高中物理 第四章 物體的平衡 4.2 共點力平衡條件的應用 4.3 平衡的穩(wěn)定性（選學）練習1（含解析）教科版

1、學必求其心得，業(yè)必貴于專精4。2-3 共點力平衡條件的應用 平衡的穩(wěn)定性（選學）一、選擇題（本題共8小題，每小題5分，共40分）1。如圖1所示，放在水平桌面上的木塊受到f18 n，f23 n兩水平推力作用而靜止，若撤去f1，則木塊在水平方向上受到的合力為() 圖1a0 nb3 n，方向為水平向左c2 n,方向為水平向右 d8 n,方向為水平向左解析：木塊原來處于靜止狀態(tài),則所受摩擦力為靜摩擦力，取向右為正方向，由平衡條件得f1f3f0，得靜摩擦力f5 n,方向為水平向左。撤去f1后，f2使木塊產生向左的運動趨勢，由于f25 n，故木塊仍靜止,故此時木塊在水平方向上受到的合力為0 n(此時靜摩擦

2、力f3 n，方向為水平向右與f2平衡).故選a。答案：a2。如圖2所示，質量為m的物體,在沿斜面向上的拉力f作用下，沿質量為m的斜面體勻速下滑，此過程中斜面體仍靜止,則水平面對斜面體（） 圖2a無摩擦力b支持力為（mm)gc有水平向左的摩擦力d支持力小于(mm)g解析：由于m沿斜面勻速下滑，把m、m看做整體進行受力分析，則由平衡條件:n（mm)gfsin ，f靜fcos ，方向水平向左。故選項c、d正確。答案:cd3。如圖3所示,輕質光滑小滑輪兩側用細繩連著兩個物體a和b，物體b放在水平地面上,a、b均靜止，已知a和b的質量分別為ma、mb，b與地面間的動摩擦因數為，繩與水平方向的夾角為30,

3、則(） 圖3a物體b對地面的壓力可能為零b物體b受到的摩擦力為（mbgmag sin ）c物體b受到的摩擦力為magcos d天花板通過斜繩對小滑輪的拉力大于mag解析：由題意知物體b受摩擦力作用,故它對地面的壓力不可能為零,a錯。根據平衡條件，物體b受到的摩擦力fmagcos ，b錯,c對。a、b間的細繩拉力fmag，小滑輪上方斜繩的拉力t2fcos 302magmag，d對。答案:cd4。在水平力f作用下，重為g的物體勻速沿墻壁下滑，如圖4所示。若物體與墻壁間的動摩擦因數為，則物體所受的摩擦力的大小為（) af bfgcg d. 圖4解析：物體共受四個力的作用，即推力f、重力g、墻的彈力n

4、、沿墻向上的滑動摩擦力f。由平衡條件可知，fg，nf，fnf。答案：ac5。如圖5所示，人在岸上通過定滑輪用繩牽引小船，若水的阻力恒定不變,則船在勻速靠岸的過程中,下列說法中正確的是（) a繩的拉力不斷增大b繩的拉力保持不變 圖5c船受到的浮力不斷減小d船受到的浮力保持不變解析：小船受力情況如圖所示，建立如圖所示坐標系，并對t進行正交分解,則txtcos ，tytsin 。所以水平方向：ftcos ,豎直方向：ftsin g，所以t，船在靠岸的過程中，角增大,cos 減小，從而t增大，故選項a是正確的,b是錯誤的。fgftan ，船在靠岸的過程中,角增大，tan 增大，所以f減小，選項c是正確

5、的，d是錯誤的。答案：ac6。如圖6所示，輕繩的一端水平系在豎直的墻壁上，另一端系住一個小球,小球放在傾角為的光滑斜面上，當輕繩在墻上的系點沿墻逐漸上移時，繩的拉力將()a逐漸增大 圖6b逐漸減小c先增大后減小d先減小后增大解析：應用三角形法.作出由g、t、n構成的矢量三角形。其中g的大小方向都不變,n的方向不變，大小可以變化,t的大小和方向都會變化。在繩的一端沿墻上移的過程中n和t變化情況如圖乙所示，由圖可知，t先減小后增大。答案:d7。有一個直角支架aob,ao水平放置，表面粗糙，ob豎直向下，表面光滑，ao上套有小環(huán)p，ob上套有小環(huán)q,兩環(huán)質量均為m,兩環(huán)間由一根質量可忽略、不可伸長的

6、細繩相連，并在某一位置平衡，如圖7所示.現(xiàn)將p環(huán)向左移動一小段距離，兩環(huán)再次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，ao桿對p環(huán)的支持力n和細繩 圖7上的拉力f的變化情況是（) an不變，f變大bn不變，f變小cn變大，f變大dn變大，f變小解析:采取先整體后隔離的方法,把p、q兩環(huán)作為整體，受重力、ao給它的豎直向上的彈力、ob給它的水平向左的彈力，由于整體處于平衡狀態(tài)，ao給p環(huán)向右的靜摩擦力，ao給它的豎直向上彈力與整體重力大小相等，ob給q環(huán)的水平向左的彈力與ao給p環(huán)的靜摩擦力大小相等。當p環(huán)左移一段距離后，整體重力不變，ao給它的豎直向上的彈力n也不變。再以q環(huán)為研究

7、對象，受力如圖所示,q環(huán)受重力g、ob給q環(huán)彈力f1、繩的拉力f，p環(huán)向左移動一小段距離，即f移至f位置,仍能平衡，f豎直分量與g大小相等，所以f變小。答案：b8。如圖8所示，繩與桿均不計重力，承受力的最大值一定。a端用絞鏈固定，滑輪o在a點正上方(滑輪大小及摩擦均可忽略），桿b端吊一重物p，現(xiàn)施加拉力t將b緩慢上拉（均未斷),在桿達到豎直前() 圖8a繩子越來越容易斷b繩子越來越不容易斷c桿越來越容易斷d桿越來越不容易斷解析:以b點為研究對象，b點受三個力：繩沿bo方向的拉力t，重物p豎直向下的拉力g,ab桿沿ab方向的支持力f。這三個力平衡，所構成的力的矢量三角形與幾何三角形oab相似，得

8、到,由此可知，f不變,t隨ob的減小而減小.答案:b二、非選擇題(本題共2小題，共20分)9（10分)如圖9所示，用跟水平方向成角的推力f推重為g的木塊沿天花板向右運動，木塊和天花板間的動摩擦因數為，求木塊所受的摩擦力大小. 圖9解析：對木塊進行受力分析,受重力g、天花板的彈力n、摩擦力f和推力f四個力的作用。如圖所示，將推力f沿水平和豎直方向正交分解，則有ngfsin 。若fsin g,則說明木塊與天花板之間剛好沒有相互作用，所以摩擦力為零。若fsin g，則說明了木塊對天花板有壓力,滑動摩擦力fn(fsin g)。答案：0或（fsin g)10.(10分）如圖10所示,能承受最大拉力為10 n的細線oa與豎直方向成45角,能承受最大拉力為5 n的細線ob水平，細線oc能承受足夠大的拉力。為使oa、ob均不被拉斷，oc下端所懸掛物體的最大重力是多少? 圖10解析：取o點為研究對象，受力分析如圖所示。假設ob不會被拉斷,且oa上的拉力先達到最大值,即f110 n，根據平衡條件有f2f1maxsin 4510 n7.07 n，由于f2大于ob能承受的最大拉力，所以在物重逐漸增大時，細線ob先被拉斷。再假設ob線上的拉力剛好達到最大值(即f2max5 n)，處于將被拉斷的臨界狀態(tài)。根據平衡條件有f1sin 45f2max，f1cos 45f3，再選重物為研