高考物理物体的平衡练习

1、壁上.已知绳能承受的最大张力为 10m/s2）,32-m【解析】实际问题的能力.2m2 m1C.2m本题主要考查受力分析、画框处于平衡状态、重力，根据力的平行四边形定则可知,3D：m物体的平衡知识，意在考查考生运用物理知识处理 所受合力为零，绳子所能承受的最大拉力等于画框的 两绳间的夹角为120。，则两个挂钉间的最大距离为 当2011年高考物理 物体的平衡练习一、选择题（共10小题，每小题6分，共60分，在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得 6分，漏选的得3分，错选的得0分）（2009高考江苏卷）用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为 1kg的画框对称悬挂在墙10N.为使绳不断

2、裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g取（）田mgcosa,且【答案】F(FW0)()m, A正确. TOC o 1-5 h z 【答案】A（2008全国II）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与斜面之间的动摩擦因数的倍，斜面倾角为 aB与斜面之间的动摩擦因数是（A.2tan bB-cot a33C. tan aD. cot a【解析】A、B两小物块受到斜面的支持力均为mgcos%所受滑动摩擦力分别为:2mgsin a= .mgcosa+=明mgcosa, fB= MBmgcosa,对整体受力分析结合平衡条件可得:2.

3、2 Mb,斛之倚：mb= tan a, A 正确.3（2009黄冈质检）如图所示，在倾角为a的斜面上，小木块受到一个水平力的作用处于静止状态，则小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向可能是B,斜向右上D,斜向左上A,竖直向上 C.斜向右下G、水平向【解析】考查力的合成与分解.小木块受到四个力作用，竖直向下的重力 右的推力F、斜面的支持力与摩擦力，由于支持力与摩擦力的大小无法确定，但根据共点力的平衡规律可知支持力和摩擦力的合力与重力G与推力F的合力等大反向，G与F的合力斜向右下，故所求合力方向斜向左上，D正确.【答案】D（2009安徽皖南八校联考）如图所示，A、B是两个位于固定斜面上的正方体

4、物块，它 们的质量相等，F是沿水平方向作用于 A上的外力，已知 A、B的接触面，A、B与斜面的接触面均光滑，下列说法正确的是777777777777777777777777777777A对B的作用力大于 B对A的作用力A、B可能沿斜面向下运动A、B对斜面的压力相等A、B所受合外力沿水平方向的分力相等【解析】A、B间的作用力大小相等、方向相反，故 A错误；A、B有可能静止在斜面上，还有可能沿斜面向上或向下运动，故 B正确；由力的合成知识可知 A对斜面的压力 大于B对斜面的压力，故 C错误；不管A、B做何种性质的运动，它们的运动情况相同，它 们沿水平方向的分运动的加速度相同，由F合=ma可知它们受

5、到的合外力沿水平方向的分力相等，故D正确.【答案】BD（2010洛阳二高月考）如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线所悬挂， B放在粗糙的水平桌面上.滑轮P被一根斜短线系于天花板上的 O点，O是三根细线的结点，细线bO水平拉着物体 B, cO沿竖直方向拉着弹簧.弹簧、细线、小滑轮的重力不 计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略，整个装置处于静止状态.若悬挂小滑轮的斜线中的拉力是F = 20/N, / cO a= 120,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是（）A .弹簧的弹力为 20NB,重物A的质量为2kgC.桌面对物体 B的摩擦力为10*ND.细线OP与竖直方向的夹角为 60

6、【解析】选取滑轮作为研究对象，滑轮两侧细线的夹角为60。，设滑轮两侧细线中拉力为Fa,则有Fa = mAg, F=2FaCOs30；联立解得重物 A的质量为mA= 2kg , Fa= 20N ,选 项B正确；将O a中的拉力Fa沿水平方向和竖直方向分解，由平衡条件得Facos30 = Fb,Fasin30 =Fc,解得弹簧的弹力为 Fc= 10N,选项A错误；细线O b中拉力Fb=10/3N, 对物体B由平衡条件得桌面对物体 B的摩擦力为1043n,选项C正确；细线OP的方向在 滑轮两侧细线夹角的平分线上，与竖直方向的夹角为30。，选项D错误.【答案】 BC6.如图所示是用来粉刷墙壁的涂料滚的

7、示意图.使用时，用撑竿推着涂料滚沿墙壁上 下滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上.撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长.撑竿与墙壁间的夹角越来越小.设该过程中撑竿对涂料滚的推力为Fi,涂料滚对墙壁的压力为F2,则下列说法正确的是（）Fi增大，F2减小Fi减小，F2增大Fi、F2均增大Fi、F2均减小【解析】以涂料滚为研究对象，受重力、撑竿对涂料滚的推力Fi、墙壁对涂料滚的压力F2,由平衡条件可得，Fi与F2的合力与重力构成平衡力.由平行四边形定则和图解法 （如图）可知F1=mg/cos。，F2=mgtan 0,当9变小时F1、52均减小，故选 D项.【答案】D7. 一轻杆BO,其O端用光滑镀

8、链较于固定竖直杆 AO上，B端挂一重物，且系一细绳, 细绳跨过杆顶 A处的光滑小滑轮，用力 F拉住，如右图所示.现将细绳缓慢往左拉，使杆 BO与卞f AO间的夹角。逐渐减小，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力Fn的大小变化 情况是（）Fn先减小，后增大Fn始终不变F先减小，后增大F始终不变【解析】取BO杆的B端为研究对象，受到绳子拉力 （大小为F）、BO杆的支持力Fn和悬挂重物的绳子的拉力（大小为G）的作用，将Fn与G合成，其合力与F等值反向，如图 所示，得到一个力三角形（如图中画斜线部分），此力三角形与几何三角形OBA相似，可利用相似三角形对应边成比例来解.如图所示，力三角形与几何三角形O

9、BA相似，设AO高为H, BO长为L,绳长AB为l,则由对应边成比例可得：G= En=fH L l 式中G、H、L均不变，l逐渐变小，所以可知 Fn不变，F逐渐变小.【答案】B.我国国家大剧院外部呈椭球型，假设国家大剧院的顶部为半球形，一警卫人员为执 行特殊任务，必须冒险在大剧院顶部向上缓慢爬行（如图所示），他在向上爬行的过程中（）A.大剧院顶部对他的支持力变大B.大剧院顶部对他的支持力变小C.大剧院顶部对他的摩擦力变大D.大剧院顶部对他的摩擦力变小【解析】警卫人员在大剧院顶部的受力为：竖直向下的重力、沿半径方向的支持力和沿切线方向的摩擦力.且始终满足g2=f2+fN,警卫人员在大剧院顶部向上

10、缓慢爬行时，顶部对他的支持力变大（可用极限法判断）,顶部对他的摩擦力变小，故 A、D正确.【答案】AD.如图所示，吸附在竖直墙壁上的挂衣服的钩子，对它的受力分析正确的是（）A.钩子受到的摩擦力是垂直墙壁向里的B.钩子不受摩擦力的作用C.钩子受到的摩擦力与它的重力相平衡D.钩子不下落是因为它受到的重力和它受到的吸附力相平衡【解析】根据物体平衡的条件可知：钩子在竖直方向必受到一个摩擦力与重力平衡，重力方向竖直向下，所以摩擦力方向必竖直向上，AB项错误，C项正确；重力是由摩擦力平衡的，D项错误.故选C项.【答案】C.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A, A与竖直墙之间放一光滑圆球

11、B,整个装置处于静止状态. 现对B加一竖直向下的力 F, F的作用线通过球心， 设墙对B的作用力为Fi, B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3.若F缓慢增大， 整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中Fi、F2、F3各如何变化？【解析】 如图所示，分别作出 A和B的受力图，以B为研究对象，若F缓慢增大， 则Fi和F2均缓慢增大.再以 A为研究对象，由于 F2（与F2大小相等）缓慢增大，故Fn、 Ff缓慢增大，Fn、Ff的合力F3也就缓慢增大.【答案】均缓慢增大二、论述、计算题（本题共3小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值

12、计算的题，答案中必须明确数值和单位）.如右图所示，固定的竖直大圆环半径为R,劲度系数为k的弹簧原长为L（L2R）,其上端悬挂于大圆环最高点 A,下端连接一重为 G的光滑小滑环P,小滑环套在大圆环上， 当小滑环P静止时，弹簧与竖直方向的夹角为多少？【解析】 对小滑环受力分析如图所示， 力G与Fn的合力F与弹簧弹力F等值反向.作。角.出力的合成矢量图后，由三角函数关系或三角形相似均可求出F = F=k(2Rcos0- L)因Fn=G,所以有解得0=arccos2(kR- G)f八=Gcos02kL【答案】眼。0s2(319个省区遭到了半个世纪以来. 2008年春节前后南方发生罕见的雪灾，冰雪天气使

13、最大的自然灾害，其中电力系统受损尤为严重，高压供电线路覆冰过重，致使电线被拉断， 电线杆被压倒.假设电线及其覆冰质量分布均匀，两电线杆正中部。处的张力为F,电线与电线杆结点A处的切线与竖直方向的夹角为也如图所示，求：7777777777777777777777777777(1)电线作用于结点 A处的拉力Ft的大小;(2)两电线杆间的电线及其覆冰的质量m.【解析】对OA电线受力分析如图所示(1)水平方向上受力平衡F= FTSin 0得 ft= -T Sin 0(2)在竖直方向上受力平衡1 Fcos0 /日即2mg=不7，得G= Ftcos 0 2Fcot 0m= g【答案】黑)(2)2Fcot 0g. (2009杭州*II拟)如图所示，质量为mB=14kg的木板B放在水平地面上，质量为mA= 10kg的木箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上， 绳绷紧时与水平面的夹角为0= 37.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数pi=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数应=0.4.现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出,试求：(Sin37 =0.6, cos37 =0.8,重力加速度 g 取 10m/s2)7W7777777777777777777U777绳上张力