力的平衡经典习题及答案

1、力的平衡经典习题1、如图所示，两个完全相同的光滑球的质量均为 垂直，在此过程中m，放在竖直挡板和倾角为 的固定斜面间若缓慢转动挡板至与斜面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B 移到 C 或D（绳长不变）其绳上张力B 端绳由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，将分别为TB， TC， TD，绳与竖直方向夹角 分别为 B, C, D则A T B>TC>TD B< C< DBT B<TC<TDB< C< DC T B=TC<TD B= C&

2、lt; DDT B=TC=TDB= C= D3、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、 15NB 11N、 5N、 8N C 1N、 6N、 8ND 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120° , 已知弹簧a、 b 对A FB F + mgC F - mg5、 如图所示，质量为m的质点静止地放在半径为R 的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为质点与球心的连线与水平地面的夹角为，则下列说法正确的是A地面对半球体的摩擦力

3、为零B质点对半球体的压力大小为mgsinC质点所受摩擦力大小为mgsin D质点所受摩擦力大小为mgcos6、如图所示，一个质量为m=2 0上的力 F=5 N 提物体，物体仍静止（kg 的物体，放在倾角为g=10 m/s 2），则下述正确的是=30°的斜面上而静止，若用竖直向A斜面受的压力减少量等于5 NB 斜面受的压力减少量小于C地面受的压力减少量等于5 ND 地面受的压力减少量小于7、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

4、移动，在 法中不正确的是Q落到地面以前、发现P始终保持静止. 在此过程中，下列说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，两个质量都是的小球、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D mg - F，态比较，地面对球的支持力和轻杆上的压力的变化情况是A N 不变， F 变大B N 不变，变小C N 变大，变大D N 变大，变小9、如图所示，A、 B 两物体通过两个质量不计的光滑滑轮悬挂起来，处于静止状态现将绳

5、子一端从 P 点缓慢移到Q点，系统仍然平衡，以下说法正确的是A夹角 将变小B 夹角 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.CD.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块移动的距离为A.B.C.D.12 、如图所示，A 间的距离恰为子所受的拉力为A、 B 两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连，L ，此

6、时绳子所受的拉力为F1 ，现把A、F2，则F1与F2的大小关系为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、B 间的弹簧换成劲度系数为k 2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳AF1 < F 2B F1 > F 2CF1 = F 2D 因 k1、 k2大小关系未知，故无法确定. 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，（）B Q 受到的摩擦力一

7、定变大D 轻绳上拉力一定不变A Q受到的摩擦力一定变小C Q受到的摩擦力变化不确定14、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FN1，细线的拉力为F1，在位置水平杆受到的压力为FN2，细线的拉力为F2，则下述结论正确的是（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

8、定于地面的斜面上垂直安放一个挡板，截面为半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，示。现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力圆的柱状物体甲放在斜面上，没有与斜面接触而处于静止状态，如图所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 ，中间用一18 、如图所示，一物体原长为L、 劲度系数为k 的轻弹簧连结起来，木块与地面间的动

9、摩擦因数为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.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C物体M受到斜面的静摩檫力一定增大B.C.B 斜面体受到地面的摩檫力一定增大D物体M受到斜面的支持力可能减小三、计算题19、一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球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，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3kg，求细绳对B 球的拉力和A 球的质量mA .20、一表面

10、粗糙的斜面，放在光滑的水平地面上，如图4 所示， 现用D.A 和 B （中央有孔）A、B 球与环中300 夹角已知B 球的质量为为斜面倾角. 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F0=4mgcos sin 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 ， DABC = 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 的大小应满足什么条件？（ 最大静摩擦力

11、等于滑动摩擦力 ）22、质量为m的物体放在倾角为 的斜面上，设 =45o，物体和斜面间的动摩擦因数 =0.5，力F1 沿斜面向上作用于物体或另一水平方向作用与物体的力F2均能使物体匀速上滑，如图所示，则F1:F 2等于多少？23、 如图 B-10 所示， 质量为 m 的物体恰好能在倾角为 的斜面上匀速下滑，如果在物体上施加一个力F，使物体沿斜面匀速上滑，为了使力F 取最小值，则这个力与斜面的倾角 为多少？这个力的最小值是多少？24、如图 B-9 所示， ABCD 为一倾角为 =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

12、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 = ，求拉力F 的大小以及力F 和物体运动方向之间的夹角.37°时，物体恰好可以匀速下25、质量为10kg 的物体放在粗糙的斜面上，当斜面倾角为滑，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？（ 已知： sin37 ° =0.6 cos37 ° =0.8）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 在同一竖直线上，已知小球质量为m ，绳

13、子长度为L， A 到球面的距离为h，球面的半径为R，求小球对绳子的拉力和对球面的压力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 , 53 0时，圆环恰好要下滑，求杆与环间动摩擦因数 （sin37 °=0.6 ， cos37° =0.8）28、如图所示，质量为m1 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m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角 37°，物体甲、乙均

14、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m2=4kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为 =0.3 ，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1 最大不能超过多少？1、AB2、C3、AB4、BD5、ABD6、BC7、ACD8、B9、D10、C11、C 12 、 C13、CD 14、B 15 、D16、DA 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

15、力F 的作用，做匀速直线运动，二力平衡=FN又 F=kx 由得，故两块之间距离为L 18 、 B 三、计算题T=2mBg=2× 3× 10=60N19 、对 B 球，受力分析如图物体B 处于平衡状态有：Tcos300=mBg 对 A 球，受力分析如图物体 A 处于平衡状态有：在水平方向：Tcos300=NAsin300在竖直方向：NAcos300=mAg+Tsin300由上两式解得：mA=2mB=6kg20、见分析【试题分析】斜面固定时，滑块恰好沿斜面下滑，则mgsin = mgcos ，得 =tan 设推力 F 沿斜面方向的分力为Fx，沿垂直斜面方向的分力为则Fx mgs

16、in Fu=0 Fn Fy mgcos =0 Fu= Fn斜面体受力如图5 （乙）所示，则有F0=F u cos +F n sin 联立且Fu=F u，Fn =F n ，代入 F0 的值，得Fx=3mgsin ， Fy=mgcos .故21 、若物体刚好不下滑Mg+Fsin -f m =0Fcos = F NFcos-F N=0Mg+FsinFNf m=FNMg+FsinFcosF22、： 423、物体的受力情况如图3 所示，在垂直斜面方向上有FN=mgcos -Fsin 沿斜面方向上有Fcos =F U +mgsin 且 FU= FN由式解得F=，当 cos + sin 最大时，F 有最小值

17、，由数学知识可得当 =arctan 时， cos + sin 有最大值，且由题中条件可知 =tan ，则当 = 时，Fmin =mgsin2 .【试题分析】24、由于物体在力F 作用下，在斜面内做匀速直线运动，故所受滑动摩擦力，此时有，得，设 F 与物体运动方向的夹角为 ，则 tan =1 ，即 =45 ° .【试题分析】25、解：因为u<tan ，所以当F=0 时，物体不能静止。若物体在力F 的作用下刚好不下滑，则物体受沿斜面向上的最大静摩擦力，且此时F 最小，对物体受力分析，如图甲所示，由平衡条件：mgsin =Fcos +FN=mgcos +mgsin F=uN由得Fmin=若物体在力F 的作用下刚好不上滑，则物体受沿斜面向下的最大静摩擦力，且此时F 最大，对物体受力分析，如图乙所示由平衡条件：mgsin +F=Fcos N=mgcos +mgsin F=uN由得Fmax=所以F26、BCD 得解：如图4 所示，将重力按效果分解为拉紧绳子的力F 和压紧球面的力FN，由ABO解得 F=FN=【试题分析】27、对物体m在 O/点分析受力如图物体 B 处于平衡状态有：在水平方向：Tsin57 0=F，在竖直方向：Tcos57 0=mg由上两式解得：F=4mg/3对系统整体分析受力如图，系统处于平衡状态有：在水平方向：N=F，在竖