高考物理必修知识点巩固练习 求解平衡力的几种方法 提高

【巩固练习】一、选择题：1.下列几种情况中，物体处于平衡状态的是( ) A静止在粗糙平面上的物体 B沿光滑斜面自由下滑的物体 C竖直上抛的物体在到达最高点时D在不光滑的水平面上做匀速直线运动的木块2.某物体受四个力的作用而处于静止状态，保持其他三个力的大小和方向均不变，使另一个大小为F的力的方向转过90，则欲使物体仍保持静止状态，必须再加上一个大小为多少的力( ) AF BF C2F D3F 3三段不可伸长的细绳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端都固定，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OC4如图，重物G用细绳悬挂于P点，外力F作用于细绳上的O点，其方向与水平方向成角，PO绳与竖直方向的夹角为，若保持角大小不变，欲使重物G静止，F值为最小时角的大小是（ ）A0 B/2 C D/25如图在人向右运动的过程中，物体A缓慢上升，若人对地面的压力为FN，人受到的摩擦力为Ff，人拉绳的力为T，则人运动在中 （ ）A FN、Ff和T都增大B FN和Ff增大，T不变C FN、Ff和T都减小D FN增大，Ff减小，T不变6.如图所示，有一均匀梯子AB斜靠在竖直墙上处于静止状态，假设墙面光滑，地面粗糙，则地面对梯子的作用力可能沿( ) AF1的方向 BF2的方向 CF3的方向 DF4的方向7如图所示，一物体静止在斜面上，当斜面的倾角逐渐增大时，物体仍然静止在斜面上，则（ ）A物体所受重力和支持的合力逐渐增大B物体所受的重力和静摩擦力的合力逐渐增大C物体所受的重力、支持力和静摩擦力的合力逐渐增大D物体所受的支持力和摩擦力的合力不变8. 如图甲所示，质量为m的物体放在倾角为的斜面上，它跟斜面的动摩擦因数为，在恒定水平推力F的作用下物体沿斜面向上匀速运动，则物体受到的摩擦力是( ) A B C D9如图所示，重为G的物体系在OA、OB两根等长的细绳上，细绳的A端固定，B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中 （ ）AOB绳上的弹力先减小后增大BOB绳上的弹力先增大后减小COA绳上的弹力先减小后增大DOA绳上的弹力先增大后减小10、（2015 阜阳市期末考）如图所示，人的质量为M，物块的质量为m，且Mm，若不计绳与滑轮的摩擦，则当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止，则下列说法中正确的是（）A地面对人的支持力减小B地面对人的摩擦力减小C人对地面的作用力不变 D人对地面的压力增大11、（2015 安徽四校联考）如图所示，用与竖直方向成角的倾斜轻绳子a和水平轻绳子b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为F1现在保持小球在原位置不动，使绳子b在原竖直平面内，逆时针转过角固定，绳b拉力变为F2；再转过角固定，绳b拉力变为F3，则（ ）AF1F2F3BF1=F3F2CF1=F3F2D绳a拉力一直增大12.如右图所示，用轻质细绳把两个质量未知的小球悬挂起来，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下图中的( ) 二、计算题：1两根长度相等的轻绳，下端悬挂一质量为m的物体，上端分别固定在水平天花板上的M、N点，MN两点间的距离为s，如图所示，已知两绳所能经受的最大拉力均为T，则每根绳的长度不得短于多少？2如图所示，静止在光滑水平面的木条上放一个质量为m的小金属块（可视为质点），金属块离木条右端距离为L，金属块与木板间动摩擦因数为。现用水平力向左拉动木条，设木条加速过程极短，可以认为木条在抽动过程中一直做匀速运动。要将金属块恰好停在木条的最右端，木条的速度v应为多大。Av左右L3、（2015 安徽四校联考）如图所示，轻绳一端系在质量为mA=30kg的物体A上，另一端系在一个质量为m=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A从如图所示实线位置O缓慢下降到虚线位置O，此时=53，圆环恰好要下滑，（sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2）求：（1）拉力F大小（2）杆与环间动摩擦因数【答案与解析】一、选择题：1. AD解析:物体处于平衡状态的条件是所受合力为零，其表现为静止或匀速直线运动，因而选项A、D正确又因沿斜面自由下滑的物体，其加速度为agsin；上抛运动的物体在最高点时v0，但ag，并非平衡状态，故选项B、C错误2. B解析:物体受四个力作用而处于静止状态时，F与其余三个力的合力等大、反向，设为，当F转过时，与F夹角为90，又，两力的合力，故需加一个大小为的力3. A解析:解法一：三根绳子能承受的最大拉力相同，在增大C端重物质量的过程中，判断谁先断，实际是判断三根绳子谁承担的拉力最大O点所受三力如图所示，由于三力平衡，即F1与F2的合力F与F3相平衡，从图中直接看出，F1是直角三角形的斜边，F2、F3均为直角边，因此F1必大于F2和F3当增加C端重物质量时，OA首先承受不了，它先断解法二：三力F1、F2、F3平衡，则首尾相接必成一封闭三角形，如图所示，由图看出F1是直角三角形的斜边，最大，因而OA先断解法三：将F1沿水平和竖直两方向正交分解，如图所示，F1的水平分量与F2平衡，则有；同理F1的竖直分量与F3平衡，有，因此F1最大，它先断 4C 解析：F值为最小时，一定是F的方向与绳子拉力垂直的时候，因此角的大小等于。5D解析：A缓慢上升，说明绳子的拉力不变。绳子的方向与地面的夹角变小，因此绳子在竖直方向的分力变小，水平方向的分力变大，因此，弹力变大，摩擦力变小。6.B解析:对梯子受力分析知，梯子受竖直向下的重力G，墙施加的水平向右的弹力FN，另外地面施加的作用力，此三力不平行，故三力应共点，如图所示，F应与G、FN交于一点，所以可能的方向是沿F2的方向 7AD解析：物体所受的弹力大小，摩擦力大小，当倾角增大，物体仍然静止在斜面上时，弹力减小，摩擦力增大。物体所受的合力不变（始终为零）。任意两个力的合力与第三个力都是等大反向。8. CD解析:物体受到的是滑动摩擦力，受力分析如图所示，由物体的平衡条件知F、mg的合力为零，它们在x方向、y方向的矢量之和也为零 ， 所以 由滑动摩擦力的定义得：， ， 所以9A解析：画出矢量三角形，可知OB绳上的弹力先减小后变大，OA绳上的弹力一直减小。10、D解析：人受重力、支持力、拉力和静摩擦力处于平衡，受力如图设拉力与水平方向的夹角为，根据共点力平衡得，当人拉着绳向右跨出一步后人和物保持静止，减小，T不变，则静摩擦力增大，支持力N增大，根据牛顿第三定律，人对地面的压力增大故D正确，ABC错误故选：D11、B解析：对小球受力分析，受到重力和两个拉力，三力平衡，如图，通过几何关系可知，力F2垂直与细线，故F1=F3F2 ；根据图象可知，绳a拉力一直减小，故B正确，ACD错误故选：B12. B解析:对于连接体问题既可以采用整体法，也可以采用隔离法或者两者交替使用将a、b两球及两球间的绳看做一个物体系统，以这个系统为研究对象因为作用在a、b上的恒力等大、反向，其合外力平衡，而a、b受的重力竖直向下，要保持平衡，故a对悬点的细绳的力必然沿竖直方向向上B正确二、计算题：1Ts/解析：设绳子拉力达最大T的两绳夹角为2。则，所以。此时对应的绳长最短为/sin/=Ts/2解析：研究金属块，由初速度为零增加