高考物理 专题1 力与物体的平衡课时活页训练

1、一、单项选择题1.图122(2009年高考江苏卷)用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上，如图122所示已知绳能承受的最大张力为10 N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2)()A. mB. mC. m D. m解析：选A.绳子的张力与画框的重力为共点力如图由平衡条件2FTcosmg.当绳的张力达到最大时，两个挂钉间距最大 cos，设两挂钉距离为d.则cos解得dl m.2.图123(2009年高考海南卷)两刚性球a和b的质量分别为ma和mb、直径分别为da和db(dadb)将a、b球依次放入一竖直放置、内径为D的平底圆筒内，如图123所示

2、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.若所有接触都是光滑的，则()AF(mamb)gf1f2BF(mamb)gf1f2CmagF(mamb)gf1f2DmagF(mamb)gf1f2解析：选A.对两刚性球a和b整体进行受力分析，在竖直方向两球重力竖直向下，筒底对a球的支持力F竖直向上，在竖直方向由平衡条件可知F(mamb)g.筒底所受的压力大小为FF(mamb)g.在水平方向圆筒侧面对两球的压力大小相等，两球对圆筒侧面的压力大小相等，f1f2.所以A正确3.图126(2009年高考北京卷)如图126所示，将质量为m的滑块放在倾角

3、为的固定斜面上滑块与斜面之间的动摩擦因数为.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则()A将滑块由静止释放，如果tan，滑块将下滑B给滑块沿斜面向下的初速度，如果tan，滑块将减速下滑C用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果tan，拉力大小应是2 mgsinD用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果tan，拉力大小应是mgsin解析：选C.当滑块匀速下滑时 mgsinmgcos，则tan，故tan时滑块将静止在斜面上，tan时，滑块将加速下滑故A、B错误若沿斜面用力拉滑块匀速上滑，则Fmgsinmgcos，tan，则F2 mgsin，C正确若沿斜面用力拉

4、滑块匀速下滑，则Fmgsinmgcos，tan，则F0，D错误4.图127(2009年高考浙江理综卷)如图127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30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为()A.mg和mg B.mg和mgC.mg和mg D.mg和mg解析：选A.对静止在水平放置的斜面上的等边三棱柱进行受力分析，画出受力图如图所示，对重力沿平行斜面方向和垂直斜面进行分解，由平衡条件可得，在平行斜面方向有斜面对三棱柱的摩擦力Ffmgsin 30°mg/2，垂直斜面方向有斜面对三棱柱的支持力FNmgcos 3

5、0°mg，所以A正确5.图128(2010年华南师大附中模拟)如图128所示是给墙壁刷涂料用的涂料滚的示意图，使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上撑竿的重力和墙壁的摩擦均不计，且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，设该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1，涂料滚对墙壁的压力为F2，则()AF1增大，F2减小BF1增大，F2增大CF1减小，F2减小DF1减小，F2增大解析：选C.涂料滚缓慢沿墙上滚过程中，处于动态平衡状态，合力为零，分析涂料滚受力如图所示，涂料滚上滚过程中，变小，F1和F2均变小，故C正确6.图129在粗糙水平地面上

6、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F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图129所示，在此过程中()AF1保持不变，F3缓慢增大BF1缓慢增大，F3保持不变CF2缓慢增大，F3缓慢增大DF2缓慢增大，F3保持不变解析：选C.对圆球B受力分析如图所示，有F1(GBF)tan，F2，可以看出当F缓慢增大时，F1、F2均缓慢增大，对物体A受力分析如图所示，竖直方向上有FNAGAF2cos，水平方向上有FfF2sin，由于F2缓

7、慢增大，故FNA和Ff也将缓慢增大，而F3，也将缓慢增大，综上分析选项C正确二、双项选择题7.图121如图121，A、B两物体叠放在粗糙的水平面上，A、B间的动摩擦因数为，水平轻绳一端拴住B物体，另一端固定在墙上且恰能伸直，水平外力F作用于A，A、B均保持静止状态，则A、B两物体可能的受力个数分别为()A5、2 B4、2C5、4 D6、4解析：选AD.假设细绳拉力为零，则物体B受重力、A物体的支持力，共2个，物体A受外力F、地面静摩擦力、地面支持力、重力和B物体的压力5个，且系统能静止，A正确；如果细绳有拉力，类似分析物体B受4个力，物体A受6个力8(2010年徐州模拟)图124如图124所示

8、，斜劈A置于水平地面上，滑块B恰好沿其斜面匀速下滑在对B施加一个竖直平面内的外力F后，A仍处于静止状态，B继续沿斜面下滑则以下说法中正确的是()A若外力F竖直向下，则B仍匀速下滑，地面对A无静摩擦力作用B若外力F斜向左下方，则B加速下滑，地面对A有向右的静摩擦力作用C若外力F斜向右下方，则B减速下滑，地面对A有向左的静摩擦力作用D无论F沿竖直平面内的任何方向，地面对A均无静摩擦力作用解析：选AB.由滑块B恰好沿其斜面匀速下滑可知满足 mgsin mgcos ，解得tan ，在对B施加一个竖直平面内竖直向下的外力后，则有(mgF)sin (mgF)cos 0，B仍匀速下滑，地面对A无静摩擦力作用

9、，A正确；若外力F斜向左下方，则B加速下滑，有向左的加速度，地面对A有向右的静摩擦力作用，B正确；若外力F斜向右下方，则B减速下滑，有向右的加速度，地面对A有向左的静摩擦力作用，C、D错误9.图125(2010年济南模拟)如图125所示，物块M通过与斜面平行的细绳与小物块m相连，斜面的倾角可以改变，讨论物块M对斜面的压力及摩擦力的大小，则一定有()A若M保持静止，则角越大，压力越大，摩擦力越大B若M保持静止，则角越大，压力越小，摩擦力越小C若M沿斜面下滑，则角越大，压力越大，摩擦力越大D若M沿斜面下滑，则角越大，压力越小，摩擦力越小解析：选BD.若物块M保持静止，受静摩擦力作用，M还受绳子拉力

10、F和重力、支持力作用，由平衡条件知，FNMgcos ，越大，FN越小，若MgsinF，则FfMgsin F，则越大，Ff越大，若Mgsin F，则Ff方向向下，FfFMgsin ，越大，Ff越小，A错误、B正确；若物体M沿斜面下滑，受滑动摩擦力FfMgcos ，FNMgcos ，越大，Ff、FN越小，D正确10.图130两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连，放置在一个光滑的半球面内，如图130所示已知小球a和b的质量之比为1，细杆长度是球面半径的倍两小球处于平衡状态时，设半球面对小球a的支持力为Fa，对小球b的支持力为Fb，细杆与水平面的夹角为，则()A45° B1

11、5°CFaFb1 DFaFb1解析：选BC.设刚性细杆中弹力为F，分别隔离小球a和b对其分析受力并应用平行四边形定则画出受力分析图，如图所示由细杆长度是球面半径的倍可得出三角形Oab是直角三角形，OabOba45°.对ACa应用正弦定理得对bDB应用正弦定理得两式联立消去F得，sin(45°)sin(45°)解得细杆与水平面的夹角15°，所以A错误，B正确；为了得出半球面对小球a的支持力Fa与半球面对小球b的支持力Fb的关系，我们需要过O点作一竖直线与细杆相交于O点，如图所示由力三角形ACa与几何三角形OaO相似可得FaR mgh，由力三角形b

12、DB与几何三角形ObO相似可得FbRmgh，联立解得FaFb1，故C正确，D错误三、非选择题11如图131甲所示轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体ACB30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°角，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体，求细绳AC段的张力TAC与细绳EG的张力TEG之比图131解析：题图甲中绳AC段的拉力TACm1g；图乙中由于TEGsin30°m2g得TEG2 m2g，解得.答案：m1/2m212重量为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为，一人欲用最小的作用力F使木块做匀速运动，则此最小作用力的大小和方向应如何？解析：法一：木块在运动过程中受摩擦力作用，要减小摩擦力，应使作用力F斜向上，设当F斜向上与水平方向的夹角为时，F的值最小木块受力分析如图所示，由平衡条件知：FcosFN0，FsinFNG0，解上述二式得：F.令tan，则sin