教科版高中物理必修一第四章物体的平衡3巧用平行四边形法则、矢量三角形法解平衡问题同步练习

1、（答题时间：20分钟）abcbc1.如图所示，三根绳子完全相同，绳水平，绳下挂一重物。若增加重物的重量，则最先断的绳子是（）A.FmgB.FmgtanC.FND.FNmgtanA.a绳B.b绳C.c绳D.无法确定2.如下图所示，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的作用下静止于P点。设滑块所受到的支持力为FN，OP与水平方向的夹角为，则下列关系正确的是（）mgtantan3.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，均为200N，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，=30。则O点悬挂的重物G不能超过（）A.100NB.

2、173NC.346ND.200N4.城市路灯、无轨电车的供电线路等，经常采用三角形的结构悬挂，如图所示为这类结构的一种简化模型。图中硬杆BO可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索AO和杆BO的重力均忽略不计。已知B0始终水平，AO与BO的夹角为，被悬挂物体的质量为m，则以下说法中正确的是（）A.钢索AO对O点的拉力为mgsinB.杆BO对O点的支持力为mgtanC.A点距B点的距离越近时，杆BO对O点的支持力就越大D.不论增大还是减小A点与B点的距离，AO对O点的拉力与杆BO对O点的支持力的合力始终保持不变5.如图所示，倾角为的斜面上固定有一竖直挡板，重为G的光滑小球静止时对挡板的压力为FN，

3、小球的重力按照产生的作用效果可分解为（）A.垂直于斜面的分力和水平方向的分力，且FNGtanB.垂直于斜面的分力和水平方向的分力，且FNGsinC.垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力，且FNGtanD.垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力，且FNGsin6.如下图所示，图形凹槽半径R=30cm，质量m=1kg的小物块在沿半径方向的轻弹簧挤压下处于静止状态。已知弹簧的劲度系数k=50N/m，自由长度L=40cm，一端固定在圆心O处，弹簧与竖直方向的夹角为37。取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。则（）A.物块对槽的压力大小是15NB.物块对槽的压力大小是13NC.槽对物块的

4、摩擦力大小是6ND.槽对物块的摩擦力大小是8N7.如图所示，在绳子下端挂一物体，用力F拉物体使悬绳偏离竖直方向的夹角为，且保持平衡。若保持不变，当拉力F与水平方向的夹角时，F有最小值。8.如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的支持力大小为N1，木板对球的支持力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中（）A.N1始终减小，N2始终增大B.N1始终减小，N2始终减小C.N1先增大后减小，N2始终减小D.N1先增大后减小，N2先减小后增大9.如图所示，一个不计重力的小滑轮，用一段轻绳OA悬挂在天花板上的O点，另有一

5、段轻绳跨过该定滑轮，一端连接一个重为20N的物体，在轻绳的另一端施加一水平拉力F，使物体处于静止状态时，求：（1）轻绳OA对滑轮的拉力为多大？（2）轻绳OA与竖直方向的夹角为多大？1.A解析：以结点O为研究对象，受力分析，受三根绳子的拉力，根据平行四边形法则FaoFF，所以bocoao绳上的拉力最大，a绳先断，故A正确；B、C、D错误。2.A解析：物体处于平衡状态，对物体受力分析，根据共点力平衡条件，可求出支持力和水平推力。对小滑块受力分析，受水平推力F、重力G、支持力FN，根据三力平衡条件，将所受水平推力F和重力G合成，如图所示：由几何关系可得Fmg，tanFNmg，sinOAOB3mg；所

6、以A正确，B、C、D错误。故选A。3.AT解析：以结点O为研究对象，在绳子均不被拉断时，受力分析可得：mgmg2mg；Tsintanmg，则只要满足OA绳子不被拉断，则其他两条绳子就不会断，故TTOCmgsinOA2mg200N，所以mg100N，即悬挂的重物不能超过100N，故选A。4.ACD解析：BO可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，对O的支持力沿杆向外。由合力为0，对O有，竖直AOmgsinmg，得T，A正确。水平方向：AOcosT得TmgBO，B错误。A点距B点sintan方向：TAOTBO的距离越近时，越小，杆BO对O点的支持力就越大，C正确。O点合力为0，不论增大还是减小A点与B点

7、的距离，AO对O点的拉力与杆BO对O点的支持力的合力始终与重力等大反向，D正确。5.A解析：小球的重力按照产生的作用效果（压斜面，压挡板）垂直于斜面的分力和水平方向的分力，且FNGtan，故选A。6.BC解析：由受力分析可知，物体对槽的压力Fmgcos37kx8N5N13N，槽对物块的摩擦力Fmgsin376N。f7.解析：结点受三个拉力处于平衡，向上的两个拉力的合力大小等于物体的重力，方向竖直向上，根据作图法（下图）知当F与绳子垂直时，拉力F最小，根据几何关系知a。8.B解析：对球受力分析如下图所示，它受重力G、墙对球的支持力N1、板对球的支持力N2而平衡，画出闭合矢量三角形，板BC逐渐放至水平的过程中，N1的方向不变，大小逐渐减小，N2的方向发生变化，大小也逐渐减小。故B选项正确。9.解：（1）物体处于静止状态时，则知F=G=20N对于滑轮