高三物理共点力作用下物体的平衡练习题(附答案).doc

共点力作用下物体的平衡
基础过关
一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1．如图所示，质量均为m的a，b两木块叠放在水平面上，a受到斜向上与水平面成θ角的力F作用，b受到斜向下与水平面成θ角的力F作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则（ ）
A．b对a的支持力一定等于mg
B．水平面对b的支持力可能大于2mg
C．a，b间一定存在静摩擦力
D．b与水平面间可能存在静摩擦力
2．如图所示，用长为L的轻绳悬挂一质量为m的小球，对小球再施加一个力，使绳与竖直方向成β角并绷紧，小球处于静止状态，此力最小为（ ）
A．mgsinβ B．mgcosβ C．mgtanβ D．mgcotB
3．不可伸长的轻绳AO和BO下端共同系一个物体P，细线长AO＞BO，A，B两端点在同一水平线上，开始时两线刚好绷直，如下左图所示.细线AO，BO的拉力分别为FA，FB，保持A，B在同一水平线上，使A，B逐渐远离的过程中，关于细线上的拉力FA，BB的大小随A，B间距离的变化情况是（ ）
A．FA随距离增大而一直增大
B．FA随距离增大而一直减小
C．FB随距离增大而一直增大
D．FB随距离增大而一直减小
4．如图所示，A，B为相同的两个木块，叠放在水平的地面C上，A，B用水平轻绳通过一个滑轮连接在一起，在滑轮上作用一个水平力F，恰使A，B两个木块一起沿水平面向右做匀速直线运动，不计轻绳和滑轮的质量以及滑轮轴的摩擦.关于A与B间的摩擦力f1与B与C间的摩擦力f2的大小，有（ ）
A．f1=，f2= B．f1=，f2=f
C．f1=0，f2=f D．条件不足，无法确定
5．如图所示，OA为一遵守胡克定律的弹性轻绳，其一端固定在天花板上的O点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平面上的滑块A相连.当绳处于竖直位置时，滑块A与地面有压力作用.B为一紧挨绳的光滑水平小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度.现用水平力F作用于A，使之向右做直线运动，在运动过程中，作用在A上的摩擦力（ ）
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．保持不变 D．条件不足，无法判断
二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意）
6．如下左图所示，A、B两物体均处于静止状态，则关于物体B的受力情况，下列叙述中正确的是（ ）
A．B物体可能受到三个力的作用，也可能受到四个力的作用
B．B物体一定受到四个力的作用
C．B物体必定受地面的静摩擦力作用 D．B物体必定受地面的支持力作用

7．物体A在斜面上刚好处于静止状态，在其上轻放一重物B，B的重力为G，则下列说法中正确的是（ ）
A．A对斜面的压力增加了G B．A对斜面的压力增加了Gcosθ
C．A所受的合力增加了G D．A对斜面的作用力增加了G
8．如下左图所示，A，B，C三物体组成的系统已经在水平面上以同一速率做匀速运动，其中C物受到向右的恒力F的牵引，则下列说法中不正确的是（ ）
A．B物受向右的摩擦力 B．C物未受摩擦力
C．A，B，C这个系统所受摩擦力的矢量和为零 D．A物所受摩擦力的矢量和为零

9．如上右图所示，一根水平直杆上套着M、N两个轻环，在环下用两根等长的轻绳拴着一个重物，把两环分开放置，静止时，杆对环的摩擦力大小为f，支持力大小为N，若把两环距离稍缩短些放置，仍处于静止，则（ ）
A．N变小 B．N不变 C．f变小 D．f变大
三、计算或论述题
10．如图所示，当用大小为20N，方向与水平方向成37°的推力F推物体时，恰能使重15N的物体靠在竖直墙面上不下滑.
（1）此时物体所受的摩擦力为多大？
（2）当推力方向不变，大小为22N时，物体与墙之间的摩擦力是多少？
（3）欲使物体与墙之间不存在摩擦力，则推力应为多大？

11．如图所示，质量相等的长方形木块叠放在倾角为30°的斜面上，B放在A上并用一根细绳拴在斜面上，细绳与斜面平行，已知A、B间，A与斜面间的动摩擦因数μ相等，若此时A刚好能在B和斜面间匀速下滑，试分析A、B两木块受力情况并画出它们的受力分析图，以及计算出动摩擦因数.

12．如图所示，轻绳的A端固定在天花板上，B端系一个重为G的小球，小球静止在固定的光滑的大球球面上.已知AB绳长为l，大球半径为R，天花板到大球顶点的竖直距离AC=d，∠ABO＞90°.求绳对小球的拉力及大球对小球的支持力的大小.（小球可视为质点）

13．若用力F斜向上与水平方向成θ角拉重为G的物体，当F1=G时，物体恰能在水平面上做匀速直线运动，若用力F2沿倾角为θ的斜面向上拉动物体，当F2=G时，物体也恰好能够匀速向上滑动.求物体与水平面间的动摩擦因数μ1，物体与斜面间的动摩擦因数μ2之比μ1∶μ2的值.

能力提升
14．一表面粗糙的斜面，放在水平光滑的地面上，如图所示，θ为斜面的倾角.一质量为m的滑块恰媸能沿斜面匀速下滑.若一推力F作用于滑块上使之沿斜面匀速上滑，为了保持斜面静止不动，必须用一大小为f=4mgcosθsinθ的水平力作用于斜面上，求推力F的大小和方向.

15．如图所示，一只质量为m的箱子，置于斜面上.动摩擦因数μ为，若不管用多大水平推力作用于箱子上，箱子都不可能向上滑动，则斜面的倾角θ应该满足什么条件？

共点力作用下物体的平衡
1.C 2.A 3.A 4.B
5.C 提示 弹簧弹力在竖直方向的分力保持不变.
6.BCD 7.BD 8.ABC 9.BC
10.（1）对物体进行受力分析，由于物体静止，根据共点力的平衡条件有Fsin37°+f=G
解得物体所受摩擦力f=3N，沿墙面向上
（2）物体所受摩擦力f=1.8N，沿墙面向上
（3）若物体与墙之间不存在摩擦力，则fsin37°=G，解得推力F=25N.
11.受力分析图略
12.小球为研究对象，其受力如图所示.绳的拉力F、重力G、支持力FN三个力构成封闭的矢量三角形，则该矢量三角形与几何三角形AOB相似，则根据相似比的关系，于是解得
.
13.F1cosθ=μ1（G－F1sinθ）、又F1=，
则
，则
所以μ1∶μ2=（1+sinθ）∶（2－sinθ）
14.因物块恰好能够沿斜面下滑，设斜面与物块间的动摩擦因数为μ，则可得到：
，即.
设推力F沿斜面的分量为Fx，垂直于斜面的方向的分量为Fy，其受力分析如图甲所示，春中支持力为F1、摩擦力为F2.根据平衡条件列出方程
、 且F2=μF1.
斜面的受力如图乙所示，其中Mg为斜面所受重力，F3为地面对斜面的支持力，斜面静止：f=F2cosθ+fF1sinθ.综合上述各式可解得
Fx=3mgsinθ；Fy=mgcosθ，则推力
，与斜面方向夹角满足.
15.θ≥