(完整版)高中物理力的平衡经典习题及答案
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.如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧挨着墙壁.现再在斜面上加一物体m,且M、m相对静止,小车后来受力个数为()A.3B.4C.5D.6【答案】B【解析】先对物体m受力分析,受到重力、支持力和静摩擦力;再对M受力分析,受重力、m对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力,同时地面对M有向上的支持力,共受到4个力;故选B.【考点】考查了受力分析点评:对物体受力分析可以按照先已知力,再重力,最后弹力和摩擦力,要结合弹力和摩擦力的产生条件判断,本题中墙壁虽与小车接触,但无弹力.2.足球运动员已将足球踢向空中,如右图所示,下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受为空气阻力)()力图中,正确的是(G为重力,F为脚对球的作用力,Ff【答案】B【解析】物体一定受向下的重力;脚对球已经没有力,因为脚并没有碰到球;空气对球的阻力不能忽略,方向与球相对空气的运动方向相反;空气对足球的浮力很小,忽略不计;因而球只受重力和空气阻力;故选B.【考点】考查了受力分析点评:本题中容易考虑浮力或多个脚踢的力,要结合弹力的产生条件判断弹力的有无,浮力要结合实际情况后忽略,若是气球,浮力不能忽略.3.下列说法中正确的是()A.用手压弹簧,手先给弹簧一个作用,弹簧被压缩后再反过来给手一个作用B.运动员将垒球抛出后,垒球的运动状态仍在变化,垒球仍为受力物体,但施力物体不是运动员C.施力物体对受力物体施加了力,施力物体本身可能不受力的作用D.某物体作为一个施力物体,但不一定是受力物体【答案】B【解析】力的作用是相互的,总是成对出现,这一对相互作用力同时产生,没有先后,产生力的两个物体互为施力物体,互为受力物体。
A、用手压弹簧,手给弹簧一个作用,由于力的作用是相互的,同时弹簧也会给手一个作用;错误B、运动员将垒球抛出后,运动员不再给垒球作用力,垒球的运动状态仍在变化,垒球仍为受力物体,但所受力的施力物体不是运动员;正确C、力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,同时另一个物体一定对这个物体也会施加力的作用;错误D、产生力的两个物体互为施力物体,互为受力物体,某物体作为一个施力物体,一定也是受力物体;错误故选B【考点】对力的概念的理解点评:容易题。
高三物理三力平衡试题答案及解析

高三物理三力平衡试题答案及解析1.如图所示,弹簧秤、绳和滑轮的重力不计,摩擦力不计,物体重量都是G.在甲、乙、丙三种情况下,弹簧的读数分别是F1、F2、F3,则()A.F3>F1=F2B.F3=F1>F2C.F1=F2=F3D.F1>F2=F3【答案】B【解析】甲图:物体静止,弹簧的拉力;乙图:对物体为研究对象,作出力图如图。
由平衡条件得丙图:以动滑轮为研究对象,受力如图.由几何知识得.故【考点】考查了力的合成与分解2.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面间的动摩擦因数均为μ.现对物块施加一个水平向右的恒力F,如果物块和斜劈都仍处于静止状态,则()A.物块受到的合外力增大B.地面对斜劈的摩擦力可能减小C.水平恒力F不可能大于D.水平恒力F可能大于μ(m+M)g【答案】C【解析】因为加水平力F后物块和斜劈都仍处于静止状态故所受的合力仍为零不变,选项A错误;对物体和斜面的整体而言,加力F 时地面对斜劈的摩擦力一定增加,选项B错误;当m将要向上运动时,则由正交分解法可得:,解得:,因为物体m静止,所以水平恒力F不可能大于,选项C 正确;当Mm的整体将要运动时,则F=μ(m+M)g,因为整体是静止的,所以水平恒力F不可能大于μ(m+M)g,选项D 错误。
【考点】物体的平衡及正交分解法。
3.如图所示,质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静放在粗糙水平地面上,O为球心.有一劲度系数为K的轻弹簧一端固定在半球底部处,另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点。
已知地面与半球形容器间的动摩擦因数为μ, OP与水平方向的夹角为θ=30°.下列说法正确的是A.小球受到轻弹簧的弹力大小为B.小球受到容器的支持力大小为C.小球受到容器的支持力大小为D.半球形容器受到地面的摩擦大小为【答案】C【解析】对小球受力分析,如图所示,由几何关系可知,,故A、B错误;C正确;由牛顿第三定律可知,弹簧对容器的弹力大小等于F,小球对弹簧的弹力等于T;由图形可知,两力在水平方向的分量相等,故容器在水平方向不受摩擦力,故D错误.【考点】共点力的平衡;力的合成与分解。
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 NB.3 N、6 N、4 NC.1 N、2 N、10 ND.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的合力方向应该是图1-2-15A.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.F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OO '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 cos θB.F sin θC.F tan θD.F cot θ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OO '垂直,如图所示.故F '的最小值为F '=F sin θ,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.第一次两手距离与肩同宽,第二次两手间的距离是肩宽的2倍.比较运动员两次对单杠向下的作用力的大小,其结果为_______.解析:由于运动员匀速上升,运动员两次所受单杠的作用力都等于他的重力,故他对单杠向下的作用力都是mg .答案:mg6. 一根轻质细绳能承受的最大拉力是G ,现把一重为G 的物体系在绳的中点,两手先并拢分别握住绳的两端,然后缓慢地左右对称分开.为使绳不断,两绳间的夹角不能超过A.45°B.60°C.120°D.135°解析:当两绳间的夹角为120°时,两绳的拉力等于G ;若两绳的夹角大于120°,两绳的拉力大于G ;若两绳间的夹角小于120°,两绳的拉力小于G ,故选C.答案:C7. 刀、斧、凿、刨等切削工具的刃都叫做劈,劈的截面是一个三角形,如图1-2-17所示,使用劈的时候,在劈背上加力F ,这个力产生的作用效果是使劈的两侧面推压物体,把物体劈开.设劈的纵截面是一个等腰三角形,劈背的宽度是d ,劈的侧面的长度是L .试求劈的两个侧面对物体的压力F 1、F 2.2图1-2-17解析:根据力F 产生的作用效果,可以把力F 分解为两个垂直于侧面的力'1F 、'2F ,如图所示,由对称性可知,'1F ='2F .根据力三角形△O '1F F 与几何三角形△ACB 相似可得L F '1=dFF2'所以'1F ='2F =dLF 由于F 1='1F ,F 2='2F , 故F 1=F 2=dL F . 答案:F 1=F 2=dL F8. 如图1-2-18所示,保持θ不变,将B 点向上移,则BO 绳的拉力将图1-2-18 A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小解析:对结点O 受力分析如图甲所示.由于结点O 始终处于平衡状态,合力为零,故F 1、F B 、F A 经过平移可构成一个矢量三角形,其中F 1=mg ,其大小和方向始终不变;F A 方向也不变,大小可变;F B 的大小、方向都在变.在绳向上偏移的过程中,可能作出一系列矢量三角形如图乙所示,显而易见在F B 变化到与F A 垂直前,F B 是逐渐变小的,然后F B 又逐渐变大.同时看出F A 是逐渐变小的,故C 正确.应用此方法可解决许多相关动态平衡问题.AA甲乙答案:C9.用细绳AC 和BC 吊起一重物,两绳与竖直方向的夹角如图1-2-19所示,AC 能承受的最大拉力为150 N ,BC 能承受的最大拉力为100 N.为使绳子不断裂,所吊重物的质量不得超过多少?图1-2-19解析:重物受到的三个力的方向已确定.当AC 、BC 中有一条绳的拉力达到最大拉力时,设F AC 已达到F AC =150 N ,已知F BC =F AC tan30°=86.6 N <100 N.A CG =30cos AC F =22150N =172 N. G =172 N 时,F AC =150 N ,而F BC <100 N ,AC 要断. 所以G ≤172 N ,m ≤17.2 kg. 答案:m ≤17.2 kg10.(2003年高考新课程理科综合,19)如图1-2-20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m 1的小球和O 点的连线与水平线的夹角为α=60°.两小球的质量比12m m 为2图1-2-20A.33B.32C.23D.22 解析:由F N 与F T 水平方向合力为零可知,F N =F T ;竖直方向有2F T cos30°=m 1g ,又F T =m 2 g ,从而得2m 2 g ×23=m 1 g ,解得12m m =33.答案:A11.如图1-2-21所示,重为G 的均匀链条,两端用等长的轻绳连接,接在等高的地方,绳与水平方向成θ角.试求:(1)绳子的张力;(2)链条最低点的张力.图1-2-21解析:(1)如图所示,设两端绳的拉力均为F 1,则有2F 1sin θ=G1F 1=θsin 2G. (2)设链条最低点的张力为F 2,则有 F 2=F 1cos θ=21G cot θ. 答案:(1)θsin 2G (2)21G cot θ12. 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 固定在墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m =10 kg 的重物,∠CBA =30°,如图1-2-22 所示.则滑轮受到绳子的作用力为(g 取10 m/s 2)ABCm图1-2-22A.50 NB.503 NC.100 ND.200 N解析:滑轮所受绳子的作用力是滑轮两侧绳子拉力的合力.根据定滑轮的特点,两侧绳的拉力均为F =mg =100 N.由于两侧绳的夹角为120°,所以,它们的合力也等于100 N ,C 选项正确.答案:C 13.(2003年辽宁大综合,36)如图1-2-23所示,一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a 、b 为两个位于斜面上质量均为m 的小木块.已知所有接触面都是光滑的.现发现a 、b 沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于♋♌Ma b图1-2-23 A.Mg +mgB.Mg +2mgC.Mg +mg (sin α+sin β)D.Mg +mg (cos α+cos β)解析:以楔形木块为研究对象,它受到重力、支持力、两木块的压力,根据平衡条件得F N =Mg +mg cos 2α+mg cos 2β 由于α+β=90°, 故cos 2α+cos 2β=1,所以楔形木块对地面的压力为F N =Mg +mg 正确选项为A. 答案:A14.如图1-2-24所示,用光滑的粗铁丝做成一直角三角形,BC 水平,AC 边竖直,∠ABC =α,AB 及AC 两边上分别套有细线连着的铜环,当它们静止时,细线跟AB 所成的角θ的大小为(细线长度小于BC )图1-2-24A.θ=αB.θ>2π C.θ<αD.α<θ<2π 解析:若铜环Q 质量为零,则它仅受线的拉力和铁丝AC 的弹力,它们是一对平衡力.由于铁丝对Q 环的弹力垂直于AC ,则细线必定垂直于AC ,此时θ=α,由于Q 环的质量大于零,故θ>α.同样的道理,若铜环P 的质量为零,则θ=2π,而铜环P 的质量大于零,则θ<2π,故α<θ<2π.选项D 正确.答案:D15.(2004年天津理综,17)中子内有一个电荷量为+32e 的上夸克和两个电荷量为-31e 的下夸克,一简单模型是三个夸克都在半径为r 的同一圆周上,如图1-2-25所示.图1-2-26给出的四幅图中,能正确表示出各夸克所受静电作用力的是+23e图1-2-25+23e+23e+23e+23eBD图1-2-26解析:电荷量为-31e 的下夸克所受的另一个电荷量为-31e 的下夸克给它的静电力,为电荷量为+32e 的上夸克给它静电力的21,则由受力图及相应的几何知识可得到,两个电荷量为-31e 的下夸克所受的静电力的合力均竖直向上,电荷量为+32e 的上夸克所受的静电力的合力竖直向下,故B 选项正确.答案:B16.有点难度哟!如图1-2-27所示,在倾角α=60°的斜面上放一个质量为m 的物体,用k =100 N/m 的轻质弹簧平行斜面吊着.发现物体放在PQ 间任何位置都处于静止状态,测得AP =22 cm ,AQ =8 cm ,则物体与斜面间的最大静摩擦力等于多少?图1-2-27解析:物体位于Q 点时,弹簧必处于压缩状态,对物体的弹力F Q 沿斜面向下;物体位于P 点时,弹簧已处于拉伸状态,对物体的弹力F P 沿斜面向上,P 、Q 两点是物体静止于斜面上的临界位置,此时斜面对物体的静摩擦力都达到最大值F m ,其方向分别沿斜面向下和向上.根据胡克定律和物体的平衡条件得: k (l 0-l 1)+mg sin α=F m k (l 2-l 0)=mg sin α+F m解得F m =21k (l 2-l 1)=21×100×0.14 N=7 N. 答案:7 N17.有点难度哟!压榨机如图1-2-28所示,B 为固定铰链,A 为活动铰链.在A 处作用一水平力F ,C 就以比F 大得多的力压D .已知L =0.5 m ,h =0.1 m ,F =200 N ,C 与左壁接触面光滑,求D 受到的压力.图1-2-28解析:根据水平力产生的效果,它可分解为沿杆的两个分力F 1、F 2,如图a 所示.则F 1=F 2=αcos 21F=αcos 2FFF F 2F F F 34a b而沿AC 杆的分力F 1又产生了两个效果:对墙壁的水平推力F 3和对D 的压力F 4,如图b 所示,则F 4=F 1sin α=21F tan α而tan α=hL故F 4=hLF 2=1.022005.0⨯⨯ N=500 N. 答案:500 N18.(06广东模拟)如图1-2所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图,图中BC 边为斧头背,AB 、AC 边是斧头的刃面。
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。
物理共点力的平衡试题(含答案)精品

θ F物理共点力的平衡试题(高一物理上册)一、不定项选择1、如图所示,物体在水平力F 作用下静止在斜面上,若稍增大水平力F ,而物体仍能保持静止,下列说法正确的是( ) A 、斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大B 、斜面对物体的静摩擦力不一定增大,支持力一定增大C 、斜面底部受到地面的摩擦力为F,方向水平向右D 、斜面底部受到地面的摩擦力为F ,方向水平向左2、如图所示,物体B 的上表面水平,B 上面载着物体A,当它们一起沿固定斜面C 匀速下滑的过程中物体A 受力是( )A 、只受重力B 、只受重力和支持力C 、有重力、支持力和摩擦力D 、有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力3、把一木块放在水平桌面上保持静止,下面说法中哪些是正确的( ) A 、木块对桌面的压力就是木块受的重力,施力物体是地球 B 、木块对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的 C 、木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力D 、木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力二力平衡 4、在力的合成中,下列关于两个分力(大小为定值)与它们的合力的关系的说法中,正确的是( )A 、合力一定大于每一个分力;B 、合力一定小于分力;C 、合力的方向一定与分力的方向相同;D 、两个分力的夹角在0°~180°变化时,夹角越大合力越小5、如图所示,恒力F 大小与物体重力相等,物体在恒力F 的作用下,沿水平面做匀速运动,恒力F 的方向与水平成θ角,那么物体与桌面间的动摩擦因数为( ) A 、cos θB 、ctg θC 、cos 1sin θθ+D 、tg θ6、物体A 、B 、C 叠放在水平桌面上,用水平力F 拉B ,使三者一起匀速向右运动,则( )A 、物体A 对物体B 有向左的摩擦力作用;B 、物体B 对物体C 有向右的摩擦力作用;C 、桌面对物体A 有向左的摩擦力作用;D 、桌面和物体A 之间没有摩擦力的作用.A B CAB C FO α7、如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m 的小球,小球和斜坡及挡板间均无摩擦,当档板绕O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,则有( ) A 、斜面对球的支持力逐渐增大 B 、斜面对球的支持力逐渐减小C 、档板对小球的弹力先减小后增大D 、档板对小球的弹力先增大后减小 8、在水平力F 的作用下,重力为G 的物体匀速沿竖直墙壁下滑,如图,若物体与墙壁之间动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力大小为( ) A 、μF B 、μF+G C 、G D 、22G F9、如图所示,F 1、F 2为两个分力,F 为其合力,图中正确的合力矢量图是( )10、如图所示为四位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所作的图示,F 1和F 2是两个弹簧秤同时拉橡皮条时的力的图示,F'是一个弹簧秤单独拉橡皮条时的力的图示,F 是根据平行四边形定则作出的F 1和F 2的合力的图示,其中错误的一个图是( )二、实验题1、在“探究力的等效和替代的平行四边形定则”的实验中,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O 点,以下操作中错误..的有( )A 、同一次实验中,O 点位置允许变动。
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。
高三物理力与物体平衡试题答案及解析

高三物理力与物体平衡试题答案及解析1.如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态,若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则()A.B对墙的压力增大B.A与B之间的作用力增大C.地面对A的摩擦力减小D.A对地面的压力减小【答案】C【解析】A对B的支持力F1指向圆弧的圆心,当A向右移动时,Fl与竖直方向的夹角将减小,设F2为竖直墙对B的压力,根据力的平衡条件得:,,减小,则F1减小,B错误;,减小,F2减小,A错误,对A、B利用整体法分析,地面对物体的摩擦力Ff 的大小等于F2,F2减小,Ff减小,C正确;A对地面的压力大小等于A、B重力之和,是定值,D错误.2.一个静止的质点,在两个互成锐角的恒力F1、F2作用下开始运动,经过一段时间后撤掉其中的一个力,则质点在撤去该力前后两个阶段中的运动情况分别是()A.匀加速直线运动,匀减速直线运动B.匀变速曲线运动,匀速圆周运动C.匀加速直线运动,匀变速曲线运动D.匀加速直线运动,匀速圆周运动【答案】C【解析】撤去前,由平行四边形定则知合力为其对角线,速度即沿合力方向,所以为匀加速直线运动,撤去后,剩余的这个力的方向与速度方向不一致,且成锐角,所以质点做匀变速曲线运动,C对。
3.如图所示,在半圆形光滑凹槽内,两轻质弹簧的下端固定在槽的最低点,另一端分别与小球P、Q相连。
已知两球在图示P、Q位置静止。
则下列说法中正确的是A.若两球质量相同,则P球对槽的压力较小B.若两球质量相同,则两球对槽的压力大小相等C.若P球的质量大,则O′P弹簧的劲度系数大D.若P球的质量大,则O′P弹簧的弹力大【答案】BD【解析】对两小球受力分析如图所示,都是受重力、支持力和弹簧的弹力三个力,两小球静止,受力平衡,根据平行四边形定则作平行四边形,有几何关系可知:∽,∽。
,,即支持力始终与重力相等,若两球质量相等,重力相等,则所受支持力相等,对槽的压力必然相等,故A错误、B正确;,得,,得,由图可知,又,则,故D正确;根据胡克定律,两弹簧的形变量未知,则劲度系数的大小关系无法确定,故C错误。
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1、如图所示,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.若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、如图所示,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,则下列符合条件的有A.7N、8N、15N B.11N、5N、8NC.1N、6N、8N D.4N、3N、12N4、如图所示,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 -FA.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、如图所示,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,若用竖直向上的力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. 若用外力使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,下列说法中不正确的是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、如图所示,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.两球再次达到平衡,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.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、如图所示,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。
则弹簧的长度被压缩了 A. B. C .D.11、如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,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. B.C.D.12、如图所示,A、B两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连,B球用长为L的细线悬于O点,A球固定在O点正下方,且O、A间的距离恰为L,此时绳子所受的拉力为F1,现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F2,则F1与F2的大小关系为A.F1 < F2 B.F1 > F2C.F1 = F2 D.因k1、k2大小关系未知,故无法确定13、如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(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.轻绳上拉力一定不变C.Q受到的摩擦力变化不确定 D14、如图1,OP为粗糙的水平杆,OQ为光滑的竖直杆,质量相同的两个小环a、b,通过细线连接套在杆上,a环在A位置时平衡.当a 环移到位置时也恰好平衡,在A位置水平杆受到的压力为F N1,细线的拉力为F1,在位置水平杆受到的压力为F N2,细线的拉力为F2,则下述结论正确的是( )A .,F1=F2B .,C .,F1<F2D .,15、如图所示,一物块受到一个水平力F作用静止于斜面上,此力F的方向与斜面平行,如果将力F撤消,下列对物块的描述正确的是A.木块将沿斜面下滑 B.木块受到的摩擦力变大C.木块立即获得加速度 D.木块所受的摩擦力方向改变16、在固定于地面的斜面上垂直安放一个挡板,截面为圆的柱状物体甲放在斜面上,半径与甲相等的光滑圆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,如图所示。
现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向极其缓慢地移动,直至甲与挡板接触为止。
设乙对挡板的压力F1,甲对斜面的压力为F2,在此过程中( )A.F1缓慢增大,F2缓慢增大B.F1缓慢增大,F2缓慢减小C.F1缓慢减小,F2缓慢增大D.F1缓慢减小,F2不变17、如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为和的木块a和b,中间用一原长为L、劲度系数为k 的轻弹簧连结起来,木块与地面间的动摩擦因数为.现用一水平力向右拉木块b,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是()A. B.C. D.18、如图所示,一物体M放在粗糙的斜面上保持静止,斜面静止在粗糙的水平面上,现用水平力F推物体时,M和斜面仍然保持静止状态,则下列说法正确的是()A.斜面体受到地面的支持力增大B.斜面体受到地面的摩檫力一定增大ti m e 三、计算题(每空? 分,共? 分)19、一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A 和B (中央有孔),A 、B 间由细绳连接着,它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B 球与环中心O 处于同一水平面上,A 、B 间的细绳呈伸直状态,与水平线成300夹角.已知B 球的质量为3kg ,求细绳对B 球的拉力和A 球的质量m A .20、一表面粗糙的斜面,放在光滑的水平地面上,如图4所示,θ为斜面倾角.斜面固定时,一质量为m 的滑块恰好能沿斜面匀速下滑.斜面不固定时,若用一推力F 作用于滑块 ,使之沿斜面匀速上滑.为了保持斜面静止不动,必须用一大小为F 0=4mgcos θsin θ的水平力作用于斜面.求推力F 的大小和方向.21、如图所示,质量为M 、横截面积为直角三角形的物块ABC ,它与竖直墙壁的动摩擦因数为μ,ÐABC = a ,AB 边靠在竖直墙面上,F 是垂直于斜面BC 的推力,为使物块保持静止状态.F的大小应满足什么条件?(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)评卷人得分23、如图B-10所示,质量为m的物体恰好能在倾角为α的斜面上匀速下滑,如果在物体上施加一个力F,使物为多少?这个力的最小值是多少?体沿斜面匀速上滑,为了使力F取最小值,则这个力与斜面的倾角θ24、如图B-9所示,ABCD为一倾角为θ=30°的粗糙斜面,AD边与BC边平行,斜面上有一重为G=10N的物体,当对物体作用一个与AD边平行的拉力F 时,物体恰能做匀速直线运动.如果物体和斜面间动摩擦因数μ=.,求拉力F的大小以及力F和物体运动方向之间的夹角25、质量为10kg的物体放在粗糙的斜面上,当斜面倾角为37°时,物体恰好可以匀速下滑,求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数(g=10N/kg)(2)保持倾角不变,为使物体可以匀速上滑,需加多大的沿斜面向上方向的推力?sin37°=0.6 cos37°=0.8)(已知:26、如图B-8所示,绳子一端系于天花板上A点,另一端所系小球置于光滑的半球面上B点,悬点A和球心O在27、轻绳一端系在质量为m =30kg 的物体上,另一端系在一个质量为mA =2kg 套在粗糙竖直杆MN 的圆环上.现用水平力F 拉住绳子上一点,使物体从如图所示实线位置O 缓慢下降到虚线位置O′, θ=530时,圆环恰好要下滑,求杆与环间动摩擦因数μ.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)28、如图所示,质量为m 1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 端与放置在水平面上的质量为m 2的物体乙相连,轻绳OA 与竖直方向的夹角 θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态。
(取g=10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:(1)轻绳OA 、OB 受到的拉力是多大?(2) 乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(3)若物体乙的质量m 2=4kg ,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m 1最大不能超过多少?29、如下图所示,A 、B 两物体叠放在水平地面上,已知A 、B 的质量分别为m A =10 kg ,m B =20 kg ,A 、B 之间,B 与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5.一轻绳一端系住物体A ,另一端系于墙上,绳与竖直方向的夹角为37°,今欲用外力将物体B 从物体A 下向右匀速拉出,求(1)绳的拉力N 的大小?(2)A 、B 两物体之间的摩擦力f 的大小?(3)所加水平力F 的大小?(取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)四、填空题(每空? 分,共? 分)30、如图所示,轻绳OA 一端系在天花板上,与竖直线夹角为370,轻绳OB 水平,一端系在墙上,O 点处挂一重为40N 的物体.绳AO 拉力为 N 、BO 的拉力为 N ;若绳AO 、BO 、CO 所能承受的最大拉力均为100N ,则所吊重物不能超过评卷人得分ti m e 五、综合题(每空? 分,共? 分)31、如图所示,一个重为G 的小球套在竖直放置的半径为R 的光滑大圆球上,一个劲度系数为k ,原长为L (L<R )的轻弹簧,一端固定在大圆环顶点A ,另一端与小球相连小球在大圆环上无可摩擦滑动,求:当环静止于B 点时,弹簧有多长?32、如图所示,质量为M 的直角三棱柱A 放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为θ。
质量为的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A 和B 都处于静止状态,求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少?参考答案一、多项选择评卷人得分A解析:对于木块1,水平方向受向左的滑动摩擦力17、,向右的弹簧弹力F的作用,做匀速直线运动,二力平衡=F N①又②F=kx③由①②③得,故两块之间距离为L +。