高中物理经典题型——力的平衡（精编版）

1、一、单项选择题（本大题共19 小题）力的平衡1. 如图所示，处于水平地面上的物体，在斜向上的拉力f 的作用下做匀速直线运动，则物体所受拉力f 与地面摩擦力的合力方向一定a. 斜向右上方b. 竖直向上c.斜向左上方d. 无法确定2. 如图所示 ,当绳子的悬点a 缓慢地移到a点的过程中 ,关于绳子 ao和 bo 张力的合力变化情况,下列结论正确的是()a. 逐渐变大b.逐渐变小c.先逐渐变大后逐渐变小d.保持不变 4为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确

2、的是（）a. 顾客始终受到三个力的作用b. 顾客始终处于超重状态c. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下d. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下5如图 1-1-19固定在水平面上的光滑半球，球心o的正上方固定一个小定滑轮， 细线一端拴一小球，置于半球面上的a 点，另一端绕过定滑轮现缓慢地将小球从a 点拉到 b 点，在此过程中，小球对半球的压力 n和细线的拉力 t 大小变化情况为（） a n 变大， t 不变b n 变小， t 变大c n 不变， t 变小d n 变 大 ， t 变 小6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

3、上，线的两端分别系有质量为m 1 和 m 2 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=600.两小球的质量比为m 2/ m 1 为（）3232a.b.c.d.33227（ 2009 年海南物理卷） 两刚性球a 和 b 的质量分别为ma 和 mb 、直径分别为da 个 db (da > db ) 。将 a、b 球依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内，如图所示。设a、b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f1 和f2 ，筒底所受的压力大小为f 已知重力加速度大小为 g。若所以接触都是光滑的，则（）a fmambgf1f2b fmambgf1f

4、 2c ma gfmambgf1f2d ma gfmambg,f1f 28（ 2009 年广东理科基础4）建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为的工人站在地面上，通过定滑轮将的建筑材料以0500m s2 的加速度拉升， 忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g 取 loms2) （）a 510 nb 490 nc 890 nd 910 n9（ 2009 年山东卷）如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上， o 为球心，一质量为 m 的小滑块，在水平力 f 的作用下静止 p 点。设滑块所受支持力为 fn。of 与水平方向的夹角为 0。下列关系正确的是（ ）a f

5、c fnmg tanmg tanb. f mgtand fn=mgtan10（ 2009 年浙江卷14）如图所示，质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为，斜面的倾角为大小分别为（）30 o，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的a 3 mg 和 1mgb 1 mg 和3 mg2222c. 1 mg 和 1mgd3 mg 和3mg222211. 如图跳伞运动员打开伞后经过一段时间，将在空中保持匀速降落.已知运动员和他身上装备的总重力为g1，圆顶形降落伞伞面的重力为g2， 有 8 条相同的拉线，一端与飞行员相连(拉线重力不计 )，另一端均匀分布在伞面边缘上(图中

6、没有把拉线都画出来)，每根拉线和竖直方向都成300角.那么每根拉线上的张力大小为（）3g1a.12(g1g2 )c.83 (g1g 2 )b.12g1d.412. 如图 1-1-17所示，在粗糙的水平面上放一三角形木块a，若物体 b在a的斜面上匀速下滑，则（）a a保持静止，而且没有相对水平面运动的趋势b a保持静止，但有相对于水平面向右运动的趋势c. a保持静止，但有相对于水平面向左运动的趋势d. 因未给出所需数据，无法对a是否运动或有无运动趋势作出判断13. 如图 1-1-21 所示，在斜面 a 上放一个小的斜面b，两个斜面的横截面是相似三角形，小斜面 b 在大斜面 a 上刚好能匀速下滑，

7、如果在b 上再放一个物体c，下列说法正确的是（）a b、c 还能沿 a匀速下滑b b 受到的 a 的摩擦力将加大c b、c 将在 a 上加速下滑d斜面 a 不受地面的摩擦力14. 在机场和海港，常用输送带运送旅客和行李、货物。如图所示,a 为水平输送带 ,b 为倾斜输送带 . 当行李箱随输送带一起匀速运动时,下列几种判断中正确的是（）a a、b 两种情形中的行李箱都受到两个力作用b. a、b 两种情形中的行李箱都受到三个力作用c. 情形 a 中的行李箱受到两个力作用，情形b 中的行李箱受到三个力作用d. 情形 a 中的行李箱受到三个力作用，情形b 中 的 行 李 箱 受 到 四 个 力 作 用

8、15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，则（） 受到的摩擦力一定变小受到的摩擦力一定变大c. 轻绳上拉力一定变小d. 轻绳上拉力一定不变16如图所示，竖直绝缘墙壁上的q 处有一固定的质点a，在 q 的正上方的 p 点用丝线悬挂另一质点b， a、b 两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成角，由于漏电使a、b 两质点的电荷量逐渐减少，在电荷漏电完毕之前悬线对悬点p 的拉力大小（）a.变小b.变大c.不变d. 无 法 确 定 17

9、如图所示，用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，bc边水平， ac边竖直，abc=.ab 边及 ac 两边上分别套有用细线相连的铜环(其总长度小于bc 边长)，当它们静止时，细线跟ab 所成的角的大小为（）a.= b.= 2c.< d.<< 218. 身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平地面上通过一轻杆进行顶牛比赛，企图迫使对方后退 .设甲、乙对杆的推力分别为f1、f2.甲、乙两人身体因前顷而偏离竖直方向的夹角分别为 1、2，倾角越大，此刻人手和杆的端点位置就越低，如图所示，若甲获胜，则（）=f21>2>f21=2=f21<2>f21>219.

10、 如图所示，两个等大的水平力 f 分别作用在 b 和 c 上.a、b、c 都处于静止状态。各接触面与水平地面平行 .a、c 间的摩擦力大小为 f1，b、c 间的摩擦力大小为 f 2，c 与地面间的摩擦力大小 为 f3. 则 （ ）=0， f2=0， f3=0=0， f2=f， f3=0=f， f2=0 ， f3 =0=0， f2=f， f3=f二、计算题（本大题共 9 小题）20. 一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球 a 和 b( 中央有孔 )，a、b 间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态此情况下， b 球与环中心 0 处于同一水平面上， a 、b 间的细 绳呈

11、伸直状态，与水平线成 30o 夹角已知 b 球的质量为 3 kg，求细绳对b 球的拉力和 a 球的质量 (g 取 10 m s2)21. 如图所示，质量为m 的物体恰能沿倾角为（45°）的斜面匀速下滑，求：（1） 斜面与物体间的摩擦因数。（2） 若对物体加一水平向左的作用力f，使物体沿斜面匀速向上运动，则f 大小为多少？22如图所示，物体质量为m，靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙之间的动摩擦因数为，若要使物体沿着墙向下匀速运动，则外力f 的大小为多少?23如图所示，重为g 的小球，用一细线悬挂在点o 处.现用一大小恒定的外力f(f<g)缓慢将小球拉起，在小球可能的平衡位置中，细线和

12、竖直方向的夹角最大为多少？24如图所示，质量为m 的正方体和质量为状态 m 与 m 相接触边与竖直方向的夹角为m 的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止，不计一切摩擦，求：(1) 水平面对正方体m 的弹力大小；(2) 墙面对正方体m 的弹力大小25. 重力为g 的均质杆一端放在粗糙的水平面上，另一端系在一条水平绳上，杆与水平面成 角，如图所示 .已知水平绳上的张力为f，求地面对杆下端作用力的大小和方向.26. 如图所示 ,木箱重为g,与水平地面间的动摩擦因数为现,用斜向上的力f拉木箱使之沿水平面匀速前进 ,问 f 与水平方向的夹角为何值时拉力f 最小?这个最小值是多少?27. 三根不可伸长的

13、相同的轻绳，一端系在半径为r0 的环 1 上，彼此间距相等，绳穿过半径为r0 的第 2 个圆环，另一端同样地系在半径为2r0 的环 3 上，如图所示，环1 固定在水平面上，整个系统处于平衡状态.试求第2 个环中心与第3 个环中心之间的距离.(三个环都是用相同的金属丝制作的，摩擦不计)28. 如图所示，物a 重 10 n ，物 b 重 10 n ，a 与桌面间的动摩擦因数.，绳重、绳与定滑轮间的摩擦均不计.a 处于静止状态，问水平拉力f 应取何值 ?(可认为最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等)力的平衡答案一、单项选择题1 b?2 d?解析： 在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左，电梯对其的支

14、持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛顿第三定律， 它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下；匀速运动的过程中，顾客与电梯间的摩擦力等于零，在顾客对扶梯的作用仅剩下压力，方向沿竖直向下。?5 c?6 a?解析： m1受大小为 m2 g 的位力、重力和支持力作用，处于平衡状态，由平衡条件有：，所以 a 正确。解析： ao 和 bo 两绳张力的合力与所悬挂的物体的重力相平衡,而物体的重力是不变的。4 c?，解得： m2 /m1 7 a?解析：对两刚性球a 和 b 整体分析，竖直方向平衡可知f（）g、水平方向平衡有。8 b?解析：对建筑材料进行受力分析。根据牛顿第二定律有,得绳子的拉力大小等于f=2

15、10n, 然后再对人受力分析由平衡的知识得知人对地面间的压力为对。,得fn =490n, 根据牛顿第三定律可9 a?解析：对小滑块受力分析如图所示，根据三角形定则可得，提示：支持力的方向垂直于接触面，即指向圆心。正交分解列式求解也可。10 a?解析：受力如图所示，。11 a?解析：对人做受力分析，由对称性可知，每根拉力的竖直分力为g1/8,a 项正确。12 d?13 c?14 c?15 d?解析：以为研究对象，可知，推前后，绳子拉力不变，项正确；由于不确定开始时， 的重力与所受重力沿斜面方向的分力，故不能确定摩擦力的变化情况，错。16 c?解析： b 球受重力、拉力和静电斥力作用平衡，三个力分别与竖下边、绳子和两球连线平行， 由三角形相似性可知悬线拉力不变，c 项正确。17 d?解析：在 ab 上的铜环受重力、支持力和拉力平衡，因为支持力与ab 方向垂直，所以拉力方向与重力和支持力的合力方向相反，所以 < ; 对 ac 上的铜环受力分析可知，> ,d项正确。 18 a?解析：对于轻杆，受到两人对杆的作用力总是大小相等、方向相反的，bc 项错；甲获胜，说明地面对甲的最大摩擦力较大，最大静摩擦力与人对地面的压力成正比，故甲对地面的压力