高中物理专题：受力分析与动态平衡问题

1、高中物理专题：受力分析与动态平衡问题例1.如图1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和m的小球，当它们处于平衡状态时，质量为图1B的受力个m的小球与0点的连线与水平线的夹角为a = 60°。则小球的质量比 m2 m为A匚一 B .C.匚-D .2. 如图所示，物体 A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。物体数为（）A. 2 B . 3C. 4 D . 5例2.如图1所示，一个重力G的匀质球放在光滑斜面上，斜面倾角为，在斜面上有一光滑的不计对球的压力大小如何变化?厚度的木板挡住球，使之处

2、于静止状态。今使板与斜面的夹角缓慢增大，问：在此过程中，挡板和斜面思考1:所示，小球被轻质细绳系着，斜吊着放在光滑斜面上， 小球质量为 m斜面倾角为9，向左缓慢推动斜面，直到细线与斜面 平行，在这个过程中，绳上张力、斜面对小球的支持力的变化情况？（答案：绳上张力减小，斜面对小球的支持力增大）思考2:如图所示，细绳一端与光滑小球连接，另一端系在竖直墙壁上的A点，当缩短细绳小球缓慢上移的过程中，细绳对小球的拉力、墙壁对小球的弹力如何变化？例2.如图所示，质量为 m的小球用细线悬于天花板上。在小球上作用水平拉力F,使细线与竖直方向保持 9角，小球保持静止状态。现让力F缓慢由水平方向变为竖直方向。这一

3、过程中，小球处于静止状态，细线与竖直方向夹角不变。 则力F的大小、细线对小球的拉力大小如何变化？2线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是A.F保持不变，F2逐渐增大B.F逐渐增大，F2保持不变C.F逐渐减小，F2保持不变D.F保持不变，F2逐渐减小例3.轻绳一端系在质量为 m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上。现用水平力F拉住绳子上一点 Q使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚思考：如图3-4所示，在做“验证力的平行四边形定则”的实验时， 用M N两个测力计通过细线拉橡皮条的结点，使其到达Q点，此时a + 3 = 90

4、 ° .然后保持 M的读数不变，而使a角减小，为保持结点 位置不变，可采用的办法是()。(A) 减小N的读数同时减小3角(B) 减小N的读数同时增大3角(C) 增大N的读数同时增大3角(D) 增大N的读数同时减小3角N图3-4例4如图4所示，在水平天花板与竖直墙壁间，通过不计质量的柔软绳子和 光滑的轻小滑轮悬挂重物 G=40N,绳长L=2.5m, QAd.5m,求绳中张力的大小, 并讨论：(1 )当B点位置固定，A端缓慢左移时，绳中张力如何变化？(2)当A点位置固定，B端缓慢下移时，绳中张力又如何变化？思考：如图所示，长度为 5cm的细绳的两端分别系于竖立地面上相距为 两杆的顶端 A

5、、B,绳子上挂有一个光滑的轻质钩，其下端连着一个重 物体，平衡时绳中的张力多大？思考：人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船，若水的阻力不变，则 船在匀速靠岸的过程中，下列说法中正确的是()(A) 绳的拉力不断增大(B) 绳的拉力保持不变(C) 船受到的浮力保持不变(D) 船受到的浮力不断减小4例5、如图所示，质量为m的物体用细绳 0C悬挂在支架上的 0点，轻杆0B可绕B点转动，求细绳0A 中张力T大小和轻杆0B受力N大小。C30A图38如图所示，水平横梁一端 A插在墙壁内，另一端装有小滑轮B，一轻绳一端 C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为 m=10kg的重物，.CBA =30，则滑

6、轮受到绳子作用力为：A. 50N B. 50 3N C. 100N D. 100.3N巩固练习：1、 如图所示，两球 A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，球 B用长为L的细绳 悬于0点，球A固定在0点正下方，且点 0 A之间的距离恰为 L,系统平衡时 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的大小之间的关系为（B ）A . F1>F2B . F1 = F2C . F1<F2D .无法确定2、 有一个直角支架 A0B AO水平放置，表面粗糙，0B竖直向下，表面光滑。A0上套有小环P, 0B上套有小

7、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）。现将P向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，A0杆对P环的支持力Fn和细绳上的拉力F的变化情况是（）A. Fn不变，F变大B. F N不变，F变小C. Fn变大，F变大 D. F N变大，F变小3、 如图所示，轻绳一端系一质量为m的物体A,另一端系住一个套在粗糙竖直杆MN上的圆环，但圆环仍坚持在原来位置不动。则在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是（）A. F1保持不变，F2逐渐增大B. F1逐渐增大，F2保持不变C. F1逐渐减小

8、，F2保持不变D. F1保持不变，F2逐渐减小3、如图所示，两个物体 A、B的质量均为1kg，各接触面间的动摩擦因数为 0.3，同 时有F=1N的两个水平力分别作用于物体 A和物体B上，则地面对物体 B、物体B对 物体A的摩擦力分别为A. 6N, 3N B.1N , 1N C.0, 1N D 0, 2N4、如图所示，重物 G用轻绳悬于 0点，被轻绳OA 0B拉住，现保持 0点及 0A绳位置不变，缓慢将 0B绳由水平方向转到竖直方向，试分析 OA 0B中拉 力的变化情况？6、如图，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑。已知 A与斜面之间的动摩擦因数是 B与斜面

9、之间动摩 擦因数的2倍，斜面倾角为B与斜面之间的动摩擦因数是（）tan :A. 32cot :B. .3C. tan aD. cot a5、墙上固定一个小圆环，一小球用线系住穿过圆环靠于墙上，如图所示，当 从圆环到小球之间的细线在变长的过程中，线受到的拉力和球对墙的压力是如何变化 的？6#N = mhgmg - F sin二N = mhg mg-F cos7、如图所示，质量分虽为 mi，m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成二角。贝U mi所受支持力N和摩擦力f正确的是（）#A.地面对人的摩擦力减小C.人对地面压力增大B.地面对人的摩擦力增加D.绳对人的拉力变小C. f=Fcos 718如图所示，当人向左跨了一步后人与物体保持静止，跨后与垮前相比较，下列 说法错误的是：9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。已知竖直墙面光滑，水平地面粗糙，现将 A向上移动一小段距离，两球再次平衡，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.N变大，F变小10如图,质量为M的楔形物A静置在水平地面上，其斜面的倾角为-.斜面上有一质量为 m