高考一輪復(fù)習(xí) 平衡問題中的輕桿、輕繩、輕滑輪問題

平衡問題中的輕桿、輕繩、滑輪類問題1.如圖所示，在豎直墻壁的A點(diǎn)處有一根水平輕桿a，桿的左端有一個(gè)輕滑輪O.一根細(xì)線上端固定在該天花板的B點(diǎn)處，細(xì)線跨過滑輪O，下端系一個(gè)重為G的物體，開始時(shí)BO段細(xì)線與天花板的夾角為θ＝30°.系統(tǒng)保持靜止，當(dāng)輕桿a緩慢向下移動的過程中，不計(jì)一切摩擦．下列說法中正確的是()A．細(xì)線BO對天花板的拉力不變B．a(chǎn)桿對滑輪的作用力逐漸減小C．a(chǎn)桿對滑輪的作用力的方向沿桿水平向右D．墻壁對a桿的作用力不變2.在如圖所示的甲、乙、丙、丁四幅圖中，滑輪本身所受的重力忽略不計(jì)，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一個(gè)質(zhì)量都是m的重物，當(dāng)滑輪和重物都靜止不動時(shí)，甲、丙、丁圖中木桿P與豎直方向的夾角均為θ，乙圖中木桿P豎直．假設(shè)甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD，則以下判斷中正確的是()A．FA＝FB＝FC＝FDB．FD＞FA＝FB＞FCC．FA＝FC＝FD＞FBD．FC＞FA＝FB＞FD3.輕桿的一端安裝有一個(gè)小滑輪P，用手握住桿的另一端支持著懸掛重物的繩子，如圖所示．現(xiàn)保持滑輪的位置不變，使桿向下轉(zhuǎn)動一個(gè)角度到虛線位置，則下列關(guān)于桿對滑輪P的作用力的判斷正確的是()A．變大 B．不變C．變小 D．無法確定4.如圖所示，直桿BC的一端用鉸鏈固定于豎直墻壁，另一端固定一個(gè)小滑輪C，細(xì)繩下端掛一重物，細(xì)繩的AC段水平．不計(jì)直桿、滑輪及細(xì)繩的質(zhì)量，忽略所有摩擦．若將細(xì)繩的端點(diǎn)A稍向下移至A′點(diǎn)，使之重新平衡，則此時(shí)滑輪C的高度()A．在AA′之間B．與A′點(diǎn)等高C．在A′點(diǎn)之下D．在A點(diǎn)之上5.如圖所示，不計(jì)質(zhì)量的光滑小滑輪用細(xì)繩懸掛于墻上O點(diǎn)，跨過滑輪的細(xì)繩連接物塊A、B，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將物塊B移至C點(diǎn)后，A、B仍保持靜止，下列說法中正確的是()A．B與水平面間的摩擦力增大B．繩子對B的拉力增大C．懸于墻上的繩所受拉力不變D．A、B靜止時(shí)，圖中α、β、θ三角始終相等6.某壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，其中B為固定鉸鏈，若在A鉸鏈處作用一垂直于墻壁的力F，則由于力F的作用，使滑塊C壓緊物體D，設(shè)C與D光滑接觸，桿的重力及滑塊C的重力不計(jì)，圖中a＝0.5m，b＝0.05m，則物體D所受壓力的大小與力F的比值為()A．4B．5C．10D．17.如圖所示，兩相同輕質(zhì)硬桿OO1、OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O1、O2轉(zhuǎn)動，在O點(diǎn)懸掛一重物M，將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)保持靜止．Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小，F(xiàn)N表示木塊與擋板間正壓力的大?。魮醢彘g的距離稍許增大后，系統(tǒng)仍靜止且O1、O2始終等高，則()A．Ff變小B．Ff不變C．FN變小D．FN變大8.如圖所示，有一質(zhì)量不計(jì)的桿AO，長為R，可繞A端自由轉(zhuǎn)動．用繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)重為G的物體，另一根繩一端系在O點(diǎn)，另一端系在圓弧形墻壁上的C點(diǎn)．當(dāng)點(diǎn)C由圖示位置沿圓弧CB逐漸向上移動的過程中(保持OA與地面間的夾角θ不變)，OC繩所受拉力的大小變化情況是()A．逐漸減小B．逐漸增大C．先減小后增大D．先增大后減小9.如圖所示，內(nèi)壁光滑的球體半徑為R，一長度小于直徑的輕桿兩端固定質(zhì)量分別為mA、mB的小球A和B，將輕桿置于球體內(nèi)部后，最終靜止在圖示位置不動．球心O與桿在同一豎直平面內(nèi)，過球心O豎直向下的半徑與桿的交點(diǎn)為M，OM＝eq\f(R,2)，∠AOM＝θ，重力加速度為g.下列判斷正確的是()A．mA<mBB．球體內(nèi)壁對A球的支持力FNA＝2mAgC．輕桿對B球的支持力有可能小于B球的重力D．若增大mA，θ角會增大10.如圖所示，穿在一根光滑固定桿上的小球A、B通過一條跨過定滑輪的細(xì)繩連接，桿與水平方向成θ角，不計(jì)所有摩擦．當(dāng)兩球靜止時(shí)，OA繩沿豎直方向，OB繩與桿的夾角為θ，則下列說法正確的是()A．小球A可能受到3個(gè)力的作用B．小球B一定受到3個(gè)力的作用C．小球A、B的質(zhì)量之比mA∶mB＝1∶tanθD．小球A、B的質(zhì)量之比mA∶mB＝tanθ∶111.如圖所示，一固定的細(xì)直桿與水平面的夾角為α＝15°，一個(gè)質(zhì)量忽略不計(jì)的小輕環(huán)C套在直桿上，一根輕質(zhì)細(xì)線的兩端分別固定于直桿上的A、B兩點(diǎn)，細(xì)線依次穿過小環(huán)甲、小輕環(huán)C和小環(huán)乙，且小環(huán)甲和小環(huán)乙分居在小輕環(huán)C的兩側(cè)．調(diào)節(jié)A、B間細(xì)線的長度，當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)β＝45°.不計(jì)一切摩擦．設(shè)小環(huán)甲的質(zhì)量為m1，小環(huán)乙的質(zhì)量為m2，則m1∶m2等于() A．tan15° B．tan30°C．tan60° D．tan75°12．如右圖是某同學(xué)為頸椎病人設(shè)計(jì)的一個(gè)牽引裝置的示意圖，一根輕繩繞過兩個(gè)定滑輪和一個(gè)動滑輪后兩端各掛著一個(gè)相同的重物，與動滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎(圖中是用手指代替頸椎做實(shí)驗(yàn))，整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)．如果要增大手指所受的拉力，可采取的辦法是()A．只增加繩的長度B．只增加重物的重量C．只將手指向下移動D．只將手指向上移動13.如圖所示，A、B為同一水平線上的兩個(gè)繞繩裝置，轉(zhuǎn)動A、B改變繩的長度，使光滑掛鉤下的重物C緩慢下降．關(guān)于此過程中繩上拉力大小的變化，下列說法中正確的是()A．不變B．逐漸減小C．逐漸增大D．可能不變，也可能增大14.如圖所示，小方塊代表一些質(zhì)量相同的鉤碼，圖甲中O為輕繩之間連接的結(jié)點(diǎn)，圖乙中光滑的輕質(zhì)小滑輪跨在輕繩上懸掛鉤碼，兩裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將圖甲中右側(cè)滑輪的端點(diǎn)B沿虛線稍稍上移一些，圖乙中的端點(diǎn)B沿虛線稍稍上移一些，圖乙中的繩長不變，則關(guān)于θ角和OB繩的張力F的變化，下列說法正確的是()A．甲、乙圖中的θ角均增大，F(xiàn)均不變B．甲、乙圖中的θ角均不變，F(xiàn)均不變C．甲圖中θ角增大、乙圖中θ角不變，張力F均不變D．甲圖中θ角減小、F不變，乙圖中θ角增大，F(xiàn)減小15.A、B是天花板上兩點(diǎn)，一根長為l的細(xì)繩穿過帶有光滑孔的小球，兩端分別系在A、B點(diǎn)，如圖甲所示；現(xiàn)將長度也為l的均勻鐵鏈懸掛于A、B點(diǎn)，如圖乙所示．小球和鐵鏈的質(zhì)量相等，均處于平衡狀態(tài)，A點(diǎn)對輕繩和鐵鏈的拉力分別是F1和F2，球的重心和鐵鏈的重心到天花板的距離分別是h1和h2，則()A．F1＜F2，h1＜h2 B．F1＞F2，h1＜h2C．F1＞F2，h1＞h2 D．F1＝F2，h1＞h216.(多選)如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn)，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)．如果只人為改變一個(gè)條件，當(dāng)衣架靜止時(shí)，下列說法正確的是()A．繩的右端上移到b′，繩子拉力不變B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D．若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點(diǎn)右移17.有兩根完全相同的輕繩,其中一根繩的A、B兩端按圖甲的方式固定,然后將一掛有質(zhì)量為M的重物的光滑輕質(zhì)動滑輪掛于輕繩上,當(dāng)滑輪靜止后,設(shè)繩子的張力大小為T1;另一根繩的D、E兩端按圖乙的方式連接,然后將同樣掛有質(zhì)量為M的重物的動滑輪掛于輕繩上,當(dāng)滑輪靜止后,設(shè)繩子的張力大小為T2.現(xiàn)將B端緩慢向下移動至C點(diǎn),E端緩慢移動至F點(diǎn),在兩繩的移動過程中,下列說法正確的是 ()A.T1、T2都變大 B.T1變大,T2變小C.T1、T2都不變 D.T1不變,T2變大18.如圖所示，穿在一根光滑固定桿上的小球A、B通過一條跨過定滑輪的細(xì)繩連接，桿與水平方向成θ角，不計(jì)所有摩擦．當(dāng)兩球靜止時(shí)，OA繩沿豎直方向，OB繩與桿的夾角為θ，則下列說法正確的是()A．小球A可能受到3個(gè)力的作用B．小球B一定受到3個(gè)力的作用C．小球A、B的質(zhì)量之比mA∶mB＝1∶tanθD．小球A、B的質(zhì)量之比mA∶mB＝tanθ∶119.如圖甲所示，輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體，∠ACB＝30°；圖乙中輕桿HP一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端P通過細(xì)繩EP拉住，EP與水平方向也成30°，輕桿的P點(diǎn)用細(xì)繩PQ拉住一個(gè)質(zhì)量也為10kg的物體．g取10N/kg，求輕繩AC段的張力大小FAC與細(xì)繩EP的張力大小FEP之比．20.如圖（a）所示，將一條輕而柔軟的細(xì)繩一端栓在天花板上的A點(diǎn)，另一端拴在豎直墻上的B點(diǎn)，A和B到O點(diǎn)的距離相等，繩長是OA的2倍。圖（b）所示為一質(zhì)量可忽略的小動滑輪K，滑輪下面懸掛一質(zhì)量為m的物體，不計(jì)摩擦，現(xiàn)將動滑輪和物體一起掛到細(xì)繩上，達(dá)到平衡時(shí)，繩所受的拉力多大？21.一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個(gè)小球A和B(中央有孔)，A、B間由細(xì)繩連接著，它們處于如圖10所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)．此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，A、B間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，且與水平線成30°角．已知B球的質(zhì)量為3kg，求細(xì)繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量．(g取10