专题一 第1练 力与物体的平衡(知识点完整归纳)

专题一力与运动

第1练力与物体的平衡

A级保分练

1．(2020·广东揭阳市第一次模拟)如图1所示，在粗糙水平面上放置A、B、C三个物块，物块之间由两根完全相同的轻弹簧相连接，两弹簧的伸长量相同，且它们之间的夹角∠ABC＝120°，整个系统处于静止状态．已知A物块所受的摩擦力大小为F f，则B物块所受的摩擦力大小为()

图1

A.

3

2F f B．F f

C.3F f D．2F f

答案 B

解析物块A水平方向上受弹簧的拉力F T和水平面的静摩擦力F f作用，根据共点力平衡条件可知：F T＝F f，由于两根弹簧相同，且伸长量相同，因此，两弹簧上的弹力大小相等，物块B水平方向受两弹簧的拉力和水平面的静摩擦力F f′作用，根据共点力平衡条件可知：F f′＝2F T cos 60°＝F f，故选项B正确．

2．(2020·安徽蚌埠市检查)如图2甲，一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，空调外机的重心恰好在支架水平横梁OA和斜梁OB的连接点O的上方，图乙为示意图．如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，这时OA对O点的作用力F1和OB对O点的作用力F2将如何变化()

图2

A ．F 1变大，F 2变大

B ．F 1变小，F 2变小

C ．F 1变大，F 2变小

D ．F 1变小，F 2变大

答案 B

解析 设OA 与OB 之间的夹角为α，对O 点受力分析，如图所示．根据平衡条件可知

F 压＝

G ，F 2＝F 压sin α，F 1＝F 压tan α

因α角逐渐变大，由数学知识可知，F 1变小，F 2变小，故B 正确，A 、C 、D 错误．

3．(2019·全国卷Ⅱ·16)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/s 2.若轻绳能承受的最大张力为1 500 N ，则物块的质量最大为( )

A ．150 kg

B ．100 3 kg

C ．200 kg

D ．200 3 kg

答案 A

解析 设物块的质量最大为m ，将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡条件，在沿斜面方向有F ＝mg sin 30°＋μmg cos 30°，此时F ＝1 500 N ，解得m ＝150 kg ，A 项正确．

4．(2020·广东六校联盟第一次联考)一质量为M 、带有挂钩的球形物体套在倾角为θ的细杆上，并能沿杆匀速下滑，若在挂钩上再吊一质量为m 的重物，让它们沿细杆下滑，如图3所示，则球形物体( )

图3

A．沿细杆加速下滑B．仍匀速下滑

C．受到细杆的摩擦力不变D．受到细杆的弹力变小

答案 B

解析不挂重物时，球形物体受重力、支持力和摩擦力而匀速下滑，根据平衡条件，F N＝Mg cos θ，F f＝μMg cos θ，μMg cos θ＝Mg sin θ

当挂上重物后F N′＝(M＋m)g cos θ，

F f′＝μ(M＋m)g cos θ，

所以摩擦力变大，弹力变大，故C、D错误．

(M＋m)g sin θ－μF N′＝0

故球形物体仍然做匀速直线运动，A错误，B正确．

5.(2020·安徽十校联盟检测)如图4所示，一个人静止在水平地面上，当α＝60°时，人能拉起重物的最大重力为人的重力的0.2倍，已知地面对人的最大静摩擦力等于滑动摩擦力(忽略定滑轮的摩擦力)，则当α＝30°时，人静止时能拉起重物的最大重力约为人重力的()

图4

A．0.3倍B．0.6倍

C．0.8倍D．1.61倍

答案 A

解析设人与地面间的动摩擦因数为μ，当α＝60°时

0．2G sin 60°＝μ(G－0.2G cos 60°)，求得μ＝

3 9，

当α＝30°时，kG sin 30°＝μ(G－kG cos 30°)，

求得k≈0.3，选项A正确，B、C、D错误．

6.(2020·陕西汉中市第二次检测)如图5所示，一质量为m的物体用一根足够长的细绳悬吊于天花板上的O点，现用一光滑的金属钩子钩住细绳，水平向右缓慢拉动绳子(钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上)，重力加速度为g，下列说法正确的是()

图5

A．钩子对细绳的作用力始终水平向右

B．OA段绳子的力逐渐增大

C．钩子对细绳的作用力逐渐增大

D．钩子对细绳的作用力可能等于2mg

答案 C

解析OA段绳子的拉力大小一直为mg，大小不变，B错误；两段绳子对钩子的作用力的合力是向左下方的，故钩子对细绳的作用力向右上方，A错误；两段绳子间的夹角在减小，根据平行四边形定则可知，两段绳子拉力的合力变大，则钩子对细绳的作用力也是逐渐变大，C正确；因为钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上，两段绳子之间的夹角不可能达到90°，细绳对钩子的作用力不可能等于2mg，钩子对细绳的作用力也不可能等于2mg，D错误．

7.如图6所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现将两环距离变小后书本仍处于静止状态，则()

图6

A．杆对A环的支持力变大

B．B环对杆的摩擦力变小

C．杆对A环的力不变

D．与B环相连的细绳对书本的拉力变大

答案 B

解析将A、B两个轻环、绳及书本视为整体，在竖直方向上，整体受到向下的重力和向上

的支持力作用，两个支持力大小之和等于重力，F N＝1

2mg，大小保持不变，A错误；对B环

受力分析如图所示，F f＝F N tan θ＝1

2mg tan θ，两环距离变小，tan θ减小，F f变小，B正确；对A环受力分析与B环类似，杆对环的力为支持力F N和摩擦力F f的合力，与F T大小相等，