高中物理經(jīng)典題型——力的平衡（精編版）

1、一、單項選擇題（本大題共19 小題）力的平衡1. 如圖所示，處于水平地面上的物體，在斜向上的拉力f 的作用下做勻速直線運動，則物體所受拉力f 與地面摩擦力的合力方向一定a. 斜向右上方b. 豎直向上c.斜向左上方d. 無法確定2. 如圖所示 ,當繩子的懸點a 緩慢地移到a點的過程中 ,關(guān)于繩子 ao和 bo 張力的合力變化情況,下列結(jié)論正確的是()a. 逐漸變大b.逐漸變小c.先逐漸變大后逐漸變小d.保持不變 4為了節(jié)省能量，某商場安裝了智能化的電動扶梯。無人乘行時，扶梯運轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時，它會先慢慢加速，再勻速運轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個過程，如圖所示。那么下列說法中正確

2、的是（）a. 顧客始終受到三個力的作用b. 顧客始終處于超重狀態(tài)c. 顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下d. 顧客對扶梯作用的方向先指向右下方，再豎直向下5如圖 1-1-19固定在水平面上的光滑半球，球心o的正上方固定一個小定滑輪， 細線一端拴一小球，置于半球面上的a 點，另一端繞過定滑輪現(xiàn)緩慢地將小球從a 點拉到 b 點，在此過程中，小球?qū)Π肭虻膲毫?n和細線的拉力 t 大小變化情況為（） a n 變大， t 不變b n 變小， t 變大c n 不變， t 變小d n 變 大 ， t 變 小6如圖所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的.一根細線跨在碗口

3、上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m 1 和 m 2 的小球，當它們處于平衡狀態(tài)時， 質(zhì)量為 m1 的小球與 o 點的連線與水平線的夾角為=600.兩小球的質(zhì)量比為m 2/ m 1 為（）3232a.b.c.d.33227（ 2009 年海南物理卷） 兩剛性球a 和 b 的質(zhì)量分別為ma 和 mb 、直徑分別為da 個 db (da > db ) 。將 a、b 球依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為的平底圓筒內(nèi)，如圖所示。設(shè)a、b 兩球靜止時對圓筒側(cè)面的壓力大小分別為f1 和f2 ，筒底所受的壓力大小為f 已知重力加速度大小為 g。若所以接觸都是光滑的，則（）a fmambgf1f2b fmambgf1f

4、 2c ma gfmambgf1f2d ma gfmambg,f1f 28（ 2009 年廣東理科基礎(chǔ)4）建筑工人用圖所示的定滑輪裝置運送建筑材料。質(zhì)量為的工人站在地面上，通過定滑輪將的建筑材料以0500m s2 的加速度拉升， 忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對地面的壓力大小為(g 取 loms2) （）a 510 nb 490 nc 890 nd 910 n9（ 2009 年山東卷）如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上， o 為球心，一質(zhì)量為 m 的小滑塊，在水平力 f 的作用下靜止 p 點。設(shè)滑塊所受支持力為 fn。of 與水平方向的夾角為 0。下列關(guān)系正確的是（ ）a f

5、c fnmg tanmg tanb. f mgtand fn=mgtan10（ 2009 年浙江卷14）如圖所示，質(zhì)量為m 的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上。已知三棱柱與斜面之間的動摩擦因數(shù)為，斜面的傾角為大小分別為（）30 o，則斜面對三棱柱的支持力與摩擦力的a 3 mg 和 1mgb 1 mg 和3 mg2222c. 1 mg 和 1mgd3 mg 和3mg222211. 如圖跳傘運動員打開傘后經(jīng)過一段時間，將在空中保持勻速降落.已知運動員和他身上裝備的總重力為g1，圓頂形降落傘傘面的重力為g2， 有 8 條相同的拉線，一端與飛行員相連(拉線重力不計 )，另一端均勻分布在傘面邊緣上(圖中

6、沒有把拉線都畫出來)，每根拉線和豎直方向都成300角.那么每根拉線上的張力大小為（）3g1a.12(g1g2 )c.83 (g1g 2 )b.12g1d.412. 如圖 1-1-17所示，在粗糙的水平面上放一三角形木塊a，若物體 b在a的斜面上勻速下滑，則（）a a保持靜止，而且沒有相對水平面運動的趨勢b a保持靜止，但有相對于水平面向右運動的趨勢c. a保持靜止，但有相對于水平面向左運動的趨勢d. 因未給出所需數(shù)據(jù)，無法對a是否運動或有無運動趨勢作出判斷13. 如圖 1-1-21 所示，在斜面 a 上放一個小的斜面b，兩個斜面的橫截面是相似三角形，小斜面 b 在大斜面 a 上剛好能勻速下滑，

7、如果在b 上再放一個物體c，下列說法正確的是（）a b、c 還能沿 a勻速下滑b b 受到的 a 的摩擦力將加大c b、c 將在 a 上加速下滑d斜面 a 不受地面的摩擦力14. 在機場和海港，常用輸送帶運送旅客和行李、貨物。如圖所示,a 為水平輸送帶 ,b 為傾斜輸送帶 . 當行李箱隨輸送帶一起勻速運動時,下列幾種判斷中正確的是（）a a、b 兩種情形中的行李箱都受到兩個力作用b. a、b 兩種情形中的行李箱都受到三個力作用c. 情形 a 中的行李箱受到兩個力作用，情形b 中的行李箱受到三個力作用d. 情形 a 中的行李箱受到三個力作用，情形b 中 的 行 李 箱 受 到 四 個 力 作 用

8、15如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊p、q 用輕繩連接并跨過滑輪（不計滑輪的質(zhì)量和摩擦），p 懸于空中， q 放在斜面上，均處于靜止狀態(tài).當用水平向左的恒力推q 時， p、q 仍靜止不動，則（） 受到的摩擦力一定變小受到的摩擦力一定變大c. 輕繩上拉力一定變小d. 輕繩上拉力一定不變16如圖所示，豎直絕緣墻壁上的q 處有一固定的質(zhì)點a，在 q 的正上方的 p 點用絲線懸掛另一質(zhì)點b， a、b 兩質(zhì)點因為帶電而相互排斥，致使懸線與豎直方向成角，由于漏電使a、b 兩質(zhì)點的電荷量逐漸減少，在電荷漏電完畢之前懸線對懸點p 的拉力大?。ǎ゛.變小b.變大c.不變d. 無 法 確 定 17

9、如圖所示，用光滑的粗鐵絲做成一直角三角形，bc邊水平， ac邊豎直，abc=.ab 邊及 ac 兩邊上分別套有用細線相連的銅環(huán)(其總長度小于bc 邊長)，當它們靜止時，細線跟ab 所成的角的大小為（）a.= b.= 2c.< d.<< 218. 身高和質(zhì)量完全相同的兩人穿同樣的鞋在同一水平地面上通過一輕桿進行頂牛比賽，企圖迫使對方后退 .設(shè)甲、乙對桿的推力分別為f1、f2.甲、乙兩人身體因前頃而偏離豎直方向的夾角分別為 1、2，傾角越大，此刻人手和桿的端點位置就越低，如圖所示，若甲獲勝，則（）=f21>2>f21=2=f21<2>f21>219.

10、 如圖所示，兩個等大的水平力 f 分別作用在 b 和 c 上.a、b、c 都處于靜止狀態(tài)。各接觸面與水平地面平行 .a、c 間的摩擦力大小為 f1，b、c 間的摩擦力大小為 f 2，c 與地面間的摩擦力大小 為 f3. 則 （ ）=0， f2=0， f3=0=0， f2=f， f3=0=f， f2=0 ， f3 =0=0， f2=f， f3=f二、計算題（本大題共 9 小題）20. 一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球 a 和 b( 中央有孔 )，a、b 間由細繩連接著，它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止狀態(tài)此情況下， b 球與環(huán)中心 0 處于同一水平面上， a 、b 間的細 繩呈

11、伸直狀態(tài)，與水平線成 30o 夾角已知 b 球的質(zhì)量為 3 kg，求細繩對b 球的拉力和 a 球的質(zhì)量 (g 取 10 m s2)21. 如圖所示，質(zhì)量為m 的物體恰能沿傾角為（45°）的斜面勻速下滑，求：（1） 斜面與物體間的摩擦因數(shù)。（2） 若對物體加一水平向左的作用力f，使物體沿斜面勻速向上運動，則f 大小為多少？22如圖所示，物體質(zhì)量為m，靠在粗糙的豎直墻上，物體與墻之間的動摩擦因數(shù)為，若要使物體沿著墻向下勻速運動，則外力f 的大小為多少?23如圖所示，重為g 的小球，用一細線懸掛在點o 處.現(xiàn)用一大小恒定的外力f(f<g)緩慢將小球拉起，在小球可能的平衡位置中，細線和

12、豎直方向的夾角最大為多少？24如圖所示，質(zhì)量為m 的正方體和質(zhì)量為狀態(tài) m 與 m 相接觸邊與豎直方向的夾角為m 的正方體放在兩豎直墻和水平面間，處于靜止，不計一切摩擦，求：(1) 水平面對正方體m 的彈力大??；(2) 墻面對正方體m 的彈力大小25. 重力為g 的均質(zhì)桿一端放在粗糙的水平面上，另一端系在一條水平繩上，桿與水平面成 角，如圖所示 .已知水平繩上的張力為f，求地面對桿下端作用力的大小和方向.26. 如圖所示 ,木箱重為g,與水平地面間的動摩擦因數(shù)為現(xiàn),用斜向上的力f拉木箱使之沿水平面勻速前進 ,問 f 與水平方向的夾角為何值時拉力f 最小?這個最小值是多少?27. 三根不可伸長的

13、相同的輕繩，一端系在半徑為r0 的環(huán) 1 上，彼此間距相等，繩穿過半徑為r0 的第 2 個圓環(huán)，另一端同樣地系在半徑為2r0 的環(huán) 3 上，如圖所示，環(huán)1 固定在水平面上，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).試求第2 個環(huán)中心與第3 個環(huán)中心之間的距離.(三個環(huán)都是用相同的金屬絲制作的，摩擦不計)28. 如圖所示，物a 重 10 n ，物 b 重 10 n ，a 與桌面間的動摩擦因數(shù).，繩重、繩與定滑輪間的摩擦均不計.a 處于靜止狀態(tài)，問水平拉力f 應(yīng)取何值 ?(可認為最大靜摩擦力和滑動摩擦力大小相等)力的平衡答案一、單項選擇題1 b?2 d?解析： 在慢慢加速的過程中顧客受到的摩擦力水平向左，電梯對其的支

14、持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛頓第三定律， 它的反作用力即人對電梯的作用方向指向向左下；勻速運動的過程中，顧客與電梯間的摩擦力等于零，在顧客對扶梯的作用僅剩下壓力，方向沿豎直向下。?5 c?6 a?解析： m1受大小為 m2 g 的位力、重力和支持力作用，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件有：，所以 a 正確。解析： ao 和 bo 兩繩張力的合力與所懸掛的物體的重力相平衡,而物體的重力是不變的。4 c?，解得： m2 /m1 7 a?解析：對兩剛性球a 和 b 整體分析，豎直方向平衡可知f（）g、水平方向平衡有。8 b?解析：對建筑材料進行受力分析。根據(jù)牛頓第二定律有,得繩子的拉力大小等于f=2

15、10n, 然后再對人受力分析由平衡的知識得知人對地面間的壓力為對。,得fn =490n, 根據(jù)牛頓第三定律可9 a?解析：對小滑塊受力分析如圖所示，根據(jù)三角形定則可得，提示：支持力的方向垂直于接觸面，即指向圓心。正交分解列式求解也可。10 a?解析：受力如圖所示，。11 a?解析：對人做受力分析，由對稱性可知，每根拉力的豎直分力為g1/8,a 項正確。12 d?13 c?14 c?15 d?解析：以為研究對象，可知，推前后，繩子拉力不變，項正確；由于不確定開始時， 的重力與所受重力沿斜面方向的分力，故不能確定摩擦力的變化情況，錯。16 c?解析： b 球受重力、拉力和靜電斥力作用平衡，三個力分別與豎下邊、繩子和兩球連線平行， 由三角形相似性可知懸線拉力不變，c 項正確。17 d?解析：在 ab 上的銅環(huán)受重力、支持力和拉力平衡，因為支持力與ab 方向垂直，所以拉力方向與重力和支持力的合力方向相反，所以 < ; 對 ac 上的銅環(huán)受力分析可知，> ,d項正確。 18 a?解析：對于輕桿，受到兩人對桿的作用力總是大小相等、方向相反的，bc 項錯；甲獲勝，說明地面對甲的最大摩擦力較大，最大靜摩擦力與人對地面的壓力成正比，故甲對地面的壓力