一輪復(fù)習(xí)受力分析物體的平衡經(jīng)典習(xí)題(有詳解答案

1、課時(shí)作業(yè)6受力分析 物體的平衡時(shí)間：45分鐘一、單項(xiàng)選擇題1如圖所示，在傾斜的滑桿上套一個(gè)質(zhì)量為 m的圓環(huán)，圓環(huán)通 過(guò)輕繩拉著一個(gè)質(zhì)量為M的物體，在圓環(huán)沿滑桿向下滑動(dòng)的過(guò)程中， 懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向.則（）A .環(huán)只受三個(gè)力作用B. 環(huán)一定受四個(gè)力作用C. 物體做勻加速運(yùn)動(dòng)D .懸繩對(duì)物體的拉力小于物體的重力解析：分析物體M可知，其受兩個(gè)力作用，重力和輕繩拉力，因 為懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向， 故二力平衡，物體做勻速運(yùn)動(dòng)， C、D錯(cuò)誤；再對(duì)環(huán)進(jìn)行受力分析可知，環(huán)受重力、輕繩拉力、滑桿 支持力和摩擦力，A錯(cuò)誤，B正確.答案：B2. 如圖所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，0

2、點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的.一根細(xì)線跨在碗口上，線的 兩端分別系有質(zhì)量為mi和m2的小球.當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量 為mi的小球與0點(diǎn)的連線與水平線的夾角為a= 90質(zhì)量為m2的小球 位于水平地面上，設(shè)此時(shí)質(zhì)量為 m2的小球?qū)Φ孛鎵毫Υ笮镕n，細(xì) 線的拉力大小為Ft，則（）A.FnB.FnC.FtD.Ft=血一mdg=m2g今ig解析：分析小球mi的受力情況，由物體的平衡條件可得，繩的 拉力Ft = 0,故C、D均錯(cuò)誤；分析m2受力，由平衡條件可得：Fn =m2g,故A錯(cuò)誤，B正確.答案：Ba MAAAAM b E-3. 如圖所示，A、B兩物體靜止在粗糙水平面上，其間用一根輕 彈

3、簧相連，彈簧的長(zhǎng)度大于原長(zhǎng).若再用一個(gè)從零開(kāi)始緩慢增大的 水平力F向右拉物體B,直到A即將移動(dòng)，此過(guò)程中，地面對(duì) B的摩擦 力Fi和對(duì)A的摩擦力F2的變化情況是（）A. Fi先變小后變大B. Fi先不變后變大C. F2先變大后不變D. F2先不變后變大解析：因在施加拉力F前，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，此時(shí)地面對(duì) A的 摩擦力水平向左，地面對(duì)B的摩擦力水平向右，對(duì)B施加水平向右的 拉力后，隨著F的增大，物體B受的摩擦力先水平向右逐漸減小，再 水平向左逐漸增大，當(dāng)B相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng)后，物體B受地面的摩擦 力不再變化，而在物體B運(yùn)動(dòng)之前，物體A受地面的摩擦力水平向左， 大小不變，當(dāng)B向右運(yùn)動(dòng)后，隨彈簧彈力的

4、增大，物體 A受到的摩擦 力逐漸增大，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤.4. 如圖所示，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧 上面并緊挨著豎直粗糙墻壁，處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用力 F沿斜面向上推 A, A、B仍處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說(shuō)法正確的是（）A. A、B之間的摩擦力大小可能不變B. A、B之間的摩擦力一定變小C. B受到彈簧彈力一定變小D. B與墻之間可能沒(méi)有摩擦力解析：本題考查整體法、隔離法、物體的平衡條件等知識(shí)點(diǎn)，意 在考查考生的邏輯推理能力.對(duì)物塊 A,開(kāi)始受重力、B對(duì)A的支持 力和靜摩擦力作用而平衡，當(dāng)施加 F后，仍然處于靜止，開(kāi)始A所受 的靜摩擦力大小為 mAgsine,若F = 2mA

5、gsinB,則A、B之間的摩擦力 大小可能不變，故A正確，B錯(cuò)誤；對(duì)整體分析，由于 A、B不動(dòng)， 彈簧的形變量不變，則彈簧的彈力不變，開(kāi)始彈簧的彈力等于A、B的總重力，施加F后，彈簧的彈力不變，總重力不變，根據(jù)平衡條件 知，B與墻之間一定有摩擦力，故 C、D錯(cuò)誤.答案：A5. 如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個(gè)鐵塊a、b放在水平桌面上，二 者用張緊的輕質(zhì)橡皮繩，通過(guò)光滑的定滑輪相連，系統(tǒng)都處于靜止 狀態(tài)，若用水平外力將a向左由P緩慢移至M處，b未動(dòng)；撤掉外力后 仍都能保持靜止，對(duì)a、b進(jìn)行分析，正確的有（）A .鐵塊a在P、M兩點(diǎn)位置所受的摩擦力大小都等于b受的摩擦 力大小B.兩者對(duì)桌面的壓力一定都變

6、大C .水平外力推動(dòng)a做的功等于橡皮繩增加的勢(shì)能D .此過(guò)程b受的摩擦力變大，但如果用外力將a繼續(xù)向左移動(dòng)下 去，b受的摩擦力有可能會(huì)突然變小解析：由于系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)，橡皮繩上的拉力大小處處相 等，所以鐵塊a在P點(diǎn)位置所受的摩擦力大小小于 b受的摩擦力大小， 鐵塊a在M點(diǎn)位置所受的摩擦力大小等于 b受的摩擦力大小，選項(xiàng)A 錯(cuò)誤；由P緩慢移至M處的過(guò)程中，橡皮繩上的拉力逐漸增大，易 知b對(duì)桌面的壓力逐漸減小，選項(xiàng) B錯(cuò)誤；由于摩擦力的影響，水平 外力推動(dòng)a做的功大于橡皮繩增加的勢(shì)能， 選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由P緩慢移 至M處的過(guò)程中，橡皮繩上的拉力逐漸增大，b受的靜摩擦力變大，如果用外力將a繼續(xù)向左

7、移動(dòng)下去，則b受到的靜摩擦力將會(huì)達(dá)到最 大靜摩擦力，而后向左滑動(dòng)，摩擦力會(huì)突然變小，選項(xiàng)D正確.答案：D二、多項(xiàng)選擇題Mm6 .如圖所示，物體m通過(guò)定滑輪牽引另一水平面上的物體沿斜 面勻速下滑，此過(guò)程中斜面仍靜止，斜面質(zhì)量為M，則水平地面對(duì)斜面體()A .無(wú)摩擦力B.有水平向右的摩擦力C .支持力為(M + m)gD .支持力小于(M + m)g解析：設(shè)斜面夾角為B,細(xì)繩的拉力為Ft , M、m整體處于平衡 狀態(tài)，對(duì)M、m整體受力分析可得平衡方程 FtCOsB= F靜，F(xiàn)TSin 0+ Fn = (M + m)g,故F靜方向水平向右，B、D正確.答案：BD7. 如圖所示，光滑水平地面上放有截面

8、為圓周的柱狀物體A, A與墻面之間放一光滑的圓柱形物體 B,對(duì)A施加 一水平向左的力F，整個(gè)裝置保持靜止.若將A的位置向左稍許移動(dòng) ，整個(gè)裝置仍保持平衡，則()A .水平外力F增大B.墻對(duì)B的作用力減小C .地面對(duì)A的支持力減小D. B對(duì)A的作用力減小%幵解析：受力分析如圖所示，A的位置左移，B角減小，F(xiàn)ni = GtanB, Fni減小，B正確；Fn = G/cosB, Fn減小，D正確；以A、B為整體 受力分析，F(xiàn)ni = F，所以水平外力減小，A錯(cuò)誤；地面對(duì)A的作用力 等于兩個(gè)物體的重力，所以該力不變， C錯(cuò)誤.答案：BD8. 鐵架臺(tái)放于水平地面上，其上有一輕質(zhì)細(xì)線懸掛一小球， 開(kāi)始時(shí)細(xì)

9、線豎直，現(xiàn)將水平力F作用于小球上，使其緩慢地由實(shí)線位 置運(yùn)動(dòng)到虛線位置，鐵架臺(tái)始終保持靜止，則在這一過(guò)程中（）A .細(xì)線拉力逐漸增大B.鐵架臺(tái)對(duì)地面的壓力逐漸增大C .鐵架臺(tái)對(duì)地面的壓力逐漸減小D .鐵架臺(tái)所受地面的摩擦力逐漸增大解析：對(duì)小球受力分析知其受重力、線的拉力及水平力（如圖甲所 示），因?yàn)榫徛\(yùn)動(dòng)所以小球處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，有F = mgtan 0, F拉mgcos 6F、F拉都變大,A正確；將小球、線和鐵架臺(tái)看成一個(gè)整體，對(duì)其受力分析，如圖乙所示，則知 Ff= F , Fn = (M + m)g, 當(dāng)F增大時(shí)，可知Ff增大，F(xiàn)n不變.所以B、C錯(cuò)誤，D正確.u(M+m)g答案：AD三

10、、非選擇題9. 如圖所示，在傾角為B的粗糙斜面上，有一個(gè)質(zhì)量為 m的物體 被水平力F推著靜止于斜面上，已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力， 物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 卩，且ftan B,重力加速度為g,若物 體恰好不下滑，則推力F為多少？若物體恰好不上滑，則推力 F為多 少？解析：因?yàn)閒tanB, F = 0時(shí)，物體不能靜止在斜面上，當(dāng)物體恰好不下滑時(shí)，受力如圖甲所示，有Fn甲mgsin0= FcosB+ FfF f =疔 NFn = mgcos0 + Fsin 0解得Fsin 6- u cos 0 a sin+ cos mg當(dāng)物體恰好不上滑時(shí)，受力如圖乙所示，有mgsinB+ Ff= Fcos

11、0F f =疔 NFn = mgcos0 + Fsin 0解得f=心詈皿mgcos u sin 0答案:sin u cos 0 u sin+cos mga cos+ sin 0cos u sinm(F10. 如右圖所示，在墻角有一根質(zhì)量為 m的均勻柔軟細(xì)繩，一端 懸于天花板上的A點(diǎn)，另一端懸于豎直墻壁上的B點(diǎn)，平衡后最低點(diǎn) 為C點(diǎn)，現(xiàn)測(cè)得AC段長(zhǎng)度是BC段長(zhǎng)度的兩倍，且細(xì)繩在B端附近的 切線與墻壁夾角為a求繩在最低點(diǎn)C處的張力和在A處的張力.解析：選取BC段繩為研究對(duì)象，受力情況如圖甲所示.BC段繩 處于平衡狀態(tài)，所以有Fb= mg , Fc = 1mgtan a.3COS a3乙再選取AC段繩為研究對(duì)象，受力情況如圖乙所示, 于平衡狀態(tài)，所以有Fa= FC + 軌 2,將 Fc= mgtan a代入得 Fa = ：g 4 +tan2 aAC段繩也處, FC tan atan B= 2= 2 2mgtanA處張力方向與豎直方向的夾角為B= arctan答案：3mgtan a 罟 4+tan2 a11如右圖所示，質(zhì)量M =kg的木塊套在水平桿上，并用輕繩與質(zhì)量m =kg的小球相連.今用跟水平方向成30角的力F = 10 N拉著小球并帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中 M、23.3m