 11.AD 12.ABD
13. (1)0.4(2)0.5 m。