高中物理經(jīng)典題型——力的平衡（精編版）

1、一、單項(xiàng)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(yùn)動(dòng)，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(wú)法確定2. 如圖所示 ,當(dāng)繩子的懸點(diǎn)a 緩慢地移到a點(diǎn)的過(guò)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(chǎng)安裝了智能化的電動(dòng)扶梯。無(wú)人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過(guò)程，如圖所示。那么下列說(shuō)法中正確

2、的是（）a. 顧客始終受到三個(gè)力的作用b. 顧客始終處于超重狀態(tài)c. 顧客對(duì)扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下d. 顧客對(duì)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(gè)小定滑輪， 細(xì)線一端拴一小球，置于半球面上的a 點(diǎn)，另一端繞過(guò)定滑輪現(xiàn)緩慢地將小球從a 點(diǎn)拉到 b 點(diǎn)，在此過(guò)程中，小球?qū)Π肭虻膲毫?n和細(xì)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(gè)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(xì)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(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)， 質(zhì)量為 m1 的小球與 o 點(diǎn)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(gè) 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(shí)對(duì)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(yùn)送建筑材料。質(zhì)量為的工人站在地面上，通過(guò)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(duì)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(diǎn)。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(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面的傾角為大小分別為（）30 o，則斜面對(duì)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(yùn)動(dòng)員打開傘后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，將在空中保持勻速降落.已知運(yùn)動(dòng)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(jì) )，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(lái))，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(duì)水平面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)b a保持靜止，但有相對(duì)于水平面向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)c. a保持靜止，但有相對(duì)于水平面向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)d. 因未給出所需數(shù)據(jù)，無(wú)法對(duì)a是否運(yùn)動(dòng)或有無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)作出判斷13. 如圖 1-1-21 所示，在斜面 a 上放一個(gè)小的斜面b，兩個(gè)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(gè)物體c，下列說(shuō)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(jī)場(chǎng)和海港，常用輸送帶運(yùn)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(dāng)行李箱隨輸送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),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(gè)力作用b. a、b 兩種情形中的行李箱都受到三個(gè)力作用c. 情形 a 中的行李箱受到兩個(gè)力作用，情形b 中的行李箱受到三個(gè)力作用d. 情形 a 中的行李箱受到三個(gè)力作用，情形b 中 的 行 李 箱 受 到 四 個(gè) 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(guò)滑輪（不計(jì)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?fàn)顟B(tài).當(dāng)用水平向左的恒力推q 時(shí)， p、q 仍靜止不動(dòng)，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(diǎn)a，在 q 的正上方的 p 點(diǎn)用絲線懸掛另一質(zhì)點(diǎn)b， a、b 兩質(zhì)點(diǎn)因?yàn)閹щ姸嗷ヅ懦?，致使懸線與豎直方向成角，由于漏電使a、b 兩質(zhì)點(diǎn)的電荷量逐漸減少，在電荷漏電完畢之前懸線對(duì)懸點(diǎn)p 的拉力大?。ǎ゛.變小b.變大c.不變d. 無(wú) 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(xì)線相連的銅環(huán)(其總長(zhǎng)度小于bc 邊長(zhǎng))，當(dāng)它們靜止時(shí)，細(xì)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(guò)一輕桿進(jìn)行頂牛比賽，企圖迫使對(duì)方后退 .設(shè)甲、乙對(duì)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(diǎn)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(gè)等大的水平力 f 分別作用在 b 和 c 上.a、b、c 都處于靜止?fàn)顟B(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(jì)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(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 0 處于同一水平面上， a 、b 間的細(xì) 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(xì)繩對(duì)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(duì)物體加一水平向左的作用力f，使物體沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)，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(dòng)摩擦因數(shù)為，若要使物體沿著墻向下勻速運(yùn)動(dòng)，則外力f 的大小為多少?23如圖所示，重為g 的小球，用一細(xì)線懸掛在點(diǎn)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(xì)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(jì)一切摩擦，求：(1) 水平面對(duì)正方體m 的彈力大??；(2) 墻面對(duì)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(duì)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(dòng)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(jìn) ,問 f 與水平方向的夾角為何值時(shí)拉力f 最小?這個(gè)最小值是多少?27. 三根不可伸長(zhǎng)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(guò)半徑為r0 的第 2 個(gè)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(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).試求第2 個(gè)環(huán)中心與第3 個(gè)環(huán)中心之間的距離.(三個(gè)環(huán)都是用相同的金屬絲制作的，摩擦不計(jì))28. 如圖所示，物a 重 10 n ，物 b 重 10 n ，a 與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù).，繩重、繩與定滑輪間的摩擦均不計(jì).a 處于靜止?fàn)顟B(tài)，問水平拉力f 應(yīng)取何值 ?(可認(rèn)為最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小相等)力的平衡答案一、單項(xiàng)選擇題1 b?2 d?解析： 在慢慢加速的過(guò)程中顧客受到的摩擦力水平向左，電梯對(duì)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(duì)電梯的作用方向指向向左下；勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，顧客與電梯間的摩擦力等于零，在顧客對(duì)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(duì)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(duì)建筑材料進(jìn)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(duì)人受力分析由平衡的知識(shí)得知人對(duì)地面間的壓力為對(duì)。,得fn =490n, 根據(jù)牛頓第三定律可9 a?解析：對(duì)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(duì)人做受力分析，由對(duì)稱性可知，每根拉力的豎直分力為g1/8,a 項(xiàng)正確。12 d?13 c?14 c?15 d?解析：以為研究對(duì)象，可知，推前后，繩子拉力不變，項(xiàng)正確；由于不確定開始時(shí)， 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(cuò)。16 c?解析： b 球受重力、拉力和靜電斥力作用平衡，三個(gè)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(xiàng)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?yàn)橹С至εcab 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(duì) ac 上的銅環(huán)受力分析可知，> ,d項(xiàng)正確。 18 a?解析：對(duì)于輕桿，受到兩人對(duì)桿的作用力總是大小相等、方向相反的，bc 項(xiàng)錯(cuò)；甲獲勝，說(shuō)明地面對(duì)甲的最大摩擦力較大，最大靜摩擦力與人對(duì)地面的壓力成正比，故甲對(duì)地面的壓力