物理二轮复习跟踪训练：第1课时 力与物体的平衡

第1课时力与物体的平衡跟踪训练基础保分练一．选择题：1.如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，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m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α＝60°。两小球的质量比eq\f(m2,m1)为()A.eq\f(\r(3),3)B.eq\f(\r(2),3)C.eq\f(\r(3),2)D.eq\f(\r(2),2)2.如图所示，在水平晾衣杆上晾晒床单时，为了使床单尽快晾干，可在床单间支撑轻质小木棍，小木棍的位置不同，两侧床单间夹角θ将不同。设床单重力为G，晾衣杆对床单的作用力大小为F，下列说法正确的是()A.θ越大，F越大 B.θ越大，F越小C.无论θ取何值，都有F＝G D.只有当θ＝120°时，才有F＝G3.如图所示，两轻质小环a、b套在水平杆上，两根等长细线悬挂一重物处于静止状态。现保持环a的位置不变，将环b往左侧移动一小段距离，a、b仍处于静止状态。则环a受到杆的()A.支持力不变 B.支持力变小C.摩擦力不变 D.摩擦力变大4.如图所示，一辆前轮驱动的汽车在水平路面上缓慢通过圆弧形减速带，车身与减速带垂直，其前轮离开地面爬升至减速带最高点的过程中，车身始终水平，不计后轮与地面的摩擦以及轮胎和减速带的形变。则减速带受到车轮的摩擦力和压力的变化情况是()A.摩擦力先增大后减小 B.摩擦力逐渐减小C.压力先增大后减小 D.压力保持不变5.如图所示，轻质滑轮固定在水平天花板上，动滑轮挂在轻绳上，整个系统处于静止状态，轻绳与水平方向的夹角为θ，不计摩擦。现将绳的一端由Q点缓慢地向左移到P点，则()A.θ角不变，物体A上升B.θ角不变，物体A下降C.θ角变小，物体A上升D.θ角变小，物体A下降6.如图所示，一不可伸长的细线套在两光滑且大小不计的定滑轮上，穿过质量为m的圆环，现施加一作用力F使圆环保持静止，AC段竖直，BC段水平，AC长度等于BC长度，且细线始终有张力作用，重力加速度为g，则力F的最小值为()A.eq\f(\r(2),2)mg B.mgC.eq\r(2)mg D.2mg7.如图所示，将半径为r的铜导线半圆环AB用两根不可伸长的绝缘绳a、b悬挂于天花板上，AB置于垂直纸面向外的大小为B的磁场中，现给导线通以自A向B大小为I的电流，则()A.通电后两绳拉力变小B.通电后两绳拉力不变C.安培力为πBIrD.安培力为2BIr8.(2025·陕、晋、青、宁卷,4)如图,质量为m的均匀钢管,一端支在粗糙水平地面上,另一端被竖直绳悬挂,处于静止状态。钢管与水平地面之间的动摩擦因数为μ、夹角为θ,重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为()A.μmgcosθB.12C.μmgD.0综合创新练选择题：9.如图所示，某健身者用右手拉着把手缓慢水平移动，使重物上升，不计绳子质量和一切摩擦，则重物上升过程中()A.绳子的拉力逐渐增大B.健身者对地面的压力逐渐增大C.健身者对地面的摩擦力逐渐减小D.健身者所受合外力逐渐增大10.凿子是中国传统的木工工具，一凿子两侧面与中心轴线平行，尖端夹角为θ，当凿子插入木板中后，若用锤子沿中心轴线方向以适当的力F敲打凿子上侧时，凿子仍静止，侧视图如图，此时凿子作用于木板1面、2面、3面的弹力大小分别为F1、F2、F3，忽略凿子重力和摩擦力，下列关系式中正确的是()A.F1<F3 B.F1＝FcosθC.F＝F2sinθ D.F＝eq\r(Feq\o\al(2,2)＋Feq\o\al(2,1))11.(2025·江苏扬州模拟)倾角为30°的斜面体C固定，斜面上有一物块B通过一根轻绳绕过光滑定滑轮与小球A相连，力F作用于O点，B与滑轮间的细绳与斜面平行，O与滑轮间的细绳水平，A、B的质量均为m，初始时α＝135°，如图10所示。现将作用于O点的拉力F逆时针缓慢转动至竖直方向，此过程中B始终保持静止。已知重力加速度为g。下列说法正确的是()A.初状态，物块B受到的摩擦力方向沿斜面向上B.OB绳拉力先变小后变大C.BC间的摩擦力先减小后增大D.拉力F一直增大12.如图所示，V型光滑挡板AOB之间放置有一质量均匀的球体，初始时系统处于静止状态。现将整个装置以O点为轴顺时针缓慢转动(∠AOB保持不变)，在AO由水平转动90°到竖直的过程中，下列说法正确的是()A.挡板AO的弹力逐渐增大B.挡板AO的弹力先增大后减小C.挡板BO的弹力逐渐减小D.挡板BO的弹力先增大后减小13.(2024·新课标卷)如图，两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的O点上，下端分别系有均带正电荷的小球P、Q；小球处在某一方向水平向右的匀强电场中，平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等，则()A.两绳中的张力大小一定相等B.P的质量一定大于Q的质量C.P的电荷量一定小于Q的电荷量D.P的电荷量一定大于Q的电荷量参考答案：1.答案A解析m2球保持静止状态，根据二力平衡可知细线的张力F＝m2g，m1球受力如图，根据共点力平衡条件，水平方向有Fcos60°－FNcos60°＝0，竖直方向有Fsin60°＋FNsin60°－m1g＝0，联立解得eq\f(m2,m1)＝eq\f(\r(3),3)，故A正确，B、C、D错误。2.答案C解析以床单和小木棍整体为研究对象，整体受到重力G和晾衣杆的作用力F，由平衡条件知F＝G，与θ取何值无关，故C正确。3.答案A解析根据题意，设每根绳子的拉力为F，绳子与竖直方向的夹角为θ，对重物由平衡条件有2Fcosθ＝mg，解得F＝eq\f(mg,2cosθ)。设杆对小环a的支持力为FN，摩擦力为Ff，对小环a受力分析，由平衡条件有Ff＝Fsinθ＝eq\f(mgtanθ,2)，FN＝Fcosθ＝eq\f(mg,2)，将环b往左侧移动一小段距离，θ减小，可知Ff变小，FN不变，故A正确。4.答案B解析车轮受重力、支持力和摩擦力，且支持力与摩擦力始终垂直，车轮处于平衡状态，根据动态分析可得，前轮离开地面爬升至减速带最高点的过程中，支持力逐渐增大，摩擦力逐渐减小，根据牛顿第三定律可知，减速带受到车轮的摩擦力逐渐减小，压力逐渐增大，故B正确。5.答案A解析对A物体由二力平衡可得，绳的拉力等于物体A的重力，对滑轮由三力平衡得，绳拉力的合力不变，又绳的拉力不变，故绳的夹角不变，所以θ不变，由于Q点缓慢地向左移到P点，所以绳子向左移，故A上升，故选项A正确，B、C、D错误。6.答案A解析滑轮两侧绳上的力相等，且AC段竖直，BC段水平，AC长度等于BC长度，设绳上两个力的合力为FT，θ＝45°，如图，当F垂直FT时F最小，其最小值为F＝mgsinθ＝eq\f(\r(2),2)mg，选A正确。7.答案D解析通电流之前，铜导线半圆环处于平衡状态，根据平衡条件有2FT＝mg；通电流之后，半圆环受到安培力，由左手定则可判断半圆环受到的安培力方向竖直向下，根据平衡条件有2FT′＝mg＋F安，可知通电后两绳的拉力变大，A、B错误；半圆环的有效长度为2r，由安培力公式可知F安＝2BIr，C错误，D正确。8.答案D解析对钢管受力分析,其受到重力、地面的作用力和绳子拉力,又重力、绳子拉力和地面对钢管的支持力均沿竖直方向,钢管在这三个力的作用下处于静止平衡状态,合力为零,所以地面对钢管左端的摩擦力大小为0,D正确。9.答案B解析依题意，重物缓慢上升，可知F＝G，即绳子的拉力大小保持不变，故A错误；对健身者受力分析，设绳子与竖直方向夹角为θ，竖直方向有Fcosθ＋FN＝mg，可知随着健身者的移动，夹角变大，导致FN增大，根据牛顿第三定律可知该过程健身者对地面的压力逐渐增大，故B正确；同理，水平方向可得Fsinθ＝Ff，可知随着健身者的移动，夹角变大，导致Ff增大，故C错误；依题意，健身者缓慢水平运动，所受合外力保持不变，故D错误。10.答案C解析对凿子受力分析并按图示建立平面直角坐标系，由受力平衡可得F2sinθ＝F，F2cosθ＋F3＝F1，所以可得F1>F3，F＝F2sinθ＝eq\f(F1－F3,cosθ)·sinθ，故F1＝eq\f(F,tanθ)＋F3，F＝F2sinθ＝eq\r(Feq\o\al(2,2)（1－cos2θ）)＝eq\r(Feq\o\al(2,2)－（F1－F3）2)，A、B、D错误，C正确。11.答案C解析α＝135°时，结点O的受力情况如图甲所示，OB绳的拉力为FT＝eq\f(mg,tan（180°－135°）)＝mg，物块B的受力情况如图乙所示，甲乙则根据平衡条件有FT＝mgsin30°＋Ff，因FT＝mg>mgsinθ，故Ff为正，可知摩擦力方向沿斜面向下，丙故A错误；画出结点O所受三个力的矢量三角形如图丙所示，由图可知OB绳拉力FT逐渐减小，拉力F一直减小，故B、D错误；根据FT＝mgsin30°＋Ff，当OB绳拉力FT逐渐减小时，BC间的摩擦力先减小后反向增大，故C正确。12.答案B解析V型光滑挡板转动过程中，对小球受力分析，各个力的夹角如图所示，由拉密定理可得eq\f(mg,sinθ)＝eq\f(FNA,sinα)＝eq\f(FNB,sinβ)，因为整个装置以O点为轴顺时针缓慢转动，θ＋∠AOB＝180°，∠AOB保持不变，故θ不变，sinθ不变，eq\f(mg,sinθ)保持不变，在AO由水平转动90°到竖直的过程中，α从锐角增大到钝角，sinα先增大后减小，故挡板AO的弹力先增大后减小，A错误，B正确；β从180°减小到90°，sinβ一直增大，故挡板BO的弹力一直增大，C、D错误。13.答案B解析设细绳与竖直方向的夹角均为θ，两球之间的库仑力大小为F，