各種性質(zhì)的力和物體的平衡

1、各種性質(zhì)的力和物體的平衡一、選擇題1關(guān)于重力和重心，下列說法正確的是 ()A1 kg質(zhì)量的物體所受的重力一定等于9.8 NB物體所受重力的大小跟物體運(yùn)動情況有關(guān)C物體的重心由物體幾何形狀和質(zhì)量分布情況決定D物體的重心跟物體如何放置有關(guān)答案：C解析：物體所受的重力等于質(zhì)量跟該處重力加速度的乘積，地球各處的重力加速度不一定相等，而認(rèn)為重力作用在物體的重心上，只是物體各部分都受重力作用的等效處理，所以重心由物體的幾何形狀和質(zhì)量分布決定圖11162如圖1116所示，一小車的表面由一光滑水平面和光滑斜面連接而成，其上放一球，球與水平面的接觸點(diǎn)為a，與斜面的接觸點(diǎn)為b.當(dāng)小車和球一起在水平面上做直線運(yùn)動時(shí)

2、，下列結(jié)論正確的是()A球在a 、b兩點(diǎn)處一定都受到支持力B球在a點(diǎn)一定受到支持力，在b點(diǎn)處一定不受支持力C球在a點(diǎn)一定受到支持力，在b點(diǎn)處不一定受到支持力D球在a點(diǎn)處不一定受到支持力，在b點(diǎn)處也不一定受到支持力答案：C3如圖1117所示，三個(gè)完全相同且質(zhì)量不計(jì)的彈簧測力計(jì)，各小球質(zhì)量相同，一切摩擦不計(jì)，平衡時(shí)，(a)、(b)、(c)中彈簧測力計(jì)示數(shù)分別為F1、F2、F3，其大小關(guān)系是()圖1117AF1F2F3BF1F2F3CF1F3F2 DF3F1F2答案：A解析：三種情況下，彈簧都受兩個(gè)力的作用而平衡事實(shí)上，對任何一個(gè)輕質(zhì)彈簧，在任何運(yùn)動狀態(tài)下所受兩個(gè)方向的彈力都是大小相等的，而彈簧測力

3、計(jì)的示數(shù)一定等于其中一個(gè)方向上作用力的大小，故三種情況下示數(shù)均相等圖11184如圖1118所示，物體A置于傾斜的傳送帶上，它能隨傳送帶一起向上或向下做勻速運(yùn)動，下列關(guān)于物體A在上述兩種情況下的受力描述，正確的是()A物體A隨傳送帶一起向上運(yùn)動時(shí)，A所受的摩擦力沿斜面向下B物體A隨傳送帶一起向下運(yùn)動時(shí)，A所受的摩擦力沿斜面向下C物體A隨傳送帶一起向下運(yùn)動時(shí)，A不受摩擦力作用D無論A隨傳送帶一起向上還是向下運(yùn)動，傳送帶對物體A的作用力均相同答案：D解析：物體A受到重力和傳送帶對物體的支持力和摩擦力，支持力和摩擦力的合力即為傳送帶對物體的作用力，當(dāng)物體做勻速運(yùn)動時(shí)，傳送帶對物體的作用力總與重力平衡，

4、所以無論A隨傳送帶一 起向上還是向下運(yùn)動，傳送帶對物體A的作用力均相同圖11195一物塊m從某曲面上的Q點(diǎn)自由滑下，通過一粗糙的靜止傳送帶后，落到地面上的P點(diǎn)，如圖1119所示若傳送帶的皮帶輪沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動起來，使傳送帶也隨之運(yùn)動，再把該物體放到Q點(diǎn)自由滑下，那么()A它可能落在P點(diǎn) B它可能落在P點(diǎn)左邊C它可能落在P點(diǎn)的右邊 D它可能落不到地面上答案：AC解析：皮帶不動時(shí)，物塊以v0的速度滑上傳送帶，受滑動摩擦力的作用而做勻減速運(yùn)動，到皮帶的右端時(shí)以初速度為v右做平拋運(yùn)動，落到P點(diǎn)當(dāng)皮帶輪沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，若速度小于v右，則物塊在皮帶上始終相對皮帶向右滑動，所以受到水平向左的滑動摩擦力，因此

5、，物體到達(dá)皮帶的右端時(shí)速度還是v右，故仍落在P點(diǎn)；或皮帶輪速度大于v右而小于v0，則物體滑到某一位置時(shí)，物體就獲得了與皮帶相同的速度而勻速運(yùn)動，此情況下，物體到皮帶的右端時(shí)的速度將大于v右，落地位置將在P點(diǎn)右邊；若皮帶輪速度大于v0，物體滑上傳送帶后相對皮帶水平向左運(yùn)動，則受到水平向右的滑動摩擦力，所以將做勻加速運(yùn)動，到達(dá)皮帶右端時(shí)的速度將大于v右，落地位置在P點(diǎn)右邊圖11206如圖1120所示，一個(gè)光滑的帶正電的小球用細(xì)線懸吊著，且處在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度的大小為E，小球的下面與斜面接觸，細(xì)線保持豎直狀態(tài)，關(guān)于小球受力的個(gè)數(shù)，下列說法正確的是()A1個(gè)B2個(gè)C3個(gè) D3個(gè)或4個(gè)

6、答案：C解析：方法一：假設(shè)法假設(shè)存在斜面給小球斜向上的彈力，當(dāng)撤去斜面后，小球仍保持靜止，且繩仍保持豎直狀態(tài)，因此，彈力并不存在，小球只受繩子向上的拉力、重力和電場力的作用，故C正確方法二：利用力的作用效果，如果存在斜面給小球斜向上的彈力，小球靜止時(shí)，細(xì)線將不能保持豎直狀態(tài)，因此，小球只受重力、電場力和繩對球豎直向上的拉力，應(yīng)選C.圖11217如圖1121所示，位于斜面上的物塊M在沿斜面向上的力F作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)，關(guān)于斜面作用于物塊的靜摩擦力，下列說法錯誤的是()A方向一定沿斜面向上B方向可能沿斜面向下C大小可能等于零D大小可能等于F答案：A解析：除靜摩擦力Ff，物體還受到重力mg，支持力

7、FN，推力F，把重力正交分解，沿斜面向下的分力為mgsin.(1)當(dāng)Fmgsin時(shí)，滿足FFfmgsin，物塊才能平衡，F(xiàn)f的方向沿斜面向下；(2)當(dāng)Fmgsin時(shí)，斜面對物塊的靜摩擦力為零；(3)當(dāng)Fmgsin時(shí)，滿足FFfmgsin，物塊才能平衡，F(xiàn)f的方向沿斜面向上；(4)當(dāng)Fmgsin時(shí)，F(xiàn)f的方向沿斜面向上且FfF.綜上所述，只有選項(xiàng)A中的說法是錯誤的圖11228圖1122中a、b、c為三個(gè)物塊，M、N為兩個(gè)輕質(zhì)彈簧，R為跨過光滑定滑輪的輕繩，它們連接如圖并處于平衡狀態(tài)則()A有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于壓縮狀態(tài)B有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)C有可能N處于不伸不縮狀態(tài)而M處于

8、拉伸狀態(tài)D有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于不伸不縮狀態(tài)答案：AD解析：假設(shè)a受到輕繩向上的拉力F的作用，則彈簧N必定處于拉伸狀態(tài)當(dāng)FGa時(shí)，M必處于壓縮狀態(tài)，故A選項(xiàng)正確；當(dāng)FGa時(shí)，彈簧M處于不伸不縮狀態(tài)，故D選項(xiàng)正確；當(dāng)FGa時(shí)，彈簧M處于拉伸狀態(tài)假設(shè)a不受輕繩向上的拉力F的作用，彈簧N處于不伸不縮狀態(tài)，M必處于壓縮狀態(tài)，對a有向上的彈力，故C選項(xiàng)錯誤；繩不能產(chǎn)生壓力，彈簧N處于壓縮狀態(tài)是不可能的，故B選項(xiàng)錯誤9(2009·高考天津卷)如圖1123所示，物塊靜止在固定的斜面上，分別按圖示的方向?qū)ξ飰K施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F豎直向上，D中F

9、豎直向下施力后物塊仍然靜止，則物塊所受的靜摩擦力增大的是()圖1123答案：D解析：四個(gè)圖中都是靜摩擦A圖中FfAG sin ；B圖中FfBG sin ；C圖中FfC(GF) sin；D圖中FfD(GF) sin.圖1124圖112510(2010·河北保定一中階段考試)如圖1125所示，小車板面上的物體質(zhì)量為m8 kg，它被一根水平方向上拉伸了的彈簧拉住而靜止在小車上，這時(shí)彈簧的彈力為6 N現(xiàn)沿水平向右的方向?qū)π≤囀┮宰饔昧，使小車由靜止開始運(yùn)動起來，運(yùn)動中加速度由零逐漸增大到1 m/s2，隨即以1 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動以下說法正確的是()A物體與小車始終保持相對靜止

10、，彈簧對物體的作用力始終沒有發(fā)生變化B物體相對于小車可能發(fā)生了相對滑動C當(dāng)小車加速度(向右)為0.75m/s2時(shí)，物體不受摩擦力作用D小車加速度(向右)由零逐漸增大到1 m/s2過程中，物體受到的摩擦力方向一直不變答案：AC解析：由平衡條件得物體靜止時(shí)受到的靜摩擦力Ff6 N，則最大靜摩擦力Ffmax6 N物體與小車一起向右加速運(yùn)動時(shí)，由牛頓第二定律得FTFfma，當(dāng)a1 m/s2時(shí)，F(xiàn)f2 NFfmax，所以A正確，B錯誤；當(dāng)a0.75 m/s2時(shí)，F(xiàn)f0，即物體不受摩擦力作用，C正確；a0.75 m/s2時(shí)，F(xiàn)f0，即摩擦力方向向左；a0.75 m/s2時(shí)，F(xiàn)f0，即摩擦力方向向右，故D錯

11、誤圖112611如圖1126所示，一木板B放在粗糙水平地面上，木塊A放在B的上面，A的右端通過輕質(zhì)彈簧固定在豎直墻壁上，用力F向左拉B.使B以速度v向左勻速運(yùn)動，這時(shí)彈簧的拉力為FT，則下面說法中正確的是()A木板B受到的滑動摩擦力的大小等于FTB地面受到的滑動摩擦力的大小等于FTC若木板以2v的速度運(yùn)動，木塊A受到的摩擦力大小為2FTD若用2F的力作用在木板B上，木塊A受到的摩擦力大小仍為FT答案：D解析：由于A、B之間發(fā)生相對滑動，則A、B間有滑動摩擦力，由于B對A的支持力不變，故A、B間的滑動摩擦力不變，與B的運(yùn)動速度無關(guān)，C選項(xiàng)錯當(dāng)拉力為2F時(shí)，對于木塊A，由水平方向上二力平衡條件知，

12、彈簧的拉力FT不變，故D選項(xiàng)對對B進(jìn)行研究，地面對B的彈力不變，與B的運(yùn)動速度無關(guān)，但木板B對地面的滑動摩擦力大小不一定等于B對A的滑動摩擦力，故A、B選項(xiàng)錯二、非選擇題圖112712(2010·保定一中階段考試)如圖1127所示，在傾角為30°的固定斜面上，放一定質(zhì)量的物體，用F122 N的力平行于斜面向上推物體時(shí)，物體恰好能沿斜面向上做勻速運(yùn)動，用F22 N的力平行于斜面向下推物體時(shí)，物體也恰好能沿斜面向下勻速運(yùn)動，試求物體質(zhì)量和物體與斜面間動摩擦因數(shù)的大小(g取10 m/s2)答案：m2 kg解析：用F122 N的力平行于斜面向上推物體時(shí)，由平衡條件得F1mgsinm

13、gcos0.用F22 N的力平行于斜面向下推物體時(shí)，由平衡條件得F2mgsinmgcos0.聯(lián)立解得，m2 kg.13如圖1128所示，傾角為的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定擋板C.勁度系數(shù)為k1的輕彈簧兩端分別與質(zhì)量均為m的物體A和B連接，勁度系數(shù)為k2的輕彈簧一端與A連接，另一端通過一跨過光滑定滑輪Q的輕繩與一輕質(zhì)小桶P相連，B靠在擋板C處，A和B均靜止現(xiàn)緩慢地向小桶 P內(nèi)加入細(xì)砂，當(dāng)B與擋板C間擠壓力恰好為零時(shí)，求小桶P內(nèi)所加入的細(xì)砂質(zhì)量及小桶下降的距離圖1128答案：2msin解析：初始狀態(tài)，輕彈簧k2沒發(fā)生形變，由于A靜止，輕彈簧k1被壓縮x1，產(chǎn)生沿斜面向上的彈力，其大小為k1

14、x1，根據(jù)平衡條件有k1x1mgsin，于是x1；當(dāng)緩慢地向小桶P內(nèi)加入細(xì)砂且B與擋板C間擠壓力恰好為零時(shí)，輕彈簧k2被拉長x2，輕彈簧k2對A產(chǎn)生沿斜面向上的拉力(大小等于輕繩的拉力，亦等于小桶P內(nèi)所加入的細(xì)砂的重量mg)為k2x2，以A、B整體為研究對象，根據(jù)平衡條件有2mgsink2x2mg，則m2msin，x2.對B 物體，由于B與擋板C間擠壓力恰好為零，則輕彈簧k1被拉長x1，產(chǎn)生沿斜面向上的拉力k1x1，根據(jù)平衡條件有k1x1mgsin，則x1，因此，小桶下降的距離為xx1x1x2.一、選擇題1關(guān)于合力和它的兩個(gè)分力，下列說法正確的是 ()A一個(gè)5 N的力可以分解為10 N和4 N

15、的兩個(gè)分力B一個(gè)5 N的力能夠分解成8 N和4 N的兩個(gè)分力C一個(gè)100 N的力可以分解為58 N和39 N的兩個(gè)分力D一個(gè)100 N的力可以分解出100 N的分力答案：BD解析：此題反過來從分力求合力的角度思考，由合力與分力的大小關(guān)系：|F1F2|F合F1F2，可得答案為BD.2小東在體育課上做單杠練習(xí)時(shí)，兩臂伸直，雙手平行握住單杠，之后逐漸增加雙手間距，此過程中手臂上的拉力變化情況為()A逐漸變小B逐漸變大C先變大后變小 D先變小后變大答案：B解析：人體受手臂的兩個(gè)拉力和本身的重力而平衡，在其兩臂伸直、增加雙手間距的過程中，重力不變，手臂兩個(gè)拉力的合力則不變，由于兩個(gè)手臂的夾角增大，而豎直

16、分力不變，所以拉力逐漸變大圖12193一個(gè)物體受同一平面的四個(gè)共點(diǎn)力作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖1219所示，若F4大小不變而將其方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)過，其余三個(gè)力不變，則此時(shí)物體所受合力的大小為()A.F4 B2F4C.F4 DF4答案：C解析：由平衡條件可知，F(xiàn)1、F2、F3三力的合力必與F4等大反向，若保持F1、F2、F3三力不變即三力合力不變，當(dāng)F4大小不變逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過90°時(shí)，此時(shí)等效于兩個(gè)大小均為F4、夾角為90°的二力合成，其大小應(yīng)為F4，故C項(xiàng)正確圖12204作用于O點(diǎn)的三力平衡，設(shè)其中一個(gè)力大小為F1，沿y軸正方向，力F2大小未知，與x軸負(fù)方向夾角為，如圖1220所

17、示下列關(guān)于第三個(gè)力F3的判斷中正確的是()A力F3只能在第四象限B力F3與F2夾角越小，則F2和F3的合力越小C力F3的最小值為F1cosD力F3可能在第一象限的任意區(qū)域答案：C解析：由共點(diǎn)力的平衡條件可知，F(xiàn)3與F1和F2的合力等值、反向，所以F3的范圍應(yīng)在F1、F2的反向延長線的區(qū)域內(nèi)，不包括F1、F2的反向延長線方向，所以F3既可以在第四象限，也可以在第一象限的一部分；由于F3與F2的合力與F1大小相等，方向相反，而F1大小、方向確定，故力F3與F2夾角變小，F(xiàn)2和F3的合力不變；由于力F2大小未知，方向一定，F(xiàn)3的最小值可以作圖求出，為F1cos(過F1的末端作F2的平行線，兩平行線間

18、的距離就可以表示F3的最小值)綜上所述，本題答案為C.5(2010·煙臺市適應(yīng)性練習(xí))某班級同學(xué)要調(diào)換座位，一同學(xué)用斜向上的拉力拖動桌子沿水平地面勻速運(yùn)動，則下列說法正確的是()A拉力的水平分力等于桌子所受的合力B拉力的豎直分力小于桌子所受重力的大小C拉力與摩擦力的合力大小等于重力大小D拉力與重力的合力方向一定沿水平方向答案：B解析：本題考查共點(diǎn)力平衡由于桌子做勻速直線運(yùn)動，故受力平衡，所受合力為零，拉力在水平方向的分量不為零，選項(xiàng)A錯誤；由于拉力在水平方向的分量與摩擦力平衡，所以地面對桌子的支持力不為零，選項(xiàng)B正確；拉力與摩擦力的合力應(yīng)等于重力與支持力的合力大小，選項(xiàng)C錯誤；由于拉

19、力大小和方向均未明確，拉力與重力的合力方向不確定，選項(xiàng)D錯誤圖12216(2010·高考廣東卷)如圖1221為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式，A、B點(diǎn)等高，O為結(jié)點(diǎn)，輕繩AO、BO長度相等，拉力分別為FA、FB，燈籠受到的重力為G，下列表述正確的是()AFA一定小于GBFA與FB大小相等CFA與FB是一對平衡力DFA與FB大小之和等于G答案：B解析：本題考查共點(diǎn)力作用下的平衡、平行四邊形定則，意在考查考生受力分析的能力和理解推理能力A、B等高，且兩繩AO、BO長度相等，由平衡條件可知FA、FB大小相等，它們的合力大小等于G，而FA與G的大小關(guān)系不能確定，故B項(xiàng)正確圖12227如圖1222所

20、示，用長為L的輕繩懸掛一質(zhì)量為m的小球，對小球再施加一個(gè)力，使繩與豎直方向成角并繃緊，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，此力最小為()Amgsin BmgcosCmgtan Dmgcot答案：A圖1223解析：以小球?yàn)檠芯繉ο?，則小球受重力mg、繩拉力FT、施加外力F，應(yīng)有F與FT的合力與mg等大反向，即F與FT的合力為Gmg.如圖1223所示，在合力G一定時(shí)，其中一分力FT方向一定的前提下，另一分力的最小值由三角形定則可知，F(xiàn)應(yīng)垂直繩所在的直線，故Fmgsin，選A.8如圖1224所示，用與豎直方向成角(45°)的傾斜輕繩a和水平輕繩b共同固定一個(gè)小球，這時(shí)繩b的拉力為F1，現(xiàn)保持小球在原位置不動

21、，使繩b在原豎直平面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過角，繩b的拉力為F2，再逆時(shí)針轉(zhuǎn)過角固定，繩b的拉力為F3，則()圖1224AF1F3F2 BF1F2F3CF1F3F2 D繩a的拉力減小圖1225答案：AD解析：畫出小球的受力分析如圖1225所示，b繩逆時(shí)針轉(zhuǎn)動過程中各力的變化可由圖中平行四邊形或三角形邊長的變化看出，繩a的拉力逐漸減小，繩b的拉力先減小后增大，且F1F3F2，故A、D正確9如圖1226所示，有五個(gè)力作用于一點(diǎn)P，構(gòu)成一個(gè)正六邊形的兩個(gè)鄰邊和三條對角線，設(shè)F310 N，則這五個(gè)力的合力大小為()圖1226A10(2) N B20 NC30 N D0答案：C解析：由正六邊形頂點(diǎn)在同一個(gè)圓周上，F(xiàn)

22、3為圓的直徑，我們先求出F1、F4的合力與F3大小相等方向相同，再求出F2、F5的合力與F3大小相等方向相同，所以合力等于3倍的F3.圖122710水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B，一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量m10 kg的重物，CBA30°，如圖1227所示，則滑輪受到繩子的作用力為(g取10 m/s2)()圖1228A50 NB50 NC100 N D100 N答案：C解析：滑輪受到繩子的作用力應(yīng)為圖1228中F1和F2的合力，因同一根繩張力處處相等，都等于物體的重力，即F1F2Gmg100 N用平行四邊形定則作圖，可知合力F100 N，

23、所以滑輪受繩的作用力為100 N，方向與水平方向成30°角斜向下11(2010·保定一中階段考試)半圓柱體P放在粗糙的水平面上，有一擋板MN，延長線總是過半圓柱體的軸心O，但擋板與半圓柱不接觸，在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖1229是這個(gè)裝置的截面圖，若用外力使MN繞O點(diǎn)緩慢地順時(shí)針轉(zhuǎn)動，在MN到達(dá)水平位置前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止，在此過程中，下列說法中正確的是()圖1229AMN對Q的彈力逐漸增大BMN對Q的彈力先增大后減小CP、Q間的彈力先減小后增大DQ所受的合力逐漸增大答案：A解析：由三角形定則可判斷A正確圖123012圖1230所

24、示為雜技表演的安全網(wǎng)示意圖，網(wǎng)繩的結(jié)構(gòu)為正方格形，O、a、b、c、d為網(wǎng)繩的結(jié)點(diǎn)，安全網(wǎng)水平張緊后，若質(zhì)量為m的運(yùn)動員從高處落下，并恰好落在O點(diǎn)上，該處下凹至最低點(diǎn)時(shí)，網(wǎng)繩dOe、bOg構(gòu)成120°向上的張角，此時(shí)O點(diǎn)受到的向下的沖擊力大小為F，則這時(shí)O點(diǎn)周圍每根網(wǎng)繩承受的力的大小為()AF B.CFmg D.圖1231答案：B解析：如圖1231所示，Od繩的拉力F豎直向上的分力為Fcos60°F.共有Ob、Od、Oe、Og這4根繩拉著O點(diǎn)，它們的合力大小為F，即F4×F，F(xiàn)F.二、非選擇題圖123213如圖1232所示，兩滑塊放在光滑的水平面上，中間用一細(xì)線相連

25、，輕桿OA、OB擱在滑塊上，且可繞鉸鏈O自由轉(zhuǎn)動，兩桿長度相等，夾角為，當(dāng)豎直向下的力F作用在鉸鏈上時(shí)，滑塊間細(xì)線的張力為多大？答案：tan解析：根據(jù)力F 作用在O點(diǎn)產(chǎn)生的效果，可把力F分解為沿OA、OB的力F1、F2，如圖1233(a)所示由對稱性可知F1F2.圖1233對A物體的受力分析如圖1233(b)所示，由平衡條件得：FTF1·sintan.圖123414如圖1234所示，某同學(xué)在地面上拉著一個(gè)質(zhì)量為m30 kg的箱子勻速前進(jìn)，已知箱子與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5，拉力F1與水平面的夾角為45°，g取10 m/s2.求：(1)繩子的拉力F1為多少？(2)該同學(xué)能否

26、用比F1小的力拉著箱子勻速前進(jìn)？如果能，請求出拉力的最小值；若不能，請說明理由答案：(1)100 N(2)能60 N解析：(1)箱子勻速前進(jìn)，處于平衡狀態(tài)，合外力為零以箱子為研究對象，進(jìn)行受力分析，其受重力、地面支持力、地面摩擦力、外界拉力，以水平、豎直方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的方向建立坐標(biāo)系，利用正交分解法可得F1cos45°(mgF1sin45°)，F(xiàn)1100 N.(2)設(shè)拉力與水平方向的夾角為，利用正交分解法，將水平、豎直兩個(gè)方向的平衡方程整理有Fcos(mgFsin)，F(xiàn)，當(dāng)arctan時(shí)，F(xiàn)有最小值，其值為Fmin60 N.所以該同學(xué)能用比F1小的力拉著箱子勻速前進(jìn)，最小拉力

27、為60 N.一、選擇題圖13201(2009·高考山東卷)如圖1320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的作用下靜止于P點(diǎn)設(shè)滑塊所受支持力為FN，OP與水平方向的夾角為.下列關(guān)系正確的是()AFBFmgtanCFN DFNmgtan答案：A解析：對小滑塊進(jìn)行受力分析如圖1321所示，根據(jù)三角形定則可得F，F(xiàn)N，所以A正確圖13212(2010·高考安徽卷)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖所示若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計(jì)空氣阻力則木板P的受力個(gè)數(shù)為()圖13

28、22A3B4C5D6答案：C解析：本題意在考查受力分析，意在考查考生應(yīng)用整體法和隔離法解題的能力因一起勻速下滑，所以斜面對P有沿斜面向上的摩擦力，而Q必受彈簧向上的彈力，所以隔離P可知P受重力、斜面摩擦力、斜面彈力、彈簧彈力、Q的壓力作用3圖1323中彈簧測力計(jì)、繩和滑輪的重量均不計(jì)，繩與滑輪間的摩擦不計(jì)，物體的重力都是G，在圖(a)(b)(c)三種情況下，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)分別是F1、F2、F3，則()圖1323AF3F1F2BF3F1F2CF1F2F3 DF1F2F3答案：B解析：由平衡條件得F1G，F(xiàn)2Gcos30°，F(xiàn)3G，所以應(yīng)選擇B.圖13244(2010·高考新

29、課標(biāo)全國卷)如圖1324所示，一物塊置于水平地面上當(dāng)用與水平方向成60°角的力F1拉物塊時(shí)，物塊做勻速直線運(yùn)動；當(dāng)改用與水平方向成30°角的力F2推物塊時(shí)，物塊仍做勻速直線運(yùn)動若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為()A.1 B2C. D1答案：B解析：本題意在考查考生對力的正交分解的理解以及對平衡條件的理解與應(yīng)用當(dāng)用F1拉物塊時(shí)，由平衡條件可知：F1cos60°(mgF1sin60°)，當(dāng)用F2推物塊時(shí)，又有F2cos30°(mgF2sin30°)，又F1F2，求得2，B正確圖13255(2009·高考海南

30、卷)兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為ma和mb、直徑分別為da和db(dadb)將a、b球依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為d(daddadb)的平底圓筒內(nèi)，如圖1325所示設(shè)a、b兩球靜止時(shí)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.若所有接觸都是光滑的，則()AF(mamb)gF1F2BF(mamb)gF1F2CmagF(mamb)gF1F2DmagF(mamb)gF1F2答案：A解析：對兩剛性球a和b整體分析，豎直方向受力平衡可知F(mamb)g，水平方向受力平衡有F1F2.圖13266如圖1326所示，輕繩的兩端分別系在圓環(huán)A和小球B上，圓環(huán)A套在粗糙的水平

31、直桿MN上現(xiàn)用水平力F拉著繩子上的一點(diǎn)O，使小球B從圖中實(shí)線位置緩慢上升到虛線位置，但圓環(huán)A始終保持在原位置不動則在這一過程中，環(huán)對桿的摩擦力Ff和環(huán)對桿的壓力FN的變化情況是()AFf不變，F(xiàn)N不變BFf增大，F(xiàn)N不變CFf增大，F(xiàn)N減小 DFf不變，F(xiàn)N減小答案：B解析：應(yīng)用整體法分析，對環(huán)A和小球B組成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析可知，豎直方向上環(huán)對桿的壓力大小等于A、B兩物體的總重力，會保持不變；水平方向上，環(huán)對桿的摩擦力Ff等于水平外力F的大小，而對B球分析易判知F增大故選項(xiàng)B正確7如圖1327(a)中，一水平輕桿在右端的P點(diǎn)系有兩根細(xì)線，一根斜向上拉且固定，另一根豎直向下連接質(zhì)量為m的物體處

32、于平衡，圖1327(b)中水平輕桿左端固定，右端連接一個(gè)光滑定滑輪，用細(xì)線繞過定滑輪，上端固定而下端連接與1327(a)中同樣的物體處于平衡下列說法中正確的是()圖1327A(a)(b)兩圖中斜拉線受到的拉力大小相等B(a)(b)兩圖中斜拉線受到的拉力大小不相等C(a)圖中輕桿對P點(diǎn)的作用力與(b)圖中輕桿對滑輪的作用力大小相等D(a)圖中輕桿對P點(diǎn)的作用力與(b)圖中輕桿對滑輪的作用力大小不相等答案：BD解析：(a)圖中斜拉線的拉力Fa2mg，(b)圖中斜拉線的拉力Fbmg，B正確；(a)圖中輕桿對P點(diǎn)的作用力F1mgcot30°mg，(b)圖中輕桿對P點(diǎn)的作用力F2mg，D正確8

33、在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)對B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過球心，設(shè)墻對B的作用力為F1，B對A的作用力為F2，地面對A的作用力為F3.若F緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止，截面如圖1328所示，在此過程中()圖1328AF1保持不變，F(xiàn)3緩慢增大BF1緩慢增大，F(xiàn)3保持不變CF2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大DF2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變答案：C解析：以B為研究對象，受力分析如圖1329(a)，由平衡條件得，F(xiàn)1(FGB)tan，F(xiàn)2，由牛頓第三定律得F2F2，F(xiàn)1、F2隨F的增大而增大；以A為研究對象，受力分析如圖13

34、29(b)，F(xiàn)3為FN和Ff的合力，由平衡條件得，F(xiàn)3等于F2與GA的合力，F(xiàn)3隨F的增大而增大選項(xiàng)C正確(a)(b)圖1329圖13309(2010·東北地區(qū)各校聯(lián)合考試)如圖1330所示，晾曬衣服的繩子兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點(diǎn)，繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間的摩擦均忽略不計(jì)，衣服處于靜止?fàn)顟B(tài)如果保持繩子A端在桿上位置不變，將B端向下移到B位置，穩(wěn)定后衣服仍處于靜止?fàn)顟B(tài)則()A繩子的彈力變大B繩子的彈力不變C繩對掛鉤彈力的合力變小 D繩對掛鉤彈力的合力不變答案：BD解析：晾曬衣服的繩子輕且光滑，將B端向下移到B位置時(shí)，繩的總長不變，由幾何關(guān)系知掛鉤處繩的夾角不變，取掛鉤為

35、研究對象，受衣服的拉力和繩的拉力作用，繩子拉力不變繩對掛鉤彈力的合力等于衣服的重力，選項(xiàng)B、D正確圖133110(2010·青島市教學(xué)質(zhì)量統(tǒng)一檢測)如圖1331所示，a、b為完全相同的截面為直角楔形的物體，分別在垂直于斜邊的恒力F1、F2作用下靜止在相同的豎直墻面上下列說法正確的是()Aa、b受力個(gè)數(shù)一定相等Bb受到的摩擦力小于a受到的摩擦力Ca、b所受摩擦力的方向一定沿墻面向上DF1、F2大小一定相等答案：B解析：分別對a、b進(jìn)行受力分析可知，b可能不受摩擦力也能平衡，而a一定受摩擦力作用，故選項(xiàng)A錯誤；a受到的摩擦力為FfamgF1sin(設(shè)楔形頂角為)，則b受到的摩擦力大小為F

36、fbmgF2sin，或FfbF2sinmg，故選項(xiàng)B正確；a受到的摩擦力一定向上，而b受到的摩擦力也可能向下，選項(xiàng)C錯誤；F1、F2之間大小無直接關(guān)系，選項(xiàng)D錯誤圖133211如圖1332所示，質(zhì)量均為 m的、兩木塊疊放在水平面上，受到斜向上與水平面成角的力F作用，受到斜向下與水平面成角的同樣大小的力F作用，兩力在同一豎直平面內(nèi)，此時(shí)兩木塊保持靜止，則()A、之間一定存在靜摩擦力B與水平面之間可能存在靜摩擦力C對的支持力一定等于mgD水平面對的支持力可能大于2mg答案：A解析：對于、整體，由于兩個(gè)作用力F合力為零，所以水平面對的支持力等于2mg且沒有摩擦力，B、D錯誤對物體，對的靜摩擦力為Fc

37、os向左，對的支持力為mgFsin，C錯，A對圖133312如圖1333所示，斜劈ABC放在粗糙的水平地面上，在斜劈上放一重為G的物塊，物塊靜止在斜劈上，今用一豎直向下的力F作用于物塊上，下列說法正確的是()A斜劈對物塊的彈力增大B物塊所受的合力不變C物塊受到的摩擦力增大D當(dāng)力F增大到一定程度時(shí)，物體會運(yùn)動答案：ABC解析：在斜劈上放一重為G的物塊，物塊靜止在斜劈上，則物塊與斜劈間的最大靜摩擦力大于或等于重力沿斜面向下的分力；用豎直向下的力F作用于物塊上，物塊對斜劈的壓力增大，則斜劈對物塊的彈力增大，A正確；此時(shí)物塊與斜劈間的最大靜摩擦力仍大于或等于(GF)沿斜面向下的分力，物塊不可能運(yùn)動，D

38、錯誤；物塊所受的合力不變，B正確；實(shí)際靜摩擦力等于(GF)沿斜面向下的分力，物塊受到的摩擦力增大，C正確二、非選擇題圖133413如圖1334所示，質(zhì)量M2 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F10 N拉著球帶動木塊一起向右勻速運(yùn)動，運(yùn)動中M、m的相對位置保持不變，g取10 m/s2，求運(yùn)動過程中輕繩與水平方向的夾角及木塊M與水平桿間的動摩擦因數(shù)答案：30°解析：以M、m整體為研究對象，由平衡條件得：水平方向：Fcos30°FN0豎直方向：FNFsin30°Mgmg0由得：.以m為研究對象，由平衡條件得

39、：Fcos30°FTcos0Fsin30°FTsinmg0由得：30°.圖133514如圖1335所示，一個(gè)底面粗糙、質(zhì)量為m的斜面體靜止在水平地面上，斜面體斜面是光滑的，傾角為30°.現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量也為m的小球，小球靜止時(shí)輕繩與斜面的夾角也是30°.試求：(1)當(dāng)斜面體靜止時(shí)繩的拉力大??；(2)若地面對斜面體的最大靜摩擦力等于地面對斜面體支持力的k倍，為了使整個(gè)系統(tǒng)始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，k值必須滿足什么條件？答案：(1)mg(2)k解析：(1)對小球進(jìn)行受力分析如圖1336所示由平衡條件得：Fcos30°mg，F(xiàn)mg.(2)

40、對小球、斜面整體進(jìn)行受力分析如圖1337所示圖1336圖1337由平衡條件得：Fcos60°Ff，F(xiàn)NFsin60°2mg，F(xiàn)fkFN，由以上各式得k.所以系統(tǒng)要始終保持靜止?fàn)顟B(tài)k值應(yīng)滿足k.1在探究求合力的方法時(shí)，先將橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要兩次拉伸橡皮筋，一次是通過兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條，另一次是用一個(gè)彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條(1)實(shí)驗(yàn)對兩次拉橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的_(填字母代號)A將橡皮條拉伸相同長度即可B將橡皮條沿相同方向拉到相同長度C將彈簧秤都拉伸到相同刻度D將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置(2)

41、同學(xué)們在操作過程中有如下議論，其中對減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說法是_(填字母代號)A兩細(xì)繩必須等長B彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大D拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些答案：(1)BD(2)BD2用主尺最小分度為1 mm、游標(biāo)尺上有20個(gè)等分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件長度，如圖1415所示，則讀數(shù)是_mm.圖1415答案：104.05圖14163(2009·高考山東卷)某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將兩條橡皮筋

42、的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另一端與第二條橡皮筋連接 ，結(jié)點(diǎn)為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物，如圖11416所示(1)為完成實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是_a測量細(xì)繩的長度；b測量橡皮筋的原長；c測量懸掛重物后橡皮筋的長度；d記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置(2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的方法是_答案：(1)bcd(2)更換不同的小重物4用納米技術(shù)處理過的材料叫納米材料，其性質(zhì)與處理前相比會發(fā)生很多變化，如機(jī)械性能會成倍地增加，對光的反射能力會變得非常低，熔點(diǎn)會大大降低，甚至有特殊的磁性質(zhì)現(xiàn)有一種納米合金絲，欲測定出其伸長量x與所受拉力F、長度L、截面直

43、徑D的關(guān)系(1)測量上述物理量需要的主要器材是：_、_、_等(2)若實(shí)驗(yàn)中測量的數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)這些數(shù)據(jù)請寫出x與F、L、D間的關(guān)系式：x_(若用到比例系數(shù)，可用k表示).長度 L/cm伸長量 拉力F/N x/cm 直徑D/mm50.0100.0200.05.000.0400.200.400.8010.000.0400.400.801.605.000.0800.100.200.40(3)在研究并得到上述關(guān)系的過程中，主要運(yùn)用的科學(xué)研究方法是_(只需寫出一種 )(4)若有一根合金絲的長度為20 cm，截面直徑為0.200 mm，使用中要求其伸長量不能超過原長的百分之一，那么這根合金絲能承受的

44、最大拉力為_N.答案：(1)螺旋測微器刻度尺彈簧測力計(jì)(2)(3)控制變量法(或控制條件法、歸納法)(4)62.5解析：(1)用彈簧測力計(jì)測量力的大小，用刻度尺測量長度，用螺旋測微器測量直徑(2)由題目所給的數(shù)據(jù)分析可知：當(dāng)力、直徑一定時(shí)，伸長量與長度成正比；當(dāng)力、長度一定時(shí)，伸長量與直徑成反比；當(dāng)長度、直徑一定時(shí)，伸長量與力成正比，有：x(取一組數(shù)據(jù)驗(yàn)證，式中的系數(shù)不為零)(3)研究伸長量x與拉力F、長度L、直徑D的關(guān)系時(shí)，可以先控制某兩個(gè)量不變，比如長度、直徑不變，再研究伸長量與力的關(guān)系，這種方法稱為控制變量法這是物理實(shí)驗(yàn)中的一種重要研究方法(4)代入表中數(shù)據(jù)把式中的k求出，再代入已知數(shù)據(jù)，可求得最大拉力圖14175在一些實(shí)驗(yàn)中需要較準(zhǔn)確地測量物體轉(zhuǎn)過的角度，為此人們在這樣的儀器上設(shè)計(jì)了一個(gè)可轉(zhuǎn)動的圓盤，在圓盤的邊緣標(biāo)有刻度(稱為主尺)，圓盤外側(cè)有一個(gè)固定不動的圓弧狀的游標(biāo)尺，如圖1417所示(圖中畫