高考一轮复习 平衡问题中的轻杆、轻绳、轻滑轮问题

平衡问题中的轻杆、轻绳、滑轮类问题1.如图所示，在竖直墙壁的A点处有一根水平轻杆a，杆的左端有一个轻滑轮O.一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体，开始时BO段细线与天花板的夹角为θ＝30°.系统保持静止，当轻杆a缓慢向下移动的过程中，不计一切摩擦．下列说法中正确的是()A．细线BO对天花板的拉力不变B．a杆对滑轮的作用力逐渐减小C．a杆对滑轮的作用力的方向沿杆水平向右D．墙壁对a杆的作用力不变2.在如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮本身所受的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质量都是m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为θ，乙图中木杆P竖直．假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断中正确的是()A．FA＝FB＝FC＝FDB．FD＞FA＝FB＞FCC．FA＝FC＝FD＞FBD．FC＞FA＝FB＞FD3.轻杆的一端安装有一个小滑轮P，用手握住杆的另一端支持着悬挂重物的绳子，如图所示．现保持滑轮的位置不变，使杆向下转动一个角度到虚线位置，则下列关于杆对滑轮P的作用力的判断正确的是()A．变大 B．不变C．变小 D．无法确定4.如图所示，直杆BC的一端用铰链固定于竖直墙壁，另一端固定一个小滑轮C，细绳下端挂一重物，细绳的AC段水平．不计直杆、滑轮及细绳的质量，忽略所有摩擦．若将细绳的端点A稍向下移至A′点，使之重新平衡，则此时滑轮C的高度()A．在AA′之间B．与A′点等高C．在A′点之下D．在A点之上5.如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是()A．B与水平面间的摩擦力增大B．绳子对B的拉力增大C．悬于墙上的绳所受拉力不变D．A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等6.某压榨机的结构示意图如图所示，其中B为固定铰链，若在A铰链处作用一垂直于墙壁的力F，则由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，设C与D光滑接触，杆的重力及滑块C的重力不计，图中a＝0.5m，b＝0.05m，则物体D所受压力的大小与力F的比值为()A．4B．5C．10D．17.如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则()A．Ff变小B．Ff不变C．FN变小D．FN变大8.如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A端自由转动．用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在圆弧形墙壁上的C点．当点C由图示位置沿圆弧CB逐渐向上移动的过程中(保持OA与地面间的夹角θ不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是()A．逐渐减小B．逐渐增大C．先减小后增大D．先增大后减小9.如图所示，内壁光滑的球体半径为R，一长度小于直径的轻杆两端固定质量分别为mA、mB的小球A和B，将轻杆置于球体内部后，最终静止在图示位置不动．球心O与杆在同一竖直平面内，过球心O竖直向下的半径与杆的交点为M，OM＝eq\f(R,2)，∠AOM＝θ，重力加速度为g.下列判断正确的是()A．mA<mBB．球体内壁对A球的支持力FNA＝2mAgC．轻杆对B球的支持力有可能小于B球的重力D．若增大mA，θ角会增大10.如图所示，穿在一根光滑固定杆上的小球A、B通过一条跨过定滑轮的细绳连接，杆与水平方向成θ角，不计所有摩擦．当两球静止时，OA绳沿竖直方向，OB绳与杆的夹角为θ，则下列说法正确的是()A．小球A可能受到3个力的作用B．小球B一定受到3个力的作用C．小球A、B的质量之比mA∶mB＝1∶tanθD．小球A、B的质量之比mA∶mB＝tanθ∶111.如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为α＝15°，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧．调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时β＝45°.不计一切摩擦．设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1∶m2等于() A．tan15° B．tan30°C．tan60° D．tan75°12．如右图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验)，整个装置在同一竖直平面内．如果要增大手指所受的拉力，可采取的办法是()A．只增加绳的长度B．只增加重物的重量C．只将手指向下移动D．只将手指向上移动13.如图所示，A、B为同一水平线上的两个绕绳装置，转动A、B改变绳的长度，使光滑挂钩下的重物C缓慢下降．关于此过程中绳上拉力大小的变化，下列说法中正确的是()A．不变B．逐渐减小C．逐渐增大D．可能不变，也可能增大14.如图所示，小方块代表一些质量相同的钩码，图甲中O为轻绳之间连接的结点，图乙中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码，两装置处于静止状态，现将图甲中右侧滑轮的端点B沿虚线稍稍上移一些，图乙中的端点B沿虚线稍稍上移一些，图乙中的绳长不变，则关于θ角和OB绳的张力F的变化，下列说法正确的是()A．甲、乙图中的θ角均增大，F均不变B．甲、乙图中的θ角均不变，F均不变C．甲图中θ角增大、乙图中θ角不变，张力F均不变D．甲图中θ角减小、F不变，乙图中θ角增大，F减小15.A、B是天花板上两点，一根长为l的细绳穿过带有光滑孔的小球，两端分别系在A、B点，如图甲所示；现将长度也为l的均匀铁链悬挂于A、B点，如图乙所示．小球和铁链的质量相等，均处于平衡状态，A点对轻绳和铁链的拉力分别是F1和F2，球的重心和铁链的重心到天花板的距离分别是h1和h2，则()A．F1＜F2，h1＜h2 B．F1＞F2，h1＜h2C．F1＞F2，h1＞h2 D．F1＝F2，h1＞h216.(多选)如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是()A．绳的右端上移到b′，绳子拉力不变B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移17.有两根完全相同的轻绳,其中一根绳的A、B两端按图甲的方式固定,然后将一挂有质量为M的重物的光滑轻质动滑轮挂于轻绳上,当滑轮静止后,设绳子的张力大小为T1;另一根绳的D、E两端按图乙的方式连接,然后将同样挂有质量为M的重物的动滑轮挂于轻绳上,当滑轮静止后,设绳子的张力大小为T2.现将B端缓慢向下移动至C点,E端缓慢移动至F点,在两绳的移动过程中,下列说法正确的是 ()A.T1、T2都变大 B.T1变大,T2变小C.T1、T2都不变 D.T1不变,T2变大18.如图所示，穿在一根光滑固定杆上的小球A、B通过一条跨过定滑轮的细绳连接，杆与水平方向成θ角，不计所有摩擦．当两球静止时，OA绳沿竖直方向，OB绳与杆的夹角为θ，则下列说法正确的是()A．小球A可能受到3个力的作用B．小球B一定受到3个力的作用C．小球A、B的质量之比mA∶mB＝1∶tanθD．小球A、B的质量之比mA∶mB＝tanθ∶119.如图甲所示，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10kg的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HP一端用铰链固定在竖直墙上，另一端P通过细绳EP拉住，EP与水平方向也成30°，轻杆的P点用细绳PQ拉住一个质量也为10kg的物体．g取10N/kg，求轻绳AC段的张力大小FAC与细绳EP的张力大小FEP之比．20.如图（a）所示，将一条轻而柔软的细绳一端栓在天花板上的A点，另一端拴在竖直墙上的B点，A和B到O点的距离相等，绳长是OA的2倍。图（b）所示为一质量可忽略的小动滑轮K，滑轮下面悬挂一质量为m的物体，不计摩擦，现将动滑轮和物体一起挂到细绳上，达到平衡时，绳所受的拉力多大？21.一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10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O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30°角．已知B球的质量为3kg，求细绳对B球的拉力和A球的质量．(g取10