2021届物理二轮专题强化练习：力与物体的平衡

2021届物理二轮专题强化练习： 力与物体的平衡选择题（1〜9题为单项选择题，10〜14题为多项选择题）1.如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则（）A.小球受到的摩擦力方向竖直向下B.小球受到的摩擦力与重力大小相等C.若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大D.若铁夹水平移动，小球受到的摩擦力变大如图所示，汽车通过钢绳拉动物体.假设钢绳的质量可忽略不计，物体的质量沏，物体与水平地面间的动摩擦因数为〃，汽车的质量为m0,汽车运动中受到的阻力跟它对地面的压力成正比，比例系数为匕且k>以.要使汽车匀速运动时的牵引力最小，角a应为（）A.0° B.30°C.45° D.60°3.如图所示，水平天花板上固定有40和BO两根不可伸长的轻绳，它们系在同一点O,且AO>BO,一只蜘蛛通过吐出的丝使自己静止悬挂在0点，开始时两绳刚好绷直.现将B端缓慢向右移动，则（）A0绳的拉力大小一直增大A0绳的拉力大小一直减小B0绳的拉力大小一直增大B0绳的拉力大小一直减小.高空走钢丝杂技表演中，表演者越接近钢丝末端的时候，钢丝倾斜得越厉害，行走难度越大，行走也越缓慢.现有甲、乙两个人同走一根钢丝，其位置如图所示，假设甲、乙两人及其装备的总质量相等，下列说法正确的是（）A.钢丝对甲的作用力小于对乙的作用力B.甲受到的合外力小于乙受到的合外力C.甲对钢丝的压力大于乙对钢丝的压力D.钢丝对甲的摩擦力大于对乙的摩擦力.如图所示，光滑绝缘的斜面与水平面的夹角为夕导体棒ab静止在斜面上，ab与斜面底边平行，通有图示的恒定电流I.空间充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B.现缓慢增大6（0<6<90°）,若电流I不变，且

ab始终静止在斜面上（不考虑磁场变化产生的影响），下列说法正确的是（）A.B应缓慢增大 B.B应缓慢减小C.B应先增大后减小 D.B应先减小后增大6.如图所示，水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点，长为L=2m的轻绳一端固定于直杆P点，另一端固定于墙上O点正下方的Q点，OP长为d=1.2m,重为8N的钩码用光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态，则轻绳的弹力大小为（）A.10NB.8NC.6ND.5N7.A如图所示，光滑圆环竖直固定，A为最高点，橡皮条上端固定在A点，下端连接一套在圆环上的轻质小环，小环位于B点，AB与竖直方向夹角为30°,用光滑钩拉橡皮中点，将橡皮条中点拉至C点时，钩的拉力大小为R为保持小环静止于B点，需给小环施加一作用力F,，下列说法正确的是（）A.若F,沿水平方向，则F,=WF3B.若F/沿竖直方向，则F‘=女FF’的最大值为gFF/的最小值为?F68.如图所示，斜面体c置于水平地面上，不带电绝缘小物块b置于绝缘斜面上，通过绝缘细绳跨过光滑的B.地面对c的摩擦力一定减小C.地面对c的摩擦力方向一定水平向右D.b对c的摩擦力可能平行斜面向上且一直增加如图所示，一固定斜面上两个质量均为m的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑.已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间的动摩擦因数的2倍，斜面倾角为a，重力加速度为g.B与斜面之间的动摩擦因数〃与A、B间弹力FN的大小分别是（）_2 _1A.〃一3tana,Fn—3mgsina

c_2 「_1 .〃一3tana,F^—2mgsina〃=tana,FN=；mgcosa2.〃—tana,FN—3mgsinaA.F]B.F2C.F3D.F411.如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M的竖直截面，O为球心，/AOB—60°,OA水平，在竖直面内，小物块受到与水平方向成45°角斜向上的推力F作用而静止在B点.现将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向，在该过程中系统始终静止，则（）4dM槽对小物块的支持力逐渐减小M槽对小物块的支持力逐渐增大C.推力F先减小后增大D.推力F 逐渐增大12.如图所示，一长方体放置于粗糙水平地面上，物块A由跨过定滑轮的轻质细绳与物块B连接，系统处B.地面对长方体的支持力保持不变C.地面对长方体的支持力一直增大D.地面对长方体的摩擦力一直增大13.如图所示，粗糙水平地面上放置有一个斜面体B，斜面体B的斜面粗糙，在其上面放置一木块A，木块A与固定在斜面体底端的挡板T之间用一轻质弹簧连接，且当整个系统处于静止状态时，弹簧处于压缩状态.现用恒力F沿斜面向上拉木块A，但木块A没有被拉动，整个系统仍保持静止，则（）A.弹簧对挡板的弹力不变B.木块A与斜面之间的摩擦力减小C.水平面对斜面体B的摩擦力不变D.斜面体B对地面的压力减小14.如图（a）所示，轻绳AD跨过固定在水平杆BC右端的定滑轮（重力不计）拴接了一个质量为M1的物体，/ACB—30°；如图（b）所示，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，一轻绳GF悬挂在轻绳的G端，并拉住一个质量为M2的物体，重力加速度为g，则下列说法正确的

A.图(a)中BC杆对滑轮的作用力大小为MgB.图(b)中HG杆受到的作用力大小为M2gC.轻绳AC段的张力TAC与轻绳EG的张力TEG的大小之比为M1:M2D.轻绳AC段的张力Tac与轻绳EG的张力TEG的大小之比为M1:2M22021届物理二轮专题强化练习： 力与物体的平衡.解析：对小球，由平衡条件，竖直方向上，摩擦力与重力平衡，与压力大小、水平运动状态等无关，选项B正确.答案：B.解析：隔离汽车，由平衡条件得水平方向有F=k(m0g+FTsina)+FTcosa隔离物体，由平衡条件得水平方向有F1cosa=g(mg—FTsina)解两式得F=km0g+gmg+FT(k—g)sina,式中FT(k—四)>0,所以当sina=0,即a=0°时，牵引力F最小(临界点).选项A正确.答案：A.解析：开始时两绳刚好绷直，绳AO中的拉力为零，BO中的拉力大小为mg,m为蜘蛛的质量，在B缓慢向右移动的过程中，力的矢量三角形如图所示，可得AO中的拉力随距离的增大而一直增大，BO中的拉力随距离的增大先减小后增大，A正确.答案：A.解析：因行走缓慢，可认为两人均处于平衡状态，即所受合外力为零，钢丝对人的作用力大小等于人及其装备的总重力，选项A、B错误；对人受力分析可知人对钢丝的压力FN=mgcos0(0为人所在位置的钢丝与水平方向的夹角)，越接近末端，0越大，所以甲对钢丝的压力大于乙对钢丝的压力，选项C正确；人受到的摩擦力Ff=mgsin0,越接近末端，0越大，Ff越大，结合牛顿第三定律可知钢丝对甲的摩擦力小于对乙的摩擦力，选项D错误.答案：C.解析：如图作出右侧侧视图，则可知，金属棒受重力、支持力及向右的安培力的作用；增大角度，则支持力的方向将向左旋转，要使棒仍然平衡，则支持力与安培力的合力一直等于重力；则由图可知，安培力必须增大；故磁感应强度应增大.答案：A.解析:设挂钩所在处为N点，延长PN交墙于M点，如图所示：同一条绳子拉力相等，根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等，设为a,则根据几何关系可知PO1.2NQ=MN,即PM等于绳长；根据几何关系可得：sina=pM=宫=。6则a=37°,根据平衡条件可得：2F1cosa=G,解得：Ft=5N,故D正确.答案：D.解析：对结点C受力分析可知，橡皮条的弹力满足：2F1cos30°=F,则F1=吉尸.对小圆环受力分析可知，橡皮条的拉力F1水平向右，大圆环对小圆环的弹力N沿半径方向，若F’沿水平方向，则N=0,此时F‘=F1=^F,A项错误；若F/沿竖直方向，则一定是竖直向上，此时N的方向背离圆心，由平衡知识可知，F’=F1tan30°=|f,B项错误；根据平行四边形定则可知F’最大值趋于无穷大，当F’与过B点的半径垂直时，有最小值，为F.=Rsin30°=Wf,C项错误，D项正确.min1 6答案：D.解析：由于电场强度增加，所以连接a、b的细绳的拉力增大，若刚开始时b物块的重力沿斜面向下的分力与细绳的拉力相等，则随着细绳拉力的增大，b受到的摩擦力沿斜面向下且增大，此时c受到b的摩擦力方向沿斜面向上且一直增大，A错误，D正确；将b、c看成一个整体，整体受重力，地面的支持力，细绳拉力和地面的摩擦力，绳的拉力方向斜向右上方，所以c受到的摩擦力方向一定水平向左，由于绳的拉力增大，绳与水平面间的夹角不变，则拉力沿水平方向的分力增大，所以c受到的摩擦力增大，B、C错误.答案：D.解析：以A、B整体为研究对象进行受力分析，根据平衡条件得2mgsina=%mgcosa+%mgcosa,又入2=2%,%=小解得四=3tana；隔离B为研究对象并进行受力分析可知，B受重力、支持力、A对B的弹力FN及摩擦力而处于平衡状态，在沿斜面方向上根据平衡条件得mgsina=gmgcosa+FN，解得FN=|mgsina,选项A正确.答案：A.解析：本题中杆为“定杆”，杆上的力就不一定沿杆的方向，小球处于静止状态，则杆对小球的作用力方向在重力与轻绳拉力夹角的对顶角范围内（不含水平方向），当绳拉力为零时，杆对小球的作用力竖直向上，如图所示，所以杆对小球的作用力方向可能是F2和F3,选项B、C正确.答案：BC.解析：分析小物块的受力，画出力的动态平衡图如图所示，可知在将推力沿逆时针方向缓慢转到水平方向的过程中，M槽对小物块的支持力FN逐渐增大，推力F先减小后增大，选项BC正确.答案：BC.解析：取物块B为研究对象，分析其受力情况，设细绳与竖直方向夹角为a,则有：F=mgtana；T=能；对物块A：fA=T=能，则随a角增大，fA变大，选项A错误；对A、B和长方体的整体，竖直方cosa Acosa A向地面对长方体的支持力等于整体的重力，保持不变，故B正确，C错误；水平方向，拉力F等于地面对长方体的摩擦力，则：f=F=mgtan口；随a角增大，f变大，选项D正确.答案：BD.解析：由于木块A与斜面体B保持静止，则弹簧的形变量不变，弹簧对挡板的弹力不变，选项A正确；对木块A进行受力分析可知，其受到重力、支持力、弹簧的弹力作用，并且可能受到静摩擦力作用，若最初木块A受到的静摩擦力方向沿斜面向上，则当用力F沿斜面向上拉木块A时，木块A受到的静摩擦力的方向可能变为沿着斜面向下，此时A、B之间的摩擦力大小可能减小，可能增大，也可能不变，选项B错误；对整体分析，力F沿斜面向上，故整体对地面的压力减小，且有向右运动的趋势，故水平面对斜面体B的摩擦力发生变化，

选项C错误，D正确.答案：AD.解析：图（q）中滑轮为“活结”，AC、CD两段绳的张力大小都是M1g，且两绳互成120°角，以滑轮为研究对象，根据共点力的平衡条件可知，BC杆对滑轮的作用力大小也是M1g（作用力方向与竖直方向成60°角斜向右上方