高一物理必修一动态平衡受力分析

试卷第 1 页 总 4 页 高一动态平衡受力分析高一动态平衡受力分析 1 如图所示 重物的质量为m 轻细绳AO的A端和BO的B端固定 平衡时BO水平 AO与竖直方向的夹角为 60 AO的拉力F1 BO的拉力F2和物体重力的大小关系是 A F1 mg B F1 mg C F2 mg D F2 mg 2 如图所示 水平力F作用于A物体 A B两物体都处于静止状态 下列说法正确 的是 A 物体A所受支持力大于A的重力 B 物体A所受合力为零 C 物体A所受摩擦力方向向左 D 物体B所受合力为F 3 如图所示 重物的质量为m 轻细绳AO的A端和BO的B端固定 平衡时BO水平 AO与竖直方向的夹角为 60 AO的拉力F1 BO的拉力F2和物体重力的大小关系是 A F1 mg B F1 mg C F2 mg D F2 mg 4 如图所示 水平力F作用于A物体 A B两物体都处于静止状态 下列说法正确 的是 A 物体A所受支持力大于A的重力 B 物体A所受合力为零 C 物体A所受摩擦力方向向左 D 物体B所受合力为F 5 如图 在木板上有一物体 在木板与水平面间的夹角缓慢增大的过程中 如果物体 仍保持与板相对静止 则下列说法中错误的是 试卷第 2 页 总 4 页 A 物体所受的弹力和重力的合力方向沿斜面向下 B 物体所受的合外力不变 C 斜面对物体的弹力大小增加 D 斜面对物体的摩擦力大小增加 6 如图所示 楔形物块 a 固定在水平地面上 在其斜面上静止着小物块 b 现用大小一 定的力 F 分别沿不同方向作用在小物块 b 上 小物块 b 仍保持静止 如下图所示 则 a b 之间的静摩擦力一定增大的是 A B C D 7 如图所示 木板 C 放在水平地面上 木板 B 放在 C 的上面 木板 A 放在 B 的上面 A 的右端通过轻质弹簧测力计固定在竖直的墙壁上 A B C 质量相等 且各接触面间 动摩擦因数相同 用大小为 F 的力向左拉动 C 使它以速度 v 匀速运动 三者稳定后弹 簧测力计的示数为 T 则下列说法正确的是 A B 对 A 的摩擦力大小为 T 方向向右 B A 和 B 保持静止 C 匀速运动 C A 保持静止 B 和 C 一起匀速运动 D C 受到地面的摩擦力大小为 F T 8 如图所示 轻弹簧的一端与物块 P 相连 另一端固定在木板上 先将木板水平放置 并使弹簧处于拉伸状态 缓慢抬起木板的右端 使倾角逐渐增大 直至物块 P 刚要沿 木板向下滑动 在这个过程中 关于物块 P 所受静摩擦力的大小和使物体紧压斜面的 力 说法正确的是 A 一直增大 一直增大 B 一直减小 一直增大 试卷第 3 页 总 4 页 C 先减小后增大 一直减小 D 先增大后减小 一直减小 9 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 的固定 斜面间 若以挡板与斜面接触处为轴逆时针缓慢转动挡板至与斜面垂直 在此过程中 A A 球对斜面的压力逐渐增大 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 B 两球间的弹力不变 10 如图 用 OA OB 两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间 开始时 OB 绳水平 现保持 O 点位置不变 改变 OB 绳长使绳右端由 B 点缓慢上移至 B 点 此时 OB 与 OA 之间的 夹角 mg F2 mgtan60 3mg mg 故 A 正确 2 B 解析 对 A 受力分析 在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力 在水平 方向上受到 F 和摩擦力 A 处于静止 所以合力为零 即 A 所受的支持力大小等于 A 的重 力大小 摩擦力方向与 F 方向相反 即向右 AC 错误 B 正确 由于 B 处于静止状态 所 以受到的合力为零 D 错误 3 A 解析 试题分析 对结点 O 受力分析 根据平行四边形定则比较绳子拉力和重力的大小 关系 对O点受力分析 根据共点力平衡得 1 2 60 mg Fmgmg cos 故 A 正确 2 tan603Fmgmgmg 4 B 解析 对 A 受力分析 在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力 在水平 方向上受到 F 和摩擦力 A 处于静止 所以合力为零 即 A 所受的支持力大小等于 A 的重 力大小 摩擦力方向与 F 方向相反 即向右 AC 错误 B 正确 由于 B 处于静止状态 所以 受到的合力为零 D 错误 5 C 解析 A 木块相对木板静止 对物体进行受力分析 由平衡条件知 重力与弹力的合力一定与等大反向 故物体所受的弹力和重力的合力方f 向沿斜面向下 A 正确 B 物体始终处于平衡状态 合力为零保持不变 故 B 正确 C 根据平衡条件得 增大 则 N 减小 故 C 错误 Nmgcos D 由平衡条件静摩擦力 由于木板从水平面绕 B 端逆时针缓慢转动 所以fmgsin 逐渐增大 所以木块所受的静摩擦力逐渐增大 故 D 正确 点睛 求解一个物理量的变化 先通过物理规律表示出这个物理量 再根据其它量的变化 判断 6 A 解析 试题分析 对物体进行受力分析 根据平衡条件 运用正交分解法列出平衡方程 再判断静摩擦力的变化 本卷由系统自动生成 请仔细校对后使用 答案仅供参考 答案第 2 页 总 6 页 不加力 F 时 对物块进行受力分析 将重力分解 根据平衡条件得出 sinfmg 对 A 图受力分析 有 故摩擦力一定增大 A 正确 sinfmgF 对 B C 图受力分析如图所示 如果 则摩擦力变小 sinsinFmgfmgF 如果 由于不知道 F 的大小 所以摩擦力变化不确定 fsinFmg sinfFmg 可能增大 可能减小 也可能大小不变 C 与 B 相似 摩擦力变化不确定 f 可能增大 可 能减小 也可能大小不变 BC 错误 对 D 图受力分析 如图所示 根据平衡条件得出 故摩擦力不变 D 错误 sinfmg 7 C 解析 A 由题意 A B C 质量相等 且各接触面动摩擦因数相同 再依据滑动摩擦力 公式 可知 BC 之间的滑动摩擦力大于 AB 之间的 因此在 F 作用下 BC 作为一 N fF 整体运动的 对 A BC 整体受力分析 A 受水平向右的拉力和水平向左的摩擦力 那么根 据平衡条件 可知 B 对 A 的摩擦力大小为 T 方向向左 故 C 正确 AB 错误 D 又因为物体间力的作用是相互的 则物体 BC 整体受到 A 对它水平向右的摩擦力 大小 为 T 由于 BC 整体作匀速直线运动 则 BC 整体受到水平向左的拉力 F 和水平向右的两个 摩擦力平衡 A 对 B 的摩擦力和地面对 C 的摩擦力 根据平衡条件可知 C 受到地面的摩 本卷由系统自动生成 请仔细校对后使用 答案仅供参考 答案第 3 页 总 6 页 擦力大小为 故 D 错误 FT 点睛 本题考查了平衡力的辨别 会判断摩擦力的方向 并会根据影响滑动摩擦力的大小 因素分析摩擦力的大小变化是解决本题的关键 8 C 解析 设物块的重力为 G 木板与水平面的夹角为 弹簧的弹力大小为 F 静摩擦力大 小为 由题 缓慢抬起木板的右端 使倾角逐渐增大 直至物块 P 刚要沿木板向下滑动f 的过程中 弹簧的拉力不变 物块 P 的重力沿木板向下的分力先小于弹簧的弹力 后大于 弹簧的弹力 物块 P 所受的静摩擦力方向先木板向下 后沿木板向上 当物块 P 的重力沿 木板向下的分力小于弹簧的弹力时 则有 增大时 F 不变 减小 GsinfF f 当物块 P 的重力沿木板向下的分力大于弹簧的弹力时 则有 增大时 GsinfF F 不变 增大 所以物块 P 所受静摩擦力的大小先减小后增大 物块 P 对木板的压力等f 于重力的垂直分力 由于不断增大 故压力不断减小 故选项 C 正确 ABD 错mgcos 误 点睛 本题要抓住弹簧的拉力没有变化 重力的分力是变力 先小于弹簧的弹力 后大于 弹簧的弹力 根据平衡条件进行动态变化分析 9 BD 解析 AD 以 A 为研究对象 受力情况如图 1 重力 mg 没有变化 斜面和 B 球对 A 球的支持力 NA和 N1方向没有变化 根据平衡条件得到 B 对 A 的支持力 N1不变 斜面对 A 球支持力 NA不变 根 据牛顿第三定律得到 A 球对斜面的压力也不变 故 A 错误 D 正确 BC 以 AB 整体为研究对象 受力如图 2 所示 由图看出 挡板对 B 球的弹力 F 逐渐减小 斜面 对 A B 两球总的支持力 N 减小 则牛顿第三定律得 B 球对挡板的压力逐渐减小 N NA NB 斜面对 A 球支持力 NA不变 所以 NB减小 B 球对斜面的压力逐渐减小 故 B 正确 C 错误 故选 BD 名师点睛 逆时针缓慢转动挡板至挡板与斜面垂直的过程中 两个小球均处于静止状态 小球 A 受力 情况不变 而小球 B 由于挡板对球 B 的弹力方向发生变化 导致球 B 对挡板及斜面作用力 发生变化 利用作图法分析 10 AC 本卷由系统自动生成 请仔细校对后使用 答案仅供参考 答案第 4 页 总 6 页 解析 以结点O为研究对象 分析受力 重力G 绳OA的拉力FOA和绳BO的拉力FOB 如图所示 根据平衡条件知 两根绳子的拉力的合力与重力大小相等 方向相反 作出轻绳OB在两个 位置时力的合成图如图 由图看出 FOA逐渐减小 FOB先减小后增大 当 90 时 FOB最 小 AC 正确 BD 错误 故选 AC 名师点睛 以结点 O 为研究对象 分析受力 作出轻绳在 B 和 B 两个位置时受力图 由图分析绳的 拉力变化 11 A 解析 设绳子和墙面夹角为 对小球进行受析 把绳子的拉力T和墙对球的弹力为N 合成F 由于物体是处于静止的 所以物体受力平衡 所以物体的重力等于合成F 即 根据几何关系得出 先找到其中的定值 就是小FG mg T cos Nmgtan 球的重力 是不变的 随着绳子加长 细线与墙壁的夹角减小 则增大 mgmg cos 减小 减小 减小 所以 T减小 N减小 故选项 A 正确 mg cos tan mgtang 点睛 研究力的变化问题 先通过物理规律找出该力的表达式 然后根据相关因素变化情 况求出该力的变化情况 12 C 解析 若弹簧处于压缩状态 则对小球受力分析可知 重力向下 大圆环对小球的弹力 指向 O 点 弹簧弹力沿 PQ 向下 则由平衡条件可知 此三力不可能平衡 选项 A 错误 因弹簧处于被拉伸状态 则大圆环对小球的弹力方向沿半径方向向外 不可能指向 O 点 选项 B 错误 因小球受重力 弹簧的弹力以及大圆环的弹力作用 由平衡条件可知 小球 本卷由系统自动生成 请仔细校对后使用 答案仅供参考 答案第 5 页 总 6 页 受到弹簧的弹力与重力的合力一定与大圆环对小球的弹力等大反向 指向 O 点 选项 C 正 确 根据平行四边形法则 结合几何关系可知 大圆环对小球的弹力大小等于球的重力 选项 D 错误 故选 C 点睛 解答此题关键是理解力的平衡条件 通过画出受力图 根据小球的受力情况 结合 几何知识进行判断 13 C 解析 对 B 分析 受力如图所示 设与水平方向的夹角为 故根据共点力平衡条件 1 F 可得 移动过程中减小 故两者都变大 C 正确 1 sin mg F 2 tan mg F 14 B 解析 对木板 A 分析受力情况 木板 A 在水平面受到水平向左的滑动摩擦力 f B 的弹力 和摩擦力 竖直方向受重力和桌面的支持力 所以 A 受到 5 个力作用 水平方向 BA N BA f 受 3 个力作用 合力为零 A 错误 对 B 分析 在水平方向上受到 A 的弹力 摩擦力 AB N 水平向左的滑动摩擦力 由于 AB 两部分的质量以及与水平接触面的粗糙程度相 AB f f 同 所以受到水平面的摩擦力大小相等 即 将两者看做一个整体 对整体由 ff 所以物块 A 受到水平面的摩擦力为 B 正确 如图所示 与 f 的合力 ffF 2 F BA f 大小等于 根据牛顿第三定律可得