高一物理共点力平衡经典习题

高一物理第（14）次作业卷时间：2015年12月日任课教师：班级：学生姓名：主备人：常丽丽知识考查范围：必修一第三章共点力平衡1．用推力作用在重力为G的小球使它始终静止在倾角为θ的光滑斜面上，外力通过小球的球心，则A.推力最小值为GtanθB.推力最小值为Gsinθ（）C.推力最大值为G/cosθD.推力必须沿斜面向上才能使小球静止2．如图所示，一小球用轻绳悬于O点，用力F拉住小球，使悬线保持偏离竖直方向75°角，且小球始终处于平衡状态。为了使F有最小值，F与竖直方向的夹角θ应该是()A．90°B．45°C．15°D．0°750750FθO3．将三根伸长可不计的轻绳AB、BC、CD如图连接，现在B点悬挂一个质量为m的重物，为使BC绳保持水平且AB绳、CD绳与水平天花板夹角分别为60o与30o，需在C点再施加一作用力，则该力的最小值为()A．B．C．D．4．如图所示，A、B两物体的质量分别是mA和mB，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦不计。如果绳的一端由P点缓慢向左运动到Q点，整个系统始终处于平衡状态，关于绳子拉力大小F和两滑轮间绳子与水平方向的夹角α的变化，以下说法中正确的是()A．F变小，a变小B．F变大，a变小C．F不变，a不变D．F不变，a变大5．如图所示．在倾角为的光滑斜面和档板之间放一个光滑均匀球体，档板与斜面夹角。初始时。在档板绕顶端逆时针缓慢旋转至水平位置的过程下列说法正确的是()A．斜面对球的支持力变大B．档板对球的弹力变大c．斜面对球的支持力变小D．档板对球的弹力先变小后变大6．如图所示，物体P左边用一根轻弹簧和竖直墙原长．若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉相连，放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度大于P，直到把P拉动．在P被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力N的大小和地面对P的摩擦力f的大小的变化情况是()A．N始终增大，f始终减小B．N先不变后增大，f先减小后增大C．N保持不变，f始终减小D．N保持不变，f先减小后增大7．如图所示，物体B通过动滑轮悬挂在细绳上，整个系统处于静止状态，动滑轮的质量和一切摩擦均不计。如果将绳的左端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F和绳子与竖直方向的夹角θ的变化情况是()A．F变大，θ变大B．F变小，θ变小C．F不变，θ变小D．F不变，θ变大FAFABBQPθ8．如图所示，固定的光滑竖直杆上套一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，用力F拉绳，使滑块从A点沿杆缓慢上滑至B点，在此过程中拉力F和杆对滑块的弹力N的变化情况是()A.恒定不变，N逐渐增大B.逐渐减小，N保持不变C.逐渐增大，N逐渐增大D.先增大后减小，N逐渐增大9．如图所示，光滑的夹角为θ＝30°的三角杆水平放置，两小球A、B分别穿在两个杆上，两球之间有一根轻绳连接两球，现在用力将小球B缓慢拉动，直到轻绳被拉直时，测出拉力F＝10N，则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(小球重力不计)()A．小球A受到杆对A的弹力、绳子的张力B．小球A受到的杆的弹力大小为20NC．此时绳子与穿有A球的杆垂直，绳子张力大小为N球B受D．小到杆的弹力大小为N10．如图所示，轻杆BC的一端用铰链接于C，另一端悬挂重物G，并用细绳绕过定滑轮用力拉住。开始时，，现用拉力F使缓慢减小，直到BC接近竖直位置的过程中，杆BC所受的压力（）A．保持不变B．逐渐增大C．逐渐减小D．先增大后减小11．如图所示，绳与杆均不计重力，承受力的最大值一定．A端用绞链固定，滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略)，B端吊一重物P，现施加拉力FT将B缓慢上拉，在杆转到竖直前A．OB段绳中的张力变大B．OB段绳中的张力变小C．杆中的弹力大小不变D．杆中的弹力变大12．半径为的球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，滑轮到球面的距离为，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图所示，现缓慢地拉绳，在使小球由到的过程中，半球对小球的支持力和绳对小球的拉力的大小变化的情况是（）A．不变，变小B．不变，先变大后变小GFCABC．变小，先变小后变大D．变大，变小GFCAB参考答案1．B【解析】试题分析：小球受重力、垂直于斜面向上的支持力和推力的作用，支持力与推力的合力的大小等于重力，方向竖直向上，根据力的合成相关知识可知，当推力垂直于支持力方向时所用的力是最小的，如图所示，故此时推力F=Gsinθ，所以选项B正确。考点：力的合成。2．C【解析】试题分析：如图所示，小球受三个力而处于平衡状态，重力mg的大小和方向都不变，绳子拉力T方向不变，因为绳子拉力T和外力F的合力等于重力，通过作图法知，当F的方向与绳子方向垂直时，由于垂线段最短，所以F最小，则由几何知识得θ=15°．选项C正确.考点：共点力的平衡；平行四边形定则.3．D【解析】试题分析：对B点，由平衡可知，，解得；对C点分析，CD的拉力方向一定，则当外力的方向与CD垂直时，外力F最小，根据平行四边形定则知，，考点：力的平衡。4．C【解析】试题分析：物体B要保持静止就要受力平衡，即绳子拉力，无论P点怎么移动，绳子拉力都要与B的重力平衡，大小不变。再分析A受到自身重力和两个绳子拉力作用，同一个绳子拉力相等，根据A处于平衡有两个拉力的合力与A的重力等大反向，有几何关系可得，A的质量不变，绳子拉力不变，所以夹角不变选项C对。考点：共点力的平衡5．CD【解析】试题分析：小球受到自身重力，斜面支持力和挡板弹力三力平衡，其中重力大小方向不变，斜面弹力垂直斜面向上方向不变，二者的合力与挡板弹力等大反向，挡板弹力垂直挡板，方向从斜向下逐渐变为水平向右最后变为斜向上，如下图所示挡板弹力变化时，重力和斜面支持力从斜向上逐渐变为斜向下，观察上面的示意图可见，斜面对球的支持力逐渐变小，挡板对球的弹力先减小后增大，选项CD正确。考点：共点力的动态平衡6．D【解析】试题分析：由于开始时弹簧的长度大于原长，因此弹簧对P的弹力N为水平向左的拉力，在P被拉动之前的过程中，弹簧的长度没有发生变化，根据胡克定律可知，弹簧对P的弹力N大小保持不变，故选项A、B错误；又因物体P开始处于静止状态，因此物体P还受到了地面水平向右的静摩擦力f作用，根据共点力平衡条件可知，随着向右的水平力F逐渐增大，摩擦力f将先逐渐减小至零，此时当水平力F继续增大时，摩擦力f方向将改为水平向左，大小逐渐增大，直至增大至最大静摩擦力，物体P被拉动，故选项C错误；选项D正确。考点：本题主要考查了物体的受力分析、胡克定律和共点力平衡条件的应用问题，属于中档题。7．A【解析】试题分析：原来整个系统处于静止状态，滑轮两侧绳的拉力F的合力等于B物体的重力，左端移动到P点后，仍然处于平衡状态，此时滑轮两侧绳中拉力大小为F′的合力大小仍为B物体的重力，根据几何关系可知，此时两绳的夹角增大，合力不变，由两个力的合力随两力夹角的增大而减小知则有绳中拉力F′＞F，由于滑轮两侧绳的夹角增大，根据三角形的内角和为180°图中角θ变大．故A正确；B、C、D错误．考点：本题考查物体的平衡．8．C【解析】试题分析:滑块受三个力的作用：重力，绳的拉力和杆的弹力；滑块从A点沿杆缓慢上滑至B点的过程中，可以认为滑块总保持平衡状态。设绳与竖直方向的夹角为θ,在这个过程中θ是增大那么拉力F=，θ是增大，cosθ减小，拉力逐渐F增大。杆对滑块的弹力N=Gtanθ,θ是增大，tanθ增大，弹力N逐渐增大。所以C对。考点：力的合成与分解，共点力作用下平衡9．AB【解析】试题分析：由于拉动是缓慢进行的，因此任何一个小球均处于动态平衡状态，则对小球A而言，仅受两个力的作用，杆对A的弹力N2与绳子的张力T平衡，绳子垂直于A所在的杆，选项A正确。小球B受到三个力平衡，拉力F，绳子弹力T和杆对它的弹力N1，把绳子上的弹力正交分解，则有，可得T=2F，因此小球A受到的杆的弹力大小为2F=20N，选项B正确、C、D错误。考点：本题考查动态平衡问题。10．A【解析】试题分析：以B点为研究对象，受到三个力分别为重物拉B点拉力T1=G，AB绳子拉力T2=F，及杆CB对B的弹力FN，三力合成如图所示，从图中可以看出，则有，得，则A正确。考点：本题考查物体的平衡。11．BC【解析】试题分析：以杆与绳子的交点为研究对象，可知该交点受到竖直向下的拉力（大小等于G）,OB段绳子的拉力，以及杆对绳子的弹力F，根据相似三角形法可得,G与OA都是定值，而OB在减小，所以也在减小，A错误，B正确；由三角形法则可得：,G与OA都是定值，而AB不变，所以F恒定不变，D错误，C正确。考点：考查了三角形法则在共点力平衡中的应用，其中相似三角形法是解决此类问题的常用手段12．A【解析】试题分析：以小球为研究对象，分析小球受力情况：重力G，细线的拉力T和半球面的支持力N，作出N、T的合力F，由平衡条件得知F=G．由△NFA∽△AO1O得得：由题缓慢地将小球从A点拉到B点过程中，O1O，AO不变，O1A变小，得T变小；N不变，A正确考点：本题考查物体在共点力作用下的动态平衡。高一物理第（15）次作业卷时间：201