专题2.7静态平衡问题-高考物理100考点最新模拟题千题精练

1、100考点最新模拟题千题精练2-7第二部分相互作用七.静态平衡问题一.选择题1. （2018全国联考）如图所示，质量为m的木板B放在水平地而上，质量也为m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，绳绷紧时与水平而的夹角为“。已知木箱A与木板B 之间的动摩擦因数、木板B与地而之间的动摩擦因数均为“。现用水平力尸将木板B从木箱A下而匀速抽 出。则下列说法确的是A.细绳的张力大小仰cos 0 +“sin 0B. 细绳的张力大小碍=竺竺COS&C.水平拉力 ZW（3cossi询cos。一 “sin &D.水平拉力如甞呼1cos 0 - “sin 0【参考答案】C【名师解析

2、】木箱於受力分析如图所示由平衡条件可知：Faos 0=F&；mg+Rsin 0=&；FdF“ ；解式可得:cos 0 - “sin 0故A、B错误；木板万受力如图所示万匀速时有：F=F 宀Fu 耳=皿 民=叱+尽解式可得:加 g (3 cos 0 - “sin 0)cos 0 - “sin 0故C正确，D错误。2. （2018开封质检）如图所示，一件重力为G的衣服悬挂在等腰衣架上，已知衣架顶角（）二120。,底边水平，不计摩擦，则衣架一侧对衣服的作用力大小为【参考答案】A【需师解析】衣架两侧对衣服作用力的夹角为60 ,由平衡条件，2fcos30二G解得F=G,选项A正确。33. （2018 连

3、云港联考）如图，支架固泄在水平地面上，其倾斜的光滑直杆与地而成30角，两圆环小B 穿在直杆上，并用跨过光滑圧滑轮的轻绳连接，滑轮的大小不计，整个装置处于同一竖直平而内。圆环平 衡时，绳加竖直，绳防与直杆间夹角为30。则环久方的质量之比为（）AoB. 1 ： 2A1 ：羽C羽：1D. ： 2【参考答案】.A【名师解析】分别对川、B两圆环賀力分析，运用合成法，如图：以虫为研究对象，贝U川只能賀到重力和 绳子的拉力的作用，杆对朮不能有力的作用，否则虫水平方向受力不能平衡。所以；E血次E为研究 对象，根据共点力平衡条件，结合團可知，绳子的拉力丁与芸受到的支持力N与竖直方向之间的夹角者展 30J所以与“

4、大小相等得：瞬=2也30。=也爲故必：蚀=1：话。4. （2017. 4.浙江选考题）重力为G的体操动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为则第10跚A. 当二60时，运动员单手对地的正压力大小为*2B. 当二120时，运动员单手对地而的压力大小为GC. 当“不同时，运动员受到的合力不同D. 当0不同时运动员与地而之间的相互作用力不相等【参考答案】A【名师解析】运动员处于静止状态 即平衡状态每只手都承受自身重力的一半.和角度无关，所以A正确,BC 错误：由牛顿第三龙律知两物体间的相互作用力大小永远相等故D错误。5. （2018 西安

5、联考）如图所示，物体月、万置于水平地面上，与地而间的动摩擦因数均为“，物体小万用 一跨过动滑轮的细绳相连，现用逐渐增大的力向上提升滑轮，某时刻拉月物体的绳子与水平而的夹角为53 , 拉万物体的绳子与水平面的夹角为37 ,此时月、万两物体刚好处于平衡状态，则小万两物体的质虽之比竺为（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37 =0.6, cos 37 =0. 8）（）3“+4弘4“+3D.3 “一44 “34“+3九3“+4033“ 一4【参考答案】A【名师解析】设绳中张力为F,对A应用平衡条件可得；F*s 53。=以極-用in S36）,对B应用平衡条件可 得；険苗。=必加临-用11刃。），

6、以上两式联立可解得；箫=器，选项A正确。6. （2017湖北八校联考）如图所示，小球川置于固左在水平而上的光滑半圆柱体上，小球万用水平轻弹簧拉 着系于竖直板上，两小球月、万通过光滑滑轮0用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知万球质量为皿， 0点在半圆柱体圆心Q的正上方，创与竖直方向成30角，创长度与半圆柱体半径相等，0万与竖直方向成 45角，则下列叙述正确的是A. 小球A、B受到的拉力九与心相等，且九=心=妁心B. 弹簧弹力大小Q飓C. S球质量为血“D. 光滑半圆柱体对A球支持力的大小为昭【参考答案】C【名师解析】对B球，由平衡条件，7cos45 =mg,解得：忌=咖,选项A错误。弹簧禅力

7、大小mg,选项B错误。将A球的重力和拉力氐沿光滑半圆柱体半径和切线方向分解，由平衡条件,7cos30二皿gsin30 ,九sin30 +F二皿gcos30 ,解得：九二如g, F= nug.由九=心可知月球质量 33为妇伤”，选项C正确。光滑半圆柱体对A球支持力的大小为F二gmg二咖,选项D错误。37. （2016重庆万州区月考）三个相同的物体叠放在水平而上，万物体受到水平拉力的作用，但三个物体都处于静止状态，如图所示，下列说法正确的是A. 月与万的接触而一泄是粗糙的B. 各接触而都一左是粗糙的C. 方与G C与水平而的接触而一立是粗糙的D. C与水平面的接触面可能是光滑的【参考答案】C【考点

8、】物体的静态平衡、整体法与隔离法【名师解析】以4为研究对象，处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件得知，巧打有摩操力，则 与B的接触面可能是粗糙的,也可能是光滑的，故AB错误；以A与组成的整体为研究对象，根据平衡 条件得知，C对左的摩按力大小等于凡方向水平向左则 X 间一定是粗糙的，以血C三个物体组成 的整体为研究对象，根据平衡条件得到，地面对C的摩援力大小等于F,方向水平向左，则C与水平面的 接触面一定是粗糙的，故C正确，D错误。8. （2016海南七校联盟联考）如图所示，两个相同的物体A,B叠在一起放在粗糙的水平桌而上，连在物体 B上的轻绳通过立滑轮与空箱C相连，箱内放有一小球与箱内壁右侧接

9、触，整个系统处于静止状态。已知A、 B的质量均为m, C的质量为弘小球的质呈:为血，物体B与桌而的动摩擦因数为“，重力加速度为g,不 计滑轮摩擦和空气阻力，下列说法中正确的是A. 物体A受到三个力的作用B. 小球受到三个力的作用C. 桌而受到物体的摩擦力大小为2 mgD. 桌面受到物体的摩擦力大小（附畑）g【参考答案】D【名师解析】根据题述整个系统处于静止状态可知，物体A受到重力和B的支持力作用，选项A错误。小 球曼到重力和支持力作用，选项B错误。桌面受到B对它的摩換力作用，大小等于空箱和彩B的重力， 即桌面受到物体的摩按力犬小等于（M-盹）g,选项C错误D正确。9. （2016山东聊城二模）

10、如图所示，放在粗糙地而的斜劈C上叠放了 A、B两个物体，三者保持静I匕状态。关于三物体A、B、C的受力分析，下列说法正确的是A. 物体A可能受到3个力的作用B. 物体B迫受到四个力的作用C. 物体B对C的作用力可能与斜劈表面夹角为90D. 地而可能对C由摩擦力作用【参考答案】B【名师解析】物体月受到竖直向下的重力和垂直支持而竖直向上的支持力，二力平衡，选项A错误。物体B 受到重力、A对B的压力、C对B的支持力和摩擦力共四个力的作用，选项B正确。把A、B看作整体，受 到竖直向下的重力和C对其的作用力，由平衡条件可知，C对B的作用力（支持力和摩擦力的合力）一立竖 直向上，根据牛顿第三定律，物体B对

11、C的作用力也一楚竖直向下，选项C错误。耙A、B、Q三者看作整 体，重力和支持力平衡，不受地面的摩擦力，选项D错误。10. （2016镇江联考）一串小灯笼（五只）彼此用轻绳连接,并悬挂在空中.在稳左水平风力作用下发生倾斜, 绳与竖直方向的夹角为30，如图所示.设每只灯笼的质量均为也则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的 拉力大小为（）B卓D.A. 2y3/ngc.爭昭【参考答案】C【名师解析】自上往下以第2只到第5只灯笼为一整体作为研究对象，受力分析如图所示，则有A cos 30,选项C正确。11. 如图所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮。A静止在倾角为45的粗糙斜面上，B悬挂着.已知质疑叫

12、=3应，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45减小到30 , A始终相对斜面静止。那么下列说法中A. 弹簧的弹力将减小B. 物体A对斜而的压力将减小C. 物体A受到的静摩擦力将减小D. 弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变【参考答案】C【名师解析】将斜面倾角由仔减小到3俨，弾簧的弹力仍等于B的重力，不变，选项A错误；倾角减小， 物体丄对斜面的压力将増大选项B错误；斜面倾甬为45。时，A重力沿斜面方向分力为3sgsin45S由 平衡条件条件可知物体虫受到的静摩攥力为3殛丽胡头旳引斜面倾角由仔减小到30%物体虫受到的静 摩揀力为3W酿1制。加的所以物体受到的静摩擾力将减小，选项C正确D错误o12. 如图所

13、示，物体A、B通过细绳及轻质弾簧连接在固左在天花板上的轻滑轮两侧，物体A、B的质量都为 m.开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地而的距离为h,物体B静止在地面上.放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v,此时物体B对地而恰好无压力，则下列说法中正确的是A. 弹簧的劲度系数为SB. 天花板受到的拉力大于2殆C. 此时物体B的速度大小也为vD. 此时物体A的加速度大小为g,方向竖直向上【参考答案】A【名师解析】由题可知，此时弾簷所受的拉力大小等于B的重力,即弹箸伸长的长度为由F=kx 得,&曲,选项A正确.天花板受到的拉力等于滑轮两侧细绳中的拉力，等于地，选项B错误。止出寸

14、物体B对地面恰好无压力时,此时B的速度恰好为零.选顷C错误.根据牛顿第二定律对A有:F-mg=ma; 得a=0.选项D错误。13. （2013山东理综）如图所示，用完全相同的轻弹簧月、& Q将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静 止状态，弹簧与竖直方向的夹角为30 ,弹簧C水平，则弹簧、Q的伸长量之比为（）【参考答案】D【名师解析】弹C的伸长量之比等于弹力之比.设弹畜丘与水平方向的夹角为匚对乩氏间的小球 受力分析可得sin30 = bos 9，对2、厂间的小球受力分析可得斥cos总=斤，所以尺=耳$血30。；可得 影D正确14如图所示，A. B、C、D四个人做杂技表演，万站在A的肩上，双手拉着

15、Q和从灭撑开双手水平支持 着Q和几若四个人的质量均为血他们的臂长相等，重力加速度为g,不计A手掌与G。身体间的摩 擦*下列结论错误的是A. A受到地而支持力为4昭B. B受到A的支持力为3昭C. 方受到C的拉力约为D. C受到月的推力约为芈nig【参考答案】D【名师解析】把四人作为整体，分析受力，由平衡条件可知A受到地而支持力为4殆c把BCD作为整体，分析受力，由平衡条件可知B受到A的支持力为3溜。由题图可知，B手臂与竖直方向的夹角大约为30，设B对C的拉力为F, A对C的推力为F：,对C分析受力，由平衡条件可得，Fcos30二mg,解得人二迫加g ,由牛顿第三定律，万受到C的拉力约为半叱汎解

16、得斗叭由牛顿第三 定律，C受到月的推力约为乎叭结论岬勺是D.15如图所示，放置三个完全相同的圆柱体。每个圆柱体质量为皿截面半径为爪为了防止圆柱体懐动,在圆柱体两侧固定两个木桩。不il一切摩擦，由此可知A.木桩对圆柱体作用力为B. 上而圆柱体对下而一侧圆柱体的作用力为亍昭C. 地而对下面苴中一个圆柱体的作用力为昭D. 地而对下而两个圆柱体的作用力为2昭【参考答案】A【名师解析】设下面一个园柱体对上面圆柱体的作用力大小为F,隔离上面的园柱体丿受力分析，由平衡条 件可得；2Fcos30=Dig,解得；F=用G选项B错误。隔离下面一个圆柱体，分析受力，由平衡条件可 得：木桩对圆柱体作用力为理尸讯预俨二

17、苕曲呂，选I页A1E确。对三个圆柱体整体，由平衡条件可得，地6面对下面两个圆柱体的作用力为3咛根据对称性。地面对下面其中一个圆柱体的作用力为1.5飓,选项 CD错误。16. 两个中间有孔的质量为M的小球AB用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上。两个小球下面分别连一 轻弹簧。两轻弹簧下端系在同一质量为m的小球C上，如图7所示。已知三根轻弹簧的劲度系数都为k,三A. 水平横杆对质量为M的小球的支持力为Mg-mgB. 连接质量为m小球的轻弹簧的弹力为mg/3C连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量为洱mg 3kD.套在一水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为mg 3k【参考答案】C【名师解析】把三个小球和三根弹幫

18、看作整依 分析受力利用对称性，由平衡条件可亀 水平横杆对质 量为皿的小球的支持力FMg+lmgo选项A错误。对质量为m小球分析受切由平衡条件可得， 2FiCOs30=ei5解得连接底量为ni小球的轻弹箸的拉力Fi=mg,选项B错误。由胡克定律，Fi=kxi,解得连接质量为m小球的轻弹蕃的伸长量x円皆豊mgo选项C正确。对套在一水平光滑横杆上的一个小球M分析受力：水平轻弾幫对小球M的作用力r2=Fisin30B=nig；由胡克定律，珀=1叫 解得轻弹簷 6的形变量x2 =F2Jk=空mgo选项D错误。6k17. （2016山东聊城二模）完全相同的两物体只Q、质量均为皿叠放在一起置于水平而上。如图

19、所示，现用两根等长的细线系在两物体上，在细线的结点处施加一水平拉力F,两物体始终保持静止状态，则下列 说法正确的是A. 物体P受到细线的拉力大小为F/2B. 两物体之间的摩擦力大小为F/2C. 物体P对Q的压力大小为mgD. 地而对0的摩擦力大小为F【参考答案】BD【名师解析】由于力为矢量，两细线拉力的矢量和等于巧所以物体P受到细线的拉力犬于的。细线拉力 在水平方向的分力等于F/2,隔离P受力分析，由平衡条件可知，P受到的摩擦力等于F/2,即两物体之间 的摩擦力犬小为F/2,迦页B正确。由于细线拉力方向斜向下，所以物体P对Q的压力犬于mg,选项C错 i吴。把PQ看作整体，分析受力，由平衡条件可

20、知地面对。的摩攥力大小为F,选项D正确。18（2017 山东师大附中一模）如图所示，三根长度均为上的轻绳分别连接于G D两点,A. 3两端被悬挂在 水平天花板上，相距2乙现在Q点上悬挂一个质量为加的重物，为使切绳保持水平，在。点上可施加力的 最小值为（）r 逅 r 1 n 1A. mg d.J 3吨 D严g【参考答案】c【需师解析】由题图可知，要使切水平，务绳均应绷紧，则与水平方向的夹角为60 ；结点C受力平 衡，受力分析如图所示，则切绳的拉力A=/tan 30。点受绳子拉力大小等于尽方向向左；要使仞水平，Q点两绳的拉力与外界的力的合力为零，则绳子对Q点的拉力可分解为沿和绳的兀，及另一 分力尺

21、，由几何关系可知，当力E与助垂直时，E最小，而E的大小即为拉力的大小：故最小力Qsin二.计算题1如图所示，重物月被绕过小滑轮尸的细线所悬挂，小滑轮尸被一根细线系于天花板上的0点，0点处安装一力传感器。质量为10歸的物块方放在粗糙的水平桌面上，0是三根线的结点，水平拉着方物体，、bO与财夹角如图所示。细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于 静止状态。若0点处安装的力传感器显示受到的拉力是虑二20物块B与水平桌面之间的动摩擦因数为0.2,求：（1）重物A的质量。（2）重物C的质量和桌而对B物体的靡擦力。【名师解析】（1）设小滑轮两侧细绳中拉力为尸,根据重物A静止，由平衡条件，F=nug,对小滑轮尸，由平衡条件，2fcos30二20JJN,可得/20No由图中几何关系可知滑轮两侧细线的夹角为60 o根据0点处安装的力传感器显示受到的拉力是爲二20JJN,可知悬挂小滑轮的细线0尸的张力是時2=0=20 冬 No解得重物A的质量为吋2kg。（2）对结点O受力分析，由平衡条件，在竖直方向，用曲0。=凤。在水平方向，F曲对B物体，由平衡条件，桌面对B物体的摩擦力戶町，对C物体,由平衡条件他g=F“联立解得：mclkg戶 ion。2 （2015河北石家庄质检I）如图所示，质量M等于2血的木块套在水平固泄杆上，并用轻绳与质M m=lk