高中物理-共点力的平衡练习(含解析)

1、99高中物理一共点力的平衡练习（含解析）要点对点练要点一：静态平衡.（多选）如图所示,物体的质量为为靠在粗糙的竖直墙上,物体与墙面间的动摩擦因数为力尸与水平方向的夹角为夕，要使物体沿着墙匀速滑动，则外力尸的大小可能是（）eemgA.mgA.不sin 0B.cos 0 /J sin 夕C.mgsin 0 cos 0D.mgC.mgsin 0 cos 0D.mgsin 夕 + cos 夕解析当物体向上滑动时,摩擦力沿墙壁向下, 此时力尸较大,设为凡物体的受力如图所示.Nmg根据正交分解法,得N = cos夕，+mg=sin 0乂 =风联立解得尸尸各,-同理，当物体向下滑动时,可得=mgsin 同理

2、，当物体向下滑动时,可得=mgsin 0 + cos 0故选项C、D正确.答案CD.有一直角V形槽固定在水平面上，其截面如图所示面与水平面间的夹角为60。，有一质量为力的正方体木块放在槽内，木块与正面间的动摩擦因数为，与月月面间无摩擦.现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动,则木块所受的摩擦力为（）B.彳 Umg C.彳 Umg D. Umg解析由受力分析可知6c面对木块的支持力为&=mgsin30 ,木块运动后受到的摩擦 力为三=尸年= 侬sin30 =； 勿g,选项A正确.解析乙答案A.（多选）如图所示,一个物块静止在斜面上,斜面对物块的支持力和摩擦力分别为凡和E. 如果增大斜面的倾角。

3、，而物块仍能在斜面上保持静止，则这一过程中（）A.氏增大B.尺减小C.鼻增大D. E减小解析根据平衡条件和重力的作用效果,斜面对物块的支持力R=mgcos 0,摩擦力艮= mgsin%由于倾角0增大，故A减小,其增大.答案BC.如图，一光滑的轻滑轮用细绳00悬挂于。点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a, 另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块6,。与竖直方向的夹角为。，连接a、6的细绳间的 夹角为B.外力尸向右上方拉6,若尸缓慢增加,方向不变,物块6始终保持静止,下列说法正确 的是（）/A.角a增加B.物块6所受的绳子的拉力增大C.物块6所受的摩擦力一定增大D.物块6所受的支持力一定减小解析因物

4、块6始终保持静止，可知角不变，。角不变，选项A错误；物块6所受的 绳子的拉力总等于a的重力，则物块b所受的绳子的拉力不变,选项B错误；当力尸较小时,6 所受的静摩擦力水平向右，当尸增加时,6所受的摩擦力会减小,选项C错误；对物块b,在竖直 方向有R+&os+Rosr=&g（其中r是尸与竖直方向的夹角），则尸增大时,A减小，选项D 正确.答案D要点二：动态平衡.如图所示是给墙壁粉刷涂料用的涂料滚的示意图，使用时;用撑杆推着粘有涂料的涂料 滚沿墙上下缓慢滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上,撑杆的重力和墙壁的摩擦均不计,且撑杆足够 长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓向上推涂料滚,设该过程中撑杆对涂料滚的

5、推力为凡 涂料滚对墙壁的压力为&则（）A. 增大,减小B.月增大,增大C.月减小,减小D.月减小,增大解析涂料滚沿墙壁缓慢向上滚动的过程中，处于动态平衡，合力为零,分析涂料滚受力, 如图所示，其中匹=凡涂料滚向上滚动的过程中，6角变小，则H和均变小,也变小,C 正确.答案C.如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置 缓慢绕。点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力尸和球对斜面的压力尸田的变化情况是 ()A.尸先增大后减小，尸乐一直减小.尸先减小后增大,产床一直减小C.尸和尸东都一直减小D.尸和尸开;都一直增大解析对小球受力分析如图中所示，因挡板是缓慢移动,

6、所以小球处于动态平衡状态,在 移动过程中，重力G、斜面的支持力尺、挡板的弹力尸组合成一矢量三角形,变化情况如图乙所 示(重力的大小方向均不变,斜面对其支持力的方向始终不变)，由图可知,此过程中斜面对小球 的支持力凡不断减小，故球在斜面的压力尸乐一直减小，挡板对小球弹力尸先减小后增大，再由牛顿第三定律知,B正确.乙乙答案B.如图所示,粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度的匀速下滑, 斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力（）A.等于零.不为零，方向向右C,不为零，方向向左D.不为零，心较大时方向向左，的较小时方向向右解析由于物块匀速下滑、斜劈保持静止,根据共点力平衡条件可知，整体在

7、重力和地面 的支持力作用下处于平衡状态，若地面对斜劈有摩擦力作用，由于没有水平方向的其他力与摩 擦力平衡,斜劈不能保持静止，故地面对斜劈的摩擦力等于零,A正确.答案A.如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为R的小球 套在圆环上.一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线，使小球沿圆环缓 慢上移,在移动过程中手对线的拉力尸和轨道对小球的弹力后的大小变化情况是（）A.尸不变，尺增大.尸不变，后减小C.尸减小，尺.不变D.尸增大，尺减小解析小球沿圆环缓慢上移可看做静止,对小球进行受力分析，作出受力示意图如图所示，由图可知以G用即：袅噌=今,当A点上移时，半

8、径不变，血长度减小，故尸减小,A n Ad a不变，故C正确.【答案C综合提升练一种测定风力的仪器如图所示，它的细长金属丝一端固定于悬点0,另一端悬挂一个质 量为卬的金属球.无风时，金属丝自然下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方 向的角度为 火风力尸与0、卬之间的关系式正确的是（）A. F= mgsin 0C. F= mgtan 0B. F= mgcos 8A. F= mgsin 0C. F= mgtan 0B. F= mgcos 8D.F= mg tan 8风向解析对金属球受力分析,金属球受到重力、拉力和风力共3个力作用，由平衡条件可知, 拉力和风力的合力与重力等大反向，如图所

9、示.由几何关系,得到尸 =mgtan 6,故C正确.风向风向答案C.如图所示,将小球用绳OA.必悬挂起来，保持。点不动,缓慢沿顺时针方向转动绳的B 端,在此过程中,绳如中的张力变化情况是（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大解析将小球的重力沿两绳的方向分解成人和居取6端顺时针转动过程中所经过的位 置6、，作出对应的两对分力4和国、及和及、，如图所示，从图中可以看出两个分 力的变化情况为先逐渐减小,用先减小后增大.答案D11.如图所示,质量为m = 8 kg的物体中通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为0,轻绳0B 水平且6端与站在水平面上的质量为生的人相连，轻绳如与竖直方向的

10、夹角3=37 ,物体甲 及人均处于静止状态.(已知sin370 =0. 6, cos370 =0. 8, g取10 m/s)设最大静摩擦力等于 滑动摩擦力.)求：(1)轻绳如、出的拉力；(2)人受到的摩擦力的大小及方向；(3)若人的质量皿=45 kg,人与水平面之间的动摩擦因数为 =0.25,则欲使人在水平面 上不滑动，物体甲的质量期最大不能超过多少.解析(1)以结点0为研究对象,如图所示,建立直角坐标系,将几分解，由平衡条件凡一sin。=0,国cos 0mg=0,联立解得居=*，=100 N, COS “Fcs=nhgtan 夕=60 X.人水平方向受到仍绳的拉力和水平面的静摩擦力，受力如右.图所示，由平衡条件得月=心=60 N,方向水平向左.(3)当中的质量增大到人刚要滑动时,质量达到最大,此时人受到的静摩擦力达到最大值, 即凡=UHkg,由平衡条件得反二代.3乂 冗0 =7%Anzn 4几 4 PBhg 1 一解得=15 kg.3g 3g匚答案(1)100 N 60 N (2)60 N,方向水平向左(3)15 kg12.如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为卬的小圆环4用一细线悬吊一个质量为卬 的球现用一水平拉力缓慢地拉起球5使细线与竖直方向成37角，此时环月仍保持静止.重 力加速度为g,求：(1)此时水平拉力尸的大小；(2)环对横杆的压力及环受到的摩擦