教科版物理 必修一 第四章 物體的平衡4 巧用圖解法解決動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題（同步練習(xí)）

1、.答題時(shí)間：20分鐘1. 如下圖，在粗糙程度地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻壁，A與豎直墻壁之間放一光滑圓球B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。假設(shè)把A向右挪動(dòng)少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，那么A. B對(duì)墻的壓力增大 B. A與B之間的作用力增大C. 地面對(duì)A的摩擦力減小 D. A對(duì)地面的壓力減小2. 如下圖，桌面上固定一個(gè)光滑豎直擋板，現(xiàn)將一個(gè)重球A與截面為三角形墊塊B疊放在一起，用程度外力F可以緩緩向左推動(dòng)B，使球漸漸升高，設(shè)各接觸面均光滑，那么該過(guò)程中A. A和B均受三個(gè)力作用而平衡 B. B對(duì)桌面的壓力越來(lái)越大C. A對(duì)B的壓力越來(lái)越小 D. 推力F的大小恒定不變3

2、. 如下圖，兩個(gè)質(zhì)量都是的小球、用輕桿連接后斜放在墻上處于平衡狀態(tài)，墻面光滑，程度地面粗糙?，F(xiàn)將球向上挪動(dòng)一小段間隔 ，兩球再次到達(dá)平衡，那么將挪動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較，地面對(duì)球的支持力和輕桿上的壓力的變化情況是 A. 不變，變大 B. 變大，變大 C. 不變，變小 . 變大，變小4. 如下圖，一光滑小球靜止放置在光滑半球面的底端，用豎直放置的光滑擋板程度向右緩慢地推動(dòng)小球，那么在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中該過(guò)程小球未脫離球面，木板對(duì)小球的推力F1、半球面對(duì)小球的支持力F2的變化情況正確的選項(xiàng)是 A. F1增大，F(xiàn)2減小 B. F1減小，F(xiàn)2減小 C. F1增大，F(xiàn)2增大 D. F1減小，F(xiàn)

3、2增大5. 如下圖，兩根細(xì)繩拉住一個(gè)小球，開(kāi)場(chǎng)時(shí)AC程度?，F(xiàn)保持兩細(xì)線(xiàn)間的夾角不變，而將整個(gè)裝置順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過(guò)90°，那么在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，AC繩的拉力和BC繩的拉力大小變化情況是 A. 先變大后變小，一直變小     B. 先變大后變小，一直變小C. 先變小后變大，一直變小    D. 先變小后變大，一直變大6. 如下圖，用與豎直方向成角的傾斜輕繩子a和程度輕繩子b共同固定一個(gè)小球，這時(shí)繩b的拉力為F1。如今保持小球在原位置不動(dòng)，使繩子b在原豎直平面內(nèi)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)角固定，繩b拉力變?yōu)镕2；再轉(zhuǎn)過(guò)角固定，繩b拉力變?yōu)镕

4、3，那么 A. F1F2F3 B. F1= F3F2C. F1= F3F2 D. 繩a拉力一直減小7. 如下圖，把球夾在豎直墻壁AC和木板BC之間，不計(jì)摩擦，設(shè)球?qū)Ρ诘膲毫Υ笮镕1，對(duì)木板的壓力大小為F2，現(xiàn)將木板BC緩慢轉(zhuǎn)至程度位置的過(guò)程中 A. F1、F2都增大 B. F1增加、F2減小 C. F1減小、F2增加 D. F1、F2都減小8. 如下圖，輕桿的一端固定一光滑球體，桿的另一端O為自由轉(zhuǎn)動(dòng)軸，而球又?jǐn)R置在光滑斜面上。假設(shè)桿與墻面的夾角為，斜面傾角為，開(kāi)場(chǎng)時(shí)輕桿與豎直方向的夾角，且 90°，那么為使斜面能在光滑程度面上向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在球體分開(kāi)斜面之前，作用于斜面上

5、的程度外力F的大小及輕桿受力T和地面對(duì)斜面的支持力N的大小變化情況是A. F逐漸增大，T逐漸減小，F(xiàn)N逐漸減小 B. F逐漸減小，T逐漸減小，F(xiàn)N逐漸增大 C. F逐漸增大，T先減小后增大，F(xiàn)N逐漸增大D. F逐漸減小，T先減小后增大，F(xiàn)N逐漸減小 9. 如下圖，物重30 N，用OC繩懸掛在O點(diǎn)，OC繩能承受的最大拉力為20N，再用一繩系OC繩的A點(diǎn)，BA繩能承受的最大拉力為30 N，現(xiàn)用程度力拉BA，可以把OA繩拉到與豎直方向成多大角度?1. C 解析：由于圓球B受到的作用力是三個(gè)，一是重力G，方向豎直向下；二是墻壁對(duì)B的壓力FN，方向程度向右；三是A對(duì)B的支持力FN，方向斜向左上。設(shè)該力與

6、豎直方向的夾角為，根據(jù)平衡力的知識(shí)可知，F(xiàn)N與FN的合力就是重力G；當(dāng)把A向右挪動(dòng)少許后，逐漸減小，故FN與FN都會(huì)逐漸減小，故A、B錯(cuò)誤。由于墻壁對(duì)B的作用力FN減小，以A、B為整體，受力分析可知，地面對(duì)A的摩擦力大小等于FN，F(xiàn)N減小。地面對(duì)A的摩擦力也會(huì)減小，故C正確；而A對(duì)地面的壓力一直等于A、B的重力，它是不變的，故D錯(cuò)誤。2. D 解析：先以小球A為研究對(duì)象，分析受力情況：重力、墻的彈力和斜面的支持力三個(gè)力。B受到重力、A的壓力、地面的支持力和推力F四個(gè)力，故A錯(cuò)誤；對(duì)于A，當(dāng)柱狀物體向左挪動(dòng)時(shí)，斜面B對(duì)A的支持力和墻對(duì)A的支持力方向均不變，根據(jù)平衡條件可知，這兩個(gè)力大小保持不變那

7、么A對(duì)B的壓力也保持不變，對(duì)整體分析受力如下圖，由平衡條件可知，墻對(duì)A的支持力不變，那么推力F不變；地面對(duì)整體的支持力，保持不變，那么B對(duì)桌面的壓力不變，故B、C錯(cuò)誤，D正確。3. C 解析：對(duì)整體進(jìn)展受力分析，豎直方向受重力2mg和地面對(duì)B的支持力N，那么知N=2mg，挪動(dòng)兩球后，仍然平衡，那么N仍然等于2mg，所以N不變。再隔離對(duì)A進(jìn)展受力分析，輕桿對(duì)A的作用力等于輕桿上受到的壓力，設(shè)輕桿對(duì)A球的作用力F與豎直方向的夾角為，那么得：Fcos=mg，得，當(dāng)A球向上挪動(dòng)一小段間隔 ，夾角減小，cos變大，所以F減小，故C正確。4. C 解析：據(jù)題意，當(dāng)小球在豎直擋板作用下緩慢向右挪動(dòng)，受力情況

8、如上圖所示，挪動(dòng)過(guò)程中球面對(duì)小球作用力逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，與豎直方向夾角增大，即角增大，那么擋板對(duì)小球作用力有：，夾角增大，變大，F(xiàn)1變大；球面對(duì)小球作用力為：，當(dāng)夾角增大時(shí)，變小，F(xiàn)2變大，應(yīng)選項(xiàng)C正確。5. B 解析：整個(gè)裝置順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，小球可在一系列不同位置處于靜態(tài)平衡，以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，如圖1所示，小球受重力G， AC繩的拉力FT，BC繩的拉力FT，三力中，重力恒定大小、方向均不變，兩繩拉力均變化，但方向總沿繩，隨繩的方位而變化即變化有根據(jù)，作出繩處于各可能位置時(shí)對(duì)應(yīng)力的三角形圖，由圖可知，F(xiàn)T先增大后減小，F(xiàn)T一直減小，到轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)減為零，正確答案為選項(xiàng)B。

9、總結(jié)：按受力分析圖，先畫(huà)出恒力大小方向都不變的力，將另兩個(gè)力依次首尾相接，將力的三角形與相應(yīng)的幾何三角形的性質(zhì)比照，勾畫(huà)出閉合的矢量三角形。6. BD 解析：據(jù)題意，b繩第一次轉(zhuǎn)過(guò)角后F2與a繩拉力Fa垂直，再轉(zhuǎn)過(guò)角后，F(xiàn)3和F1關(guān)于F2對(duì)稱(chēng)，那么有，且F2最小，那么有：F1= F3F2，故B選項(xiàng)正確；從力的三角形可以看出，F(xiàn)a的對(duì)應(yīng)邊長(zhǎng)度一直在減小，故a繩的拉力一直在減小，D選項(xiàng)正確。7. D 解析：設(shè)球?qū)Ρ诘膲毫Υ笮镕1，對(duì)木板的壓力大小為F2，根據(jù)牛頓第三定律可知，墻壁和木板對(duì)球的作用力大小分別為F1和F2，以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，作出受力圖。設(shè)木板與程度方向的夾角為，當(dāng)木板緩慢轉(zhuǎn)至程度位置的過(guò)程中，減小。由圖知，F(xiàn)1，F(xiàn)2均減小。8. C 解析：利用矢量三角形法對(duì)球體進(jìn)展分析如圖甲所示，可知T是先減小后增大。斜面對(duì)