高一物理動態(tài)平衡分析試題-

高一物理動態(tài)平衡分析試題1.如圖所示，物體A靜止在傾角為30°的斜面上，現(xiàn)將斜面傾角由30°增大到37°，物體仍保持靜止，則下列說法中正確的是

A．A對斜面的壓力不變B．A對斜面的壓力減小C．A受到的摩擦力不變D．A受到的摩擦力增大【答案】BD

【解析】設(shè)斜面的傾角為α，物體A的重力為G．，根據(jù)A的受力圖．由平衡條件得：N=Gcosα

f=Gsinα；當(dāng)斜面傾角α由30°增大到37°時，cosα減小，sinα增大，則N減小，f增大，故A對斜面的壓力減小，A對斜面的摩擦力增大．故選項BD正確。

【考點】物體的平衡問題。

2.如圖所示，保持不變，以O(shè)為圓心將輕繩BO緩慢做順時針旋轉(zhuǎn)，則BO的拉力將（

）

A．逐漸減小B．逐漸增大C．先減小后增大D．先增大后減小【答案】C

【解析】將輕繩BO緩慢做順時針旋轉(zhuǎn)時，O點受力平衡，O點受力分析如圖：

隨繩轉(zhuǎn)動，繩OB拉力FB變化如圖中虛線所示，故選項C正確。

【考點】物體的平衡條件平行四邊形定則作圖法

3.如圖所示，繩與桿均不計重力，承受力的最大值一定．A端用絞鏈固定，滑輪O在A點正上方(滑輪大小及摩擦均可忽略)，B端吊一重物P，現(xiàn)施加拉力FT將B緩慢上拉(均未斷)，在桿達(dá)到豎直前(

)

A．繩子越來越容易斷B．繩子越來越不容易斷C．桿越來越容易斷D．桿越來越不容易斷【答案】B

【解析】以B點為研究對象，它受三個力的作用而處于動態(tài)平衡狀態(tài)，其中一個是輕桿的彈力T，一個是繩子斜向上的拉力F，一個是繩子豎直向下的彈力大小，大小等于物體的重力mg，根據(jù)相似三角形法，可得，由于OA和AB不變，OB逐漸減小，因此輕桿上的彈力大小不變，而繩子上的拉力越來越小，選項B正確，其余選項均錯誤。

【考點】考查了力的動態(tài)分析，關(guān)鍵是根據(jù)受力分析，判斷力的變化

4.如圖所示，用繩把球掛在光滑墻壁上的A點，使球靜止。如果保持懸掛點A的位置不變，把繩OA的長度加長一些，球仍靜止，則繩對球的拉力F1和墻對球的支持力F2的變化情況是（

）

A．F1增大，F(xiàn)2減小B．F1減小，F(xiàn)2增大C．F1和F2都減小D．F1和F2都增大【答案】C

【解析】對球進(jìn)行受力分析得，球受重力、繩的拉力F1及墻對球的支持力F2，球在這三個力的作用下平衡；故拉力F1在豎直方向的分力與重力相平衡，即F1×cosα=G；拉力F1在水平方向的分力與支持力F2相平衡，即F1×sinα=F2；當(dāng)將OA的長度增加時，繩與墻的夾角α?xí)p小，故cosα?xí)龃?，則F1會減小，F(xiàn)2也會減小，C是正確的。

【考點】共點力作用下物體的平衡。

5.兩物體A、B按如圖所示連接且處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知兩物體質(zhì)量為mA>mB，且mA＝2mB，A物體和地面的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)在B上加一個水平力F，使物體B緩慢移動，物體A始終靜止，則此過程中

A．物體A對地面的壓力逐漸變小

B．物體A受到的摩擦力不變

C．繩的拉力逐漸變大

D．地面對A的作用力不變

【答案】AC

【解析】先對B分析有：受到重力，水平拉力，繩子的拉力，三個力作用處于平衡狀態(tài)，所以根據(jù)矢量三角形可得，重力大小方向不變，所以水平拉力和繩子的拉力都在增大，C正確，

對A分析有：受到重力，支持力，靜摩擦力，繩子的拉力，處于平衡狀態(tài)，由于繩子的拉力增大，所以繩子在豎直方向向上的分力增大，即A對地面的壓力減小，A正確，繩子在水平方向上的分力增大，故靜摩擦力增大，B錯誤，地面對A的作用力大小等于繩子的拉力，所以也是變大的，D錯誤

故選AC

【考點】考查了力的動態(tài)分析

點評：做此類型題目的關(guān)鍵是對物體進(jìn)行受力分析，判斷哪些量不變，哪些量變化，然后根據(jù)矢量三角形分析解題

6.如右圖所示，質(zhì)量為m的人，用繩子通過滑輪拉質(zhì)量為M的物體。不計繩的質(zhì)量和滑輪摩擦力，當(dāng)人拉繩子向右走過一步，系統(tǒng)仍保持平衡，下面說法正確的是：（

）

A．人對地面的壓力減少B．地面給人的摩擦力增加C．人對地面的正壓力增加D．繩子的拉力變大【答案】BC

【解析】當(dāng)人拉繩子向右走一步，系統(tǒng)仍保持平衡，繩子的拉力F等于物體的重力Mg，保持不變．以人為研究對象，分析受力情況，，設(shè)繩子與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)平衡條件得，，θ增大時，減小，N增大．由牛頓第三定律得知，人對地面的正壓力增加．故AD錯誤，C正確．由上得到，，θ增大，sinθ增大，即地面給人的摩擦力f增加．故B正確．

故選BC

【考點】本題是動態(tài)平衡問題，

點評：要分析受力，作出力圖，這是基本功，也是解題的關(guān)鍵．

7.如圖所示，一定質(zhì)量的物塊用兩根輕繩懸在空中，其中繩OA固定不變，繩OB在豎直平面內(nèi)由水平方向向上轉(zhuǎn)動，則在繩OB有水平轉(zhuǎn)至豎直地過程中，繩OB的張力的大小將（

）

A．一直變大B．一直變小C．先變大后變小D．先變小后變大【答案】D

【解析】物體受到AO繩子的拉力，OB繩子的拉力，和OG的拉力，三力平衡，其中OG的拉力大小方向恒定，故可得OB繩子拉力先減小，后增大，當(dāng)與OA繩子方向垂直時，最小，故選D，

【考點】考查了力的動態(tài)平衡

點評：做此類型問題需要先對物體進(jìn)行受力分析，然后結(jié)合幾何知識得出相關(guān)關(guān)系式，然后根據(jù)角度變化分析關(guān)系式的變化

8.如圖所示，用繩索將重球掛在墻上，不考慮墻的摩擦。如果把繩的長度增加一些，則球?qū)K的拉力F1和球?qū)Φ膲毫2的變化情況是：

A．F1增大，F(xiàn)2減小B．F1減小，F(xiàn)2增大C．F1和F2都減小D．F1和F2都增大【答案】C

【解析】重球整個過程受力平衡，對重球受力分析后正交分解，水平方向與豎直方向均受力平衡．

對重球受力分析如圖：

設(shè)繩子與豎直墻面間的夾角θ，

重球豎直方向受力平衡：

①

重球水平方向受力平衡：

②

若果把繩的長度增加一些，則夾角θ減小，cosθ增大，由①得繩子拉力減小，

sinθ減小，也減小，由②得繩子墻的彈力減小，

故選：C

【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用．

點評：注意此題繩子長度在增長過程中夾角減小，但是仍然處于受力平衡狀態(tài)．

9.如圖所示,重物的質(zhì)量為m,輕細(xì)線AO和BO的A、B端是固定的,平衡時AO是水平的,BO與水平面的夾角為,AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是(

)

A.F1="mgcos"

B.F1="mgcot"

C.F2="mgsin"

D.F2=mgtan

【答案】B

【解析】以結(jié)點為研究對象，分析受力情況：三根細(xì)線的拉力．重物對O點的拉力等于mg，如圖所示，因為物體處于平衡狀態(tài)，所以O(shè)點三力合力為零，根據(jù)力的矢量三角形可得，，故選B，

【考點】考查受力平衡的分析

點評：做此類型的題目的關(guān)鍵是先確定研究對象，然后對物體受力分析，最后根據(jù)力的平衡條件分析解題

10.如圖所示，質(zhì)量為mB＝14kg的木板B放在水平地面上，質(zhì)量為mA＝10kg的貨箱A放在木板B上．一根輕繩一端拴在貨箱上，另一端拴在地面，繩繃緊時與水平面的夾角為θ＝37°.已知貨箱A與木板B之間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.5，木板B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.4.重力加速度g取10m/s2.現(xiàn)用水平力F將木板B從貨箱A下面勻速抽出，(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

試求：(1)繩上張力T的大?。?/p>

(2)拉力F的大?。?/p>

【答案】(1)T="100N"(2)F=200N

【解析】(1)對A物體進(jìn)行受力分析，有，根據(jù)A物體平衡可得

N1=mAg+Tsinθ

f1=Tcosθ

f1=μ1N1

聯(lián)立各式可解得

T=100N

（2）對B進(jìn)行受力分析，

地面對B的支持力N2=mBg+N1

地面對B的摩擦力f2=μN2

F=f1+f2

聯(lián)立各式可解得F=200N

【考點】考查了力的平衡條件的應(yīng)用

點評：本題關(guān)鍵是先后對木塊A和木塊B受力分析，然后根據(jù)共點力平衡條件并運用正交分解法列方程求解．

11.如圖所示,將一球形物體夾在豎直墻AC與木板BC之間,已知各接觸面均光滑,將球?qū)Φ膲毫τ肗1表示,球?qū)δ景宓膲毫τ肗2表示.現(xiàn)將木板以C端為軸緩慢地轉(zhuǎn)至水平位置的過程中,下列說法中正確的是（

）

A．N1和N2都增大B．N1和N2都減小C．N1增大,N2減小D．N1減小,N2增大【答案】B

【解析】如圖對小球進(jìn)行受力分析，為墻壁對小球的支持力，為板對小球的支持力，由圖可知薄板和墻之間的夾角α逐漸增大到90°的過程中，墻對小球的支持力在減小，板對球的支持力在減小，根據(jù)牛頓第三定律可知小球?qū)Φ膲毫?減小，小球?qū)Π宓膲毫?也減小。

故選B

【考點】共點力動態(tài)平衡

點評：中等難度。作圖法分析共點力平衡，首先找到不變的力，然后畫出多組合力和分力的關(guān)系圖就可以得到變化規(guī)律，這種方法直觀、簡單。

12.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物塊A上，另一端系在一個套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物塊A從圖中虛線位置緩慢上升到實線位置，但圓環(huán)仍保持在原來位置不動。在這一過程中，環(huán)對桿的摩擦力F1和環(huán)對桿的壓力F2的變化情況是

A．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大B．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小C．F1逐漸增大，F(xiàn)2保持不變D．F1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變【答案】A

【解析】把物體A和圓環(huán)看成一個整體，水平方向F2＝F，豎直方向F1＝GA＋G環(huán)，可見F1始終不變．

隔離結(jié)點O分析，受力如圖所示，F(xiàn)＝GAtanα，由F2＝F得F2＝GAtanα，即F2隨繩與桿MN夾角的增大而增大，故A項正確

【考點】考查動態(tài)平衡問題的分析

點評：本題難度中等，處理連接體的問題要巧妙應(yīng)用整體和隔離法，處理動態(tài)變化問題利用矢量三角形法或數(shù)學(xué)解析法判斷較為方便

13.如圖所示，斜面和檔板之間放有一個光滑小球，在檔板緩慢逆時針旋轉(zhuǎn)90°的過程中，下列說法正確的是（

）

A．小球?qū)π泵娴膲毫Σ蛔傿．小球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大C．小球?qū)n板的壓力先減小后增大D．小球?qū)n板的壓力一直增大【答案】C

【解析】以小球為研究對象，處于平衡裝態(tài)，根據(jù)受力平衡，可得矢量三角形可知，斜面給球的支持力F2逐漸減小，擋板給球的支持力F1先減小后增大，根據(jù)牛頓第三定律可知斜面受到的壓力減小，擋板受到的壓力先減小后增大，故ABD錯誤，C正確

【考點】考查動態(tài)平衡問題的分析

點評：本題難度中等，明確小球緩慢運動中受力一直平衡，確定本題考查的是動態(tài)平衡問題，受力分析后可根據(jù)矢量三角形法或數(shù)學(xué)的解析法判斷

14.如圖所示，結(jié)點O在三個力作用下平衡，保持θ不變，將B點向上移，則BO繩的拉力將()

A．逐漸減小B．逐漸增大C．先減小后增大D．先增大后減小【答案】B

【解析】結(jié)點O在三個力作用下平衡，受力如圖(甲)所示，根據(jù)平衡條件可知，這三個力必構(gòu)成一個閉合的三角形，如圖(乙)所示，由題意知，OC繩的拉力F3大小和方向都不變，OA繩的拉力F1方向不變，只有OB繩的拉力F2大小和方向都在變化，變化情況如圖(丙)所示，AO長度逐漸增大，AO繩子的拉力逐漸增大，B對；

15.如圖所示，在細(xì)繩的O處用水平力F緩慢拉起重物，在此過程中，繩的拉力F1和水平力F2的變化情況是（

）

A．F1、F2都變小B．F1、F2都變大C．F1變小，F(xiàn)2變大D．F1變大，F(xiàn)2變小【答案】B

【解析】對結(jié)點進(jìn)行受力

緩慢拉起重物的過程中，角增大，cos減小，重力不變，所以F1變大；sin增大，所以F2變大；選B.

16.如圖所示，用繩索將重球掛在墻上，不考慮墻的摩擦。如果把繩的長度增加一些，則球?qū)K的拉力F1和球?qū)Φ膲毫2的變化情況是（

）

A．F1增大，F(xiàn)2減小B．F1減小，F(xiàn)2增大C．F1和F2都增大D．F1和F2都減小【答案】D

【解析】小球受到豎直向下的重力，水平向右的支持力N，斜向上的拉力T，三力平衡，所以由幾何知識可得，當(dāng)繩子變長時，繩子與墻之間的夾角變小，所以T，N都減小，選D.

17.如圖所示，在細(xì)繩的O處用水平力F緩慢拉起重物，在此過程中，繩的拉力F1和水平力F2的變化情況是（

）

A．F1、F2都變小B．F1、F2都變大C．F1變小，F(xiàn)2變大D．F1變大，F(xiàn)2變小【答案】B

【解析】O點受到繩的拉力F1和水平力F2的作用以及懸掛重物的繩子豎直向下的拉力，三個力平衡，在緩慢拉起的過程中F1和豎直方向的夾角變大，，所以F1變小，F(xiàn)2變大，B正確。

18.如圖，小球用兩根細(xì)線懸掛，L1與豎直方向成θ角，L2水平。若保持L2水平，使θ角增大，下列說法中正確的是

A．L1、L2拉力都不變B．L1、L2拉力都增大C．L1的拉力不變、L2拉力增大D．L1的拉力增大、L2拉力不變【答案】B

【解析】略

19.如圖所示，在一根水平的粗糙的直橫梁上，套有兩個質(zhì)量均為m的鐵環(huán)，兩鐵環(huán)系有等長的細(xì)繩，共同拴著質(zhì)量為M的小球，兩鐵環(huán)與小球均保持靜止，現(xiàn)使兩鐵環(huán)間距離增大少許，系統(tǒng)仍保持靜止，則水平橫梁對鐵環(huán)的支持力FN和摩擦力f將

（

）

A．FN增大，f不變B．FN增大，f增大C．FN不變，f不變D．FN不變，f增大【答案】D

【解析】略

20.如圖為一直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面光滑。AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細(xì)繩相連，并在圖示位置平衡?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對P環(huán)的支持力FN和摩擦力f的變化情況是（