高一物理物体的平衡2
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力、物体的平衡 模块测试二教研组长 年级主任 教务主任一、选择题1. 关于重力和重心，下面说法正确的是 （ ） A. 质量为1kg 的物体所受的重力一定等于9.8N B. 物体所受重力的大小跟物体的运动情况有关C. 物体的重心由物体的几何形状和质量分布情况决定D. 物体的重心跟物体如何放置有关2. 欲使在粗糙斜面上匀速下滑的物体静止，如图1－1所示，可采用的方法是（ ）A ．在物体上叠放一重物B ．对物体施一垂直于斜面的力C ．对物体施一竖直向下的力D ．增大斜面的倾角3. 如图1－2所示，小车M 在恒力F 作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断（ ）A. 若地面光滑，则小车一定受三个力作用B. 若地面粗糙，则小车可能受三个力作用C. 若小车做匀速运动，则小车一定受四个力作用D. 若小车加速运动，则小车可能受三个力作用 4. 如图1－3所示，一段橡皮绳的一端系于O 点， 另一端系一物块，橡皮绳的原长为OA ，垂直时物块在 B 点对地有压力，在A 点有一光滑钉子，则在物块由B 点运动到C 点的过程中地面对物块的摩擦力（橡皮绳 的伸长与拉力成正比） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小 5. 如图1－4所示，物体M 通过与斜面平行的细绳与小物块m 相连，斜 面的倾角θ可以改变，讨论物块M 对斜面的摩擦力的大小，则一定有（ ） A ．若物块M 保持静止，则θ角越大，摩擦力越大 B ．若物块M 保持静止，则θ角越大，摩擦力越小 C ．若物块M 沿斜面下滑，则θ角越大，摩擦力越大D ．若物块M 沿斜面下滑，则θ角越大，摩擦力越小图1－3 图1－46. 一皮带传动装置，轮A 、B 均沿同方向转动。
设皮带不打滑，a 、b 为两轮边缘上的点，O 、O ＇位于同一水平面上，如图1－5所示．设某时 刻a 、b 所受摩擦力分别为f a 、f b ．则下列说法正确的是： A. f a 、f b 都是动力、而且方向相同 B. f a 、f b 都是阻力，而且方向相反C. f a 若是动力，则f b 一定是阻力，两力方向相反D. f a 若是阻力，则f b 一定是动力，两力方向相同 7. 如图1－6所示，小圆环A 吊着一个质量为m 2的物块并 套在另一个竖直放置的大圆环上，有一细线,一端拴在小圆 环A 上，另一端跨过固定在大圆环最高点B 的一个小滑轮后吊 着一个质量为m 1的物块。
如果小圆环、滑轮、绳子的大小和 质量以及摩擦都可以忽略不计，绳子又不可伸长，若平衡时 弦AB 所对应的圆心角为α，则两物块的质量比m 1/m 2应为（ ）A. cosα2 B. sin α2 C. 2sin α2D. 2sin α 8. 如图1－7所示，用起重机匀速竖直吊起一质量均匀分布的钢管，已知钢管重为G ，钢丝绳的长度OA=OB ，钢丝绳能够承受的最大拉力为F T ， OA 绳与钢管的夹角为α，要使钢丝绳不被拉断，α不能小于：（ ）A ．arcsin G 2F TB ．arccos GF TC ．arctg F T 2GD ．arccos F T 2－G 2G9. 如图1－8所示，跳伞运动员打开伞后经过一段时间，将在空中保持匀速降落。
已知运动员和他身上的装备的重量为G 1，圆顶形降落伞伞面 的重量为G 2，有8条相同的拉线一端与运动员相连（拉线重力不计），另 一端均匀分布在伞面边缘上（图中没有把拉线都画出来），每根拉线和竖 直方向都成30°角，那么每根拉线的上张力大小为（）AB C ．128G G+D．14G图1图1－7图1－8图1－610. 某同学做“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验。
他先把弹簧平 放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L 0，再把弹簧竖直悬 挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L ，把L-L 0作为弹簧的伸长 x ，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图 1-9中的( )二、非选择题11.将橡皮筋的一端固定在A 点，另一端栓上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N ，最小刻度为0.1N 的弹簧秤,沿着两个不同的方向 拉弹簧秤，当橡皮筋的活动端拉到O 点时，两根细绳相互垂直，如图1－10所 示，这时弹簧秤的读数可从图中读出.(1) 由图可读得两个相互垂直的 拉力大小分别为_______N 和_______N. (只须读到0.1N)(2) 在本题的虚线方格纸上按作图 的要求画出这两个力及它们的合力.(3)在该实验中，其中的三个实验步骤： ①在水平放置的木板上垫一张白纸，把 橡皮条的一端固定在板上，另一端拴两根细线， 通过细线同时用两个测力计互成角度地拉橡皮 条，使它与细线的结点到达某一位置O 点，在 白纸上记下O 点和两测力计的读数F 1和F 2.②在纸上根据F 1和F 2的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F. ③只用一只测力计通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两测力计拉时相同，记下此时测力计的读数F'和细绳的方向.以上三个步骤中均有错误或疏漏，请指出错在哪里？ ①中是______________________________________②中是_______________________________________________ ③中是_____________________________________图1-9 图1－1012.如图1－11所示，一个半球形的碗放在桌面 上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口光 滑的，一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质为 m 1和m 2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m 1小 球与O 点的连线与水平线的夹角为α＝60°.两小球 的质量比m 1m 2为多少？13. (8分)如图1－12位于水平桌面上的物块P ，由跨过定滑轮的轻 绳与物块Q 相连，从滑轮到P 到Q 的两段绳都是水平的．已知Q 与P 之间 以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m ，滑轮的质 量、滑轮轴上的摩擦都不计．若用一水平向右的 力F 拉P 使它做匀速运动，则F 的大小为多少？14. (8分)有一只小虫重为G ，不慎跌入一个碗中，如图1－13所示，碗内壁为一半径为R 的球壳的一部分，且其深度为D ，碗与小虫脚间的动摩擦因数为μ，若小虫在右端可顺利爬出碗口而不滑入碗底，则D 的最大值为多少？（用G 、R 和μ表示D ）15. (10分)如图1－14所示，总长为l 的轻绳两端各系一个重力为G 的小圆环，两环都套在同一水平直杆上，在轻绳的中点O 处挂一个重为2G 的物体，已知圆环所受的最大静摩擦力等于压力的0.5倍，求两圆环在杆上静止时的最大距离x 。
图1－11图1－13αO 图1－14(1. C 物体所受重力与物体的质量及所在处的重力加速度有关，与其运动情况及如何放置无关。
故A 、B 、C 错。
D 正确。
2. B 在物上叠放一重物和施一竖直向下的力，物体仍然匀速下滑。
增大倾角会加速下滑，施一垂直于斜面的力，增加了正压力，即增大了摩擦力，故A 、C 、D 错，B 正确。
3. CD4. C f=μN N =mg －k △x·sinθ (θ为橡皮绳与水平之间夹角) 而k △xsinθ=k·AB →不变。
所以f 不变。
故C 正确5. D 若M 静止，则f ＝Mgsin θ－mg 或f ＝mg －Mgsin θ 故A 、B 错。
若M 沿斜面下滑，则 f ＝μMgcos θ－mg θ角越大，f 越小。
故C 错D 正确。
6. D 若轮O 为主动轮，设其顺时针转，则轮边缘a 处摩擦力竖直向上，轮O ′在b 处f 方向向上，且为动力。
故D 正确。
7. C 对小圆环A 进行受力分析，根据矢量三角形的相似性，可知m 2g·sin α2＝12m 1g所以m 1m 2＝2sin α28. A 2F T ·sinα=G 所以=sinαG2F T故A 正确9. A 对运动员进行受力分析，设张力为T ，则8T·cos30°=G 1 所以 T ＝3G 112 10. C 由于弹簧自身重力的影响，不挂重物时，弹簧已有一伸长量。
11. （1）2.4 （3分） 4.0 （3分）（2）①中是漏掉了，并记下F 1和F 2的方向。
（3分）②中是根据F 1和F 2的大小和方向，应用平行四边形定则作图。
（3分） ③中是使它与细线的结点到达同一位置O 点。
（3分） 12. 解：对m 1进行受力分析如答图1-1 N ＝T ＝m 2g ① 3分 Ncos30°=12m 1g ②3分∴m 1 m 2＝31 2分13. 解：对绳的拉力为T ，PQ 之间摩擦力为f 1，P 与地面之间摩擦力为f 2 对Q: f 1＝μmg ① 1分 T ＝f ② 1分 对P 进行受力分析 f 2＝μ·2mg ③ 2分1答图1-1F ＝T+ f 1+ f 2 ④ 2分 联立①②③④得F ＝4μmg 2分14. 解：对小虫进行受力分析，如答图1-2，小虫所能爬出最大高度对应位置半径与竖直方向夹角为θN=G sos θ ① 2分f ＝G sin θ ② 2分 f ＝μN ③ 1分 R ＝（1－cos θ）=D ④ 2分联立①②③④得：D ＝R （1－11＋μ2） 2分15. 当圆环所受的静摩擦力达到最大值f m 时。
.两圆环之间距离最大。
对圆环应用平衡条件：T cos α＝f m ① 1分 T sin α＋G ＝N ② 2分 而f m ＝0.5N ③ 1分 对重物应用平衡条件 2T ·sin α＝2G ④ 2分 而l 2·cos α＝x2 ⑤ 2分 顶立①②③④⑤式得：x ＝22l 2分16. 解：（1）对结点应用平衡条件：T A cos37°＋T B cos53°＝G ① 1分 T A sin 37°＝T B sin53° ② 1分∵T A ＞ T B 故AC 段绳先达到最大值120N 故T A ＝120N ∴G ＝150N 2分（2）设CAB ＝θ ∵T A ’＝T B ’T A ’·sinθ＝G ’2 ③2分而T A ’＝120N 又因为l AC sin37°=l BCsin53° ④ l AC ·sin37°＋l BC ·sin53°＝（l AC ＋ l BC ）cos θ ⑤由④⑤可求出cos θ＝57 2分 代入③式，可求出G /＝4807 6 N2分答图1-2。
