重点高中物理力的平衡经典习题及参考答案

高一物理力与物体平衡试题答案及解析1.如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧挨着墙壁．现再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，小车后来受力个数为()A．3B．4C．5D．6【答案】B【解析】先对物体m受力分析，受到重力、支持力和静摩擦力；再对M受力分析，受重力、m对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对M有向上的支持力，共受到4个力；故选B．【考点】考查了受力分析点评：对物体受力分析可以按照先已知力，再重力，最后弹力和摩擦力，要结合弹力和摩擦力的产生条件判断，本题中墙壁虽与小车接触，但无弹力．2.足球运动员已将足球踢向空中，如右图所示，下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受为空气阻力)()力图中，正确的是(G为重力，F为脚对球的作用力，Ff【答案】B【解析】物体一定受向下的重力；脚对球已经没有力，因为脚并没有碰到球；空气对球的阻力不能忽略，方向与球相对空气的运动方向相反；空气对足球的浮力很小，忽略不计；因而球只受重力和空气阻力；故选B．【考点】考查了受力分析点评：本题中容易考虑浮力或多个脚踢的力，要结合弹力的产生条件判断弹力的有无，浮力要结合实际情况后忽略，若是气球，浮力不能忽略．3.下列说法中正确的是()A．用手压弹簧，手先给弹簧一个作用，弹簧被压缩后再反过来给手一个作用B．运动员将垒球抛出后，垒球的运动状态仍在变化，垒球仍为受力物体，但施力物体不是运动员C．施力物体对受力物体施加了力，施力物体本身可能不受力的作用D．某物体作为一个施力物体，但不一定是受力物体【答案】B【解析】力的作用是相互的，总是成对出现，这一对相互作用力同时产生，没有先后，产生力的两个物体互为施力物体，互为受力物体。

A、用手压弹簧，手给弹簧一个作用，由于力的作用是相互的，同时弹簧也会给手一个作用；错误B、运动员将垒球抛出后，运动员不再给垒球作用力，垒球的运动状态仍在变化，垒球仍为受力物体，但所受力的施力物体不是运动员；正确C、力的作用是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，同时另一个物体一定对这个物体也会施加力的作用；错误D、产生力的两个物体互为施力物体，互为受力物体，某物体作为一个施力物体，一定也是受力物体；错误故选B【考点】对力的概念的理解点评：容易题。

力与物体的平衡例题解析力的合成与分解1.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动，则这三个力可能选取的数值为A.15 N、5 N、6 NB.3 N、6 N、4 NC.1 N、2 N、10 ND.1 N、6 N、8 N解析：物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动，则三个力的合力必定为零，只有B选项中的三个力的合力可能为零，故选B.答案：B2.一组力作用于一个物体，其合力为零.现把其中的一个大小为20 N的力的作用方向改变90°而大小不变，那么这个物体所受力的合力大小是_______.解析：由于物体所受的合力为零，则除20 N以外的其他力的合力大小为20 N，方向与20 N的力方向相反.若把20 N的力的方向改变90°，则它与其余力的合力垂直，由平行四边形定则知物体所受力的合力大小为202N.答案：202N3.如图1－2－15所示，物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受的摩擦力F f与拉力F的合力方向应该是图1－2－15A.水平向右B.竖直向上C.向右偏上D.向左偏上解析：对物块进行受力分析如图所示：除F与F f外，它还受竖直向下的重力G及竖直向上的支持力F N，物块匀速运动，处于平衡状态，合力为零.由于重力G和支持力F N在竖直方向上，为使这四个力的合力为零，F与F f的合力必须沿竖直方向.由平行四边形定则可知，F与F f的合力只能竖直向上.故B正确.F答案：B4.如图1－2－16所示，物体静止于光滑水平面M 上，力F 作用于物体O 点，现要使物体沿着OO '方向做加速运动（F 和O O '都在M 水平面内）.那么，必须同时再加一个力F '，这个力的最小值是图1－2－16A.F cos θB.F sin θC.F tan θD.F cot θ解析：为使物体在水平面内沿着O O '做加速运动，则F 与F '的合力方向应沿着O O '，为使F '最小，F '应与OO '垂直，如图所示.故F '的最小值为F '=F sin θ，B 选项正确.答案：B5 .某运动员在单杠上做引体向上的动作，使身体匀速上升.第一次两手距离与肩同宽，第二次两手间的距离是肩宽的2倍.比较运动员两次对单杠向下的作用力的大小，其结果为_______.解析：由于运动员匀速上升，运动员两次所受单杠的作用力都等于他的重力，故他对单杠向下的作用力都是mg .答案：mg6. 一根轻质细绳能承受的最大拉力是G ，现把一重为G 的物体系在绳的中点，两手先并拢分别握住绳的两端，然后缓慢地左右对称分开.为使绳不断，两绳间的夹角不能超过A.45°B.60°C.120°D.135°解析：当两绳间的夹角为120°时，两绳的拉力等于G ；若两绳的夹角大于120°，两绳的拉力大于G ；若两绳间的夹角小于120°，两绳的拉力小于G ，故选C.答案：C7. 刀、斧、凿、刨等切削工具的刃都叫做劈，劈的截面是一个三角形，如图1－2－17所示，使用劈的时候，在劈背上加力F ，这个力产生的作用效果是使劈的两侧面推压物体，把物体劈开.设劈的纵截面是一个等腰三角形，劈背的宽度是d ，劈的侧面的长度是L .试求劈的两个侧面对物体的压力F 1、F 2.2图1－2－17解析：根据力F 产生的作用效果，可以把力F 分解为两个垂直于侧面的力'1F 、'2F ，如图所示，由对称性可知，'1F ='2F .根据力三角形△O '1F F 与几何三角形△ACB 相似可得L F '1=dFF2'所以'1F ='2F =dLF 由于F 1='1F ，F 2='2F ， 故F 1=F 2=dL F . 答案：F 1=F 2=dL F8. 如图1－2－18所示，保持θ不变，将B 点向上移，则BO 绳的拉力将图1－2－18 A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小解析：对结点O 受力分析如图甲所示.由于结点O 始终处于平衡状态，合力为零，故F 1、F B 、F A 经过平移可构成一个矢量三角形，其中F 1=mg ，其大小和方向始终不变；F A 方向也不变，大小可变；F B 的大小、方向都在变.在绳向上偏移的过程中，可能作出一系列矢量三角形如图乙所示，显而易见在F B 变化到与F A 垂直前，F B 是逐渐变小的，然后F B 又逐渐变大.同时看出F A 是逐渐变小的，故C 正确.应用此方法可解决许多相关动态平衡问题.AA甲乙答案：C9.用细绳AC 和BC 吊起一重物，两绳与竖直方向的夹角如图1－2－19所示，AC 能承受的最大拉力为150 N ，BC 能承受的最大拉力为100 N.为使绳子不断裂，所吊重物的质量不得超过多少?图1－2－19解析：重物受到的三个力的方向已确定.当AC 、BC 中有一条绳的拉力达到最大拉力时，设F AC 已达到F AC ＝150 N ，已知F BC ＝F AC tan30°＝86.6 N ＜100 N.A CG ＝30cos AC F =22150N ＝172 N. G ＝172 N 时，F AC ＝150 N ，而F BC ＜100 N ，AC 要断. 所以G ≤172 N ，m ≤17.2 kg. 答案：m ≤17.2 kg10.（2003年高考新课程理科综合，19）如图1－2－20所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m 1的小球和O 点的连线与水平线的夹角为α=60°.两小球的质量比12m m 为2图1－2－20A.33B.32C.23D.22 解析：由F N 与F T 水平方向合力为零可知，F N =F T ；竖直方向有2F T cos30°=m 1g ，又F T =m 2 g ，从而得2m 2 g ×23=m 1 g ，解得12m m =33.答案：A11.如图1－2－21所示，重为G 的均匀链条，两端用等长的轻绳连接，接在等高的地方，绳与水平方向成θ角.试求：（1）绳子的张力；（2）链条最低点的张力.图1－2－21解析：（1）如图所示，设两端绳的拉力均为F 1，则有2F 1sin θ=G1F 1=θsin 2G. （2）设链条最低点的张力为F 2，则有 F 2=F 1cos θ=21G cot θ. 答案：（1）θsin 2G （2）21G cot θ12. 水平横梁的一端A 插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B .一轻绳的一端C 固定在墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m =10 kg 的重物，∠CBA =30°，如图1－2－22 所示.则滑轮受到绳子的作用力为（g 取10 m/s 2）ABCm图1－2－22A.50 NB.503 NC.100 ND.200 N解析：滑轮所受绳子的作用力是滑轮两侧绳子拉力的合力.根据定滑轮的特点，两侧绳的拉力均为F =mg =100 N.由于两侧绳的夹角为120°，所以，它们的合力也等于100 N ，C 选项正确.答案：C 13.（2003年辽宁大综合，36）如图1－2－23所示，一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a 、b 为两个位于斜面上质量均为m 的小木块.已知所有接触面都是光滑的.现发现a 、b 沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于♋♌Ma b图1－2－23 A.Mg +mgB.Mg +2mgC.Mg +mg （sin α+sin β）D.Mg +mg （cos α+cos β）解析：以楔形木块为研究对象，它受到重力、支持力、两木块的压力，根据平衡条件得F N =Mg +mg cos 2α+mg cos 2β 由于α+β=90°， 故cos 2α+cos 2β=1，所以楔形木块对地面的压力为F N =Mg +mg 正确选项为A. 答案：A14.如图1－2－24所示，用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，BC 水平，AC 边竖直，∠ABC =α，AB 及AC 两边上分别套有细线连着的铜环，当它们静止时，细线跟AB 所成的角θ的大小为（细线长度小于BC ）图1－2－24A.θ=αB.θ＞2π C.θ＜αD.α＜θ＜2π 解析：若铜环Q 质量为零，则它仅受线的拉力和铁丝AC 的弹力，它们是一对平衡力.由于铁丝对Q 环的弹力垂直于AC ，则细线必定垂直于AC ，此时θ=α，由于Q 环的质量大于零，故θ＞α.同样的道理，若铜环P 的质量为零，则θ=2π，而铜环P 的质量大于零，则θ＜2π，故α＜θ＜2π.选项D 正确.答案：D15.（2004年天津理综，17）中子内有一个电荷量为+32e 的上夸克和两个电荷量为－31e 的下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为r 的同一圆周上，如图1－2－25所示.图1－2－26给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是+23e图1－2－25+23e+23e+23e+23eBD图1－2－26解析：电荷量为－31e 的下夸克所受的另一个电荷量为－31e 的下夸克给它的静电力，为电荷量为+32e 的上夸克给它静电力的21，则由受力图及相应的几何知识可得到，两个电荷量为－31e 的下夸克所受的静电力的合力均竖直向上，电荷量为+32e 的上夸克所受的静电力的合力竖直向下，故B 选项正确.答案：B16.有点难度哟！如图1－2－27所示，在倾角α=60°的斜面上放一个质量为m 的物体，用k =100 N/m 的轻质弹簧平行斜面吊着.发现物体放在PQ 间任何位置都处于静止状态，测得AP =22 cm ，AQ =8 cm ，则物体与斜面间的最大静摩擦力等于多少？图1－2－27解析：物体位于Q 点时，弹簧必处于压缩状态，对物体的弹力F Q 沿斜面向下；物体位于P 点时，弹簧已处于拉伸状态，对物体的弹力F P 沿斜面向上，P 、Q 两点是物体静止于斜面上的临界位置，此时斜面对物体的静摩擦力都达到最大值F m ，其方向分别沿斜面向下和向上.根据胡克定律和物体的平衡条件得： k （l 0－l 1）+mg sin α=F m k （l 2－l 0）=mg sin α+F m解得F m =21k （l 2－l 1）=21×100×0.14 N=7 N. 答案：7 N17.有点难度哟！压榨机如图1－2－28所示，B 为固定铰链，A 为活动铰链.在A 处作用一水平力F ，C 就以比F 大得多的力压D .已知L =0.5 m ，h =0.1 m ，F =200 N ，C 与左壁接触面光滑，求D 受到的压力.图1－2－28解析：根据水平力产生的效果，它可分解为沿杆的两个分力F 1、F 2，如图a 所示.则F 1＝F 2=αcos 21F=αcos 2FFF F 2F F F 34a b而沿AC 杆的分力F 1又产生了两个效果：对墙壁的水平推力F 3和对D 的压力F 4，如图b 所示，则F 4=F 1sin α=21F tan α而tan α=hL故F 4=hLF 2=1.022005.0⨯⨯ N=500 N. 答案：500 N18．(06广东模拟)如图1-2所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中BC 边为斧头背，AB 、AC 边是斧头的刃面。

力的平衡练习题精选一．选择题（共17小题）1．一物体在10牛的水平拉力作用下，以1米/秒的速度在一水平面上做匀速直线运动，若使此物体在同一水平上以2米/秒的速度做匀速直线运动，则所需拉力的大小为（）A．5牛B．10牛 C．20牛 D．无法确定2．轿车在水平公路上做匀速直线运动．下列说法中正确的是（）A．汽车受力不平衡B．汽车在水平方向上受力平衡，竖直方向上受力不平衡C．汽车在竖直方向上受力平衡，水平方向上受力不平衡D．汽车在水平方向上受力平衡,竖直方向上受力也平衡3．小朱将甲、乙两个完全相同的弹簧秤放在光滑水平面上并相互钩在一起，然后两手分别用水平拉力F1和F2拉开弹簧秤,静止时两弹簧秤读数恰好均为5牛,下列分析正确的是(）A．甲受到向右的拉力为10NB．F1和F2的方向相反，大小均为2.5牛C．甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对平衡力D．甲、乙均处于平衡状态4．放在水平桌面上的一本书,下列哪两个力是一对平衡（)A．书的重力和书对桌面的压力B．书对地球的吸引力和书的重力C．书所受到的支持力和书对桌面的压力D．书所受到的支持力和书的重力5．当猴子倒挂在树枝上静止时，下列各对力中属于平衡力的是(）A．猴子对树枝的拉力和猴子所受重力B．树枝对猴子的拉力和猴子所受重力C．猴子对树枝的拉力和树枝对猴子的拉力D．猴子所受重力和树枝所受重力6．如图所示,是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片（友情提示：图中的黑点表示物体）,其中可能受到平衡力作用的物体是(）A． B．C．D．7．如图所示,人抓住牵牛绳沿水平方向拉牛,但没有拉动．其中说法正确的是（)A．绳拉牛的力小于牛拉绳的力B．绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力C．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力8．如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球，不计摩擦,小球可在A、B两点间来回摆动．当小球摆到B点时,细线恰好断开，则小球将()A．在B点保持静止B．沿BE方向运动C．沿BC方向运动D．沿BD方向运动9．空中匀速下降的两只降落伞，其总质量相等．甲的速度是3m/s,乙的速度是5m/s，所受阻力F甲、F乙之比是（）A．3：5 B．2：5 C．5：3 D．1：110．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是（）A．0~2秒,物体没有推动,是因为推力小于摩擦力B．2～4秒物体做匀速直线运动C．2~4秒物体受到的摩擦力是3ND．4～6秒，物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力11．一辆汽车分别以6米/秒和4米/秒的速度运动时，它的惯性大小（)A．一样大B．速度为4米/秒时大C．速度为6米/秒时大D．无法比较12．如图所示，一位同学用水平力F推停在水平地面上的汽车，但没有推动．推车时水平力F与地面对车的摩擦力f的大小关系是（）A．F一定小于f B．F可能小于f C．F一定等于f D．F可能大于f13．如图所示，商场的电梯匀速向上运动，站在电梯上相对电梯静止的人受到的作用力有（）A．重力和支持力B．重力、支持力和水平向右的摩擦力C．重力、支持力和水平向左的摩擦力D．重力、支持力和斜向上的摩擦力14．如图，用水平力F 将木块压在竖直墙上保持静止，下列说法正确的是（)A．水平力F 与木块所受到的重力是一对平衡力B．水平力F 与木块所受到的摩擦力是一对平衡力C．若水平力F 增大,则木块所受到的摩擦力随着增大D．木块所受到的重力和向上的静摩擦力是一对平衡力15．小明经常与同学进行爬杆比赛,如图甲所示，在某次比赛中，小明向上爬的“速度﹣时间”图象如图乙所示，但他所受“摩擦力﹣时间”图象漏画了一部分,如图丙所示，若将之补充完整，应是图中的（）A．B．C．D．16．用沿水平方向的力F拉放在水平桌面上的物体，物体仍保持静止状态,这时物体受到的摩擦力f与拉力F大小关系正确的是（）A．F＜f B．F=f C．F＞f D．条件不足，无法确定17．起重机吊着2.5吨货物，甲货物以4米/秒速度匀速上升，乙货物以2米/秒速度匀速下降，丙货物静止在空中．那么起重机钢绳在以上三种情况下受力大小是（）A．甲最大B．乙最大C．丙最大D．三种情况一样大二．填空题(共7小题)18．图甲是商场里常用的垂直电梯和自动扶梯，图乙记录了小强乘坐电梯的s﹣t图象．则他搭乘垂直电梯受到的支持力搭乘自动扶梯受到的支持力（选填“大于”、“等于”或“小于”)；当随自动扶梯到达扶梯口时，若不小心，则会由于向前倾倒．19．一个重为50N的物体沿水平路面做匀速直线运动，需加10N的水平拉力，则它在运动时受到的摩擦力为N；若将该物体用绳悬挂起来，物体静止时绳对物体的拉力为N;若使物体竖直向下匀速运动,则向上的拉力应为N．20．甲、乙两同学各用2N的力在水平桌面上沿相反方向拉一弹簧测力计，则弹簧测力计的示数是N，弹簧测力计所受合力是N．21．吊车以2m/s的速度将1×104N的重物竖直向上匀速提起,这时钢索对重物的拉力大小是N，若吊车改为2m/s的速度使重物匀速下降，则钢索对重物的拉力大小是1×104N,若吊车改为4m/s的速度使重物匀速下降，则钢索对重物的拉力是1×104N．（后两空填：“＞”、“＜”或“=”）22．如图所示，某同学顺着竖直的杆匀速下滑，他受到的滑动摩擦力为f杆，顺着比杆粗糙的绳匀速下滑，他受到的滑动摩擦力为f绳，则f绳（填“＞”“=”或“＜”）f杆．若该同学沿杆匀速向上爬，他受到的摩擦力的方向是．23．如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的水平拉力F1作用下，A、B一起作匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为N；若将A、B紧靠着放在水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起匀速运动（如图乙所示），则推力F2=N．24．一个载重气球在空中受到1000N的浮力时匀速竖直上升;若所载重物再增加100N，载重气球就能匀速竖直下降，设气球上升和下降时受到的浮力和阻力大小均不变，则气球上升时所受重力和阻力的合力为N，方向．整个气球所受合力为N，气球所受阻力为N．三．作图题(共5小题）25．在自动化生产线上，常用传送带传送工件，如图所示，一个工件与传送带一起以0。

高三物理三力平衡试题答案及解析1.如图所示，物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受到的摩擦力F与拉力F的合f力方向应该是()A．水平向右B．竖直向上C．向右偏上D．向左偏上【答案】B【解析】物体受向下的重力G、斜向上的拉力F和水平向左的摩擦力F三个力的作用下处于平衡f与拉力F的合力方向应和重力方向状态，则任意两个力的合力与第三个力等大反向，故摩擦力Ff相反即竖直向上，向下B正确。

【考点】物体的平衡。

2.小车上有一根固定的水平横杆，横杆左端固定的斜杆与竖直方向成θ角，斜杆下端连接一质量为m的小铁球。

横杆右端用一根轻质细线悬挂一相同的小铁球，当小车在水平面上做直线运动时，细线保持与竖直方向成α角（α≠θ），设斜杆对小铁球的作用力为F，下列说法正确的是A．F沿斜杆向上，F＝B．F沿斜杆向上，F＝C．F平行于细线向上，F＝D．F平行于细线向上，F＝【答案】D【解析】对右边的小铁球研究，受重力和细线的拉力，如图根据牛顿第二定律，得：mgtanα=ma得到：a=gtanα…①对左边的小铁球研究，受重力和细杆的弹力，如图，设轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为θ由牛顿第二定律，得：m′gtanβ=m′a′…②F′＝…③因为a=a′，得到β=α≠θ，则：轻杆对小球的弹力方向与细线平行，大小为F′＝=；【考点】本题考查共点力的平衡条件。

3.在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。

现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则A．物块B的质量满足B．此时物块A的加速度为C．此时拉力做功的瞬时功率为D．此过程中，弹簧的弹性势能变化了【答案】D【解析】开始系统处于静止状态，弹簧弹力等于A的重力沿斜面下的分力，当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，故m2gsinθ=kx2，但由于开始是弹簧是压缩的，故d＞x2，故m2gsinθ＜ kd，A错误；当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，故m2gsinθ=kx2，但由于开始是弹簧是压缩的，故d＞x2，故m2gsinθ＜ kd，故物块A加速度小于，B错误；拉力的瞬时功率P=Fv，C错误；根据功能关系，弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量，即为，D正确；【考点】本题考查共点力的平衡条件。

高中物理平衡试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 一个物体在水平面上静止时，其受到的支持力大小等于：A. 重力B. 摩擦力C. 压力D. 拉力2. 物体在斜面上保持静止状态，其受到的摩擦力的方向是：A. 沿斜面向下B. 沿斜面向上C. 垂直于斜面D. 与斜面平行3. 以下哪个条件是物体处于平衡状态的必要条件？A. 物体静止B. 物体匀速直线运动C. 物体受到的合外力为零D. 物体的速度为零4. 一个物体在竖直方向上受到重力和拉力作用，处于平衡状态，以下说法正确的是：A. 重力与拉力大小相等，方向相反B. 重力与拉力大小不等，方向相反C. 重力与拉力大小相等，方向相同D. 重力与拉力大小不等，方向相同5. 物体在水平面上匀速直线运动时，其受到的摩擦力大小等于：A. 0B. 重力C. 拉力D. 压力6. 一个物体在斜面上下滑，其受到的摩擦力大小与：A. 重力成正比B. 拉力成正比C. 斜面倾角成正比D. 物体的质量成正比7. 当物体处于平衡状态时，其合外力：A. 一定为零B. 可以不为零C. 一定为正数D. 一定为负数8. 一个物体在水平面上受到两个大小相等、方向相反的力作用，物体处于：A. 静止状态B. 匀速直线运动状态C. 匀加速直线运动状态D. 变速直线运动状态9. 物体在斜面上静止时，其受到的支持力的方向是：A. 垂直斜面向上B. 垂直斜面向下C. 沿斜面向上D. 沿斜面向下10. 当物体在斜面上匀速下滑时，其受到的摩擦力大小与斜面的倾角：A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 先增大后减小答案：1-5 A B C C A6-10 C A A A B二、填空题（每空2分，共20分）1. 当物体处于平衡状态时，其受到的合外力为________。

2. 物体在斜面上静止时，其受到的支持力方向________。

3. 物体在水平面上匀速直线运动时，其受到的摩擦力大小等于________。

4. 物体在斜面上匀速下滑时，其受到的摩擦力大小与斜面的倾角成________。

高三物理力与物体平衡试题答案及解析1.如图所示，水平桌面上平放着一副扑克牌，总共有54张，每一张牌的质量都相等为m，牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数也都相等为µ。

用手指以竖直向下的力按压第一张牌，并以一定的速度v水平移动手指，将第一张牌从牌摞中水平移出（牌与手指之间不滑动），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

则A．第1张牌受到手指的摩擦力方向与手指的运动方向相反B．从第2张牌到第54张牌之间的牌不可能发生相对滑动C．第2张牌与第3张牌之间摩擦力大小为2µmgD．第54张牌与桌面之间的摩擦力方向与手指的运动方向相反【答案】BD【解析】第1张牌对手的摩擦力是向左的，手对牌摩擦力是向右的，所以第1张牌受到手指的摩擦力方向与手指的运动方向相同，A错误；因为第一张牌和第二张牌之间的弹力小于下面各张牌之间的弹力，故第二张牌受到第一张牌向右的摩擦力，小于下面各张牌之间的最大静摩擦力，所以第2张牌到第54张牌之间的牌不可能发生相对滑动，B正确；设手对牌的压力为F，则第2张牌与第3张牌之间摩擦力为静摩擦力，小于其最大静摩擦力µ（2 mg+F），C错误；以53张牌整体作为研究对象，分析受力知，第一张牌对它们的摩擦力是向右的，因为牌整体平衡，桌面对第54张牌的摩擦力是向左的，与手指的运动方向相反，D正确。

【考点】本题考查了物体的受力分析问题2.如图所示，用恒力拉着质量为的物体从静止开始沿着粗糙的水平面运动，第一次物体的位移是，第二次物体的位移是。

下列说法正确的是A．物体一定受到四个力的作用B．两次物体的加速度一定是相同的C．两次合外力做功的平均功率一定是相同的D．合外力做的功第二次一定是第一次的两倍【答案】BD【解析】如果物体在拉力的作用下，拉力F在竖直方向的分力与物体的重力相等，则物体就不再受到下表面对它的支持力，则此时物体也不受摩擦力的作用，故物体也可能只受两个力的作用，重力与拉力，A不对；由于两次的拉力不变，质量不变，粗糙程度也不变，故两次物体受到的合外力是不变的，所以物体产生的加速度一定是相同的，B正确；两次的合外力相等，第二次物体通过的位移又是第一次的2倍，故第二次合外力对物体做的功是第一次合外力对物体所做功的2倍，D正确；如果物体做加速运动，则物体在二次运动中的时间可能是不相等的，故其平均功率并不相同，C不对。

力物体的平衡训练（附答案）1．如图1－1－16所示，轻质弹簧的劲度系数为k ，小球重G ，平衡时小球在A 处，今用力F 压小球至B 处，使弹簧缩短x ，则此时弹簧的弹力为()图1－1－16A ．kxB ．kx ＋GC ．G －kxD ．以上都不对2.如图1－1－17所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面间的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F.它们受到的摩擦力的大小关系是()A ．三者相同B ．乙最大C ．丙最大D ．已知条件不够，无法判断3.如图1－1－18所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重量是2N 的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力()A ．大小为2N ，方向平行于斜面向上B ．大小为1N ，方向平行于斜面向上C ．大小为2N ，方向垂直于斜面向上D ．大小为2N ，方向竖直向上4.如图1－1－19所示，质量为m ＝20kg 的物体，在粗糙水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，物体同时还受到大小为10N ，方向向右的水平拉力F 的作用，则水平面对物体的摩擦力(g 取10m/s 2)()A ．大小是10N ，方向水平向左B ．大小是20N ，方向水平向左C ．大小是20N ，方向水平向右D ．大小是30N ，方向水平向右5．水平皮带传输装置如图1－1－20所示，O 1为主动轮，O 2为从动轮．当主动轮顺时针匀速转动时，物体被轻轻地放在A 端皮带上，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C 后滑动停止，之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B 端．在传送过程中，若皮带与轮不打滑，则物体受到的摩擦力和图中皮带上P 、Q 两处在(O 1、O 2连线上)所受摩擦力的情况，图1-1-17图1-1-18图1-1-19有下列几种说法，其中正确的是()A ．在AC 段物体受水平向左的滑动摩擦力，P 处受向上的滑动摩擦力B ．在AC 段物体受水平向右的滑动摩擦力，P 处受向下的静摩擦力C ．在CB 段物体不受静摩擦力，Q 处受向下的静摩擦力D ．在CB 段物体受水平向右的静摩擦力，P 、Q 两处始终受向下的静摩擦力6.如图1－1－21所示，物块M 在静止的传送带上以速度v 匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v ，则传送带启动后()A ．M 静止在传送带上B ．M 可能沿斜面向上运动C ．M 受到的摩擦力不变D ．M 下滑的速度不变7．如图1－1－22甲所示，A 、B 两物体叠放在光滑水平面上，对B 物体施加一水平变力F ，F －t 关系图象如图乙所示．两物体在变力F 作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则()图1－1－22A ．t 时刻，两物体之间的摩擦力最大B ．t 时刻，两物体的速度方向开始改变C ．0～2t 时间内，两物体之间的摩擦力逐渐增大D ．0～2t 时间内，物体A 所受的摩擦力方向始终与变力F 的方向相同8.(广东省江门第一次调研)如图1－1－23所示，一个重为30N 的物体，放在倾角θ＝30°的斜面上静止不动，若用F ＝5N 的竖直向上的力提物体，物体仍静止，下述结论正确的是()A ．物体受到的摩擦力减小2.5NB ．物体对斜面的作用力减小5NC ．斜面受到的压力减小5ND ．物体受到的合外力减小5N9.如图1－1－24所示，把一个重为G 的物体，用一个水平推力F ＝kt(k 为恒量，t 为时间)压在竖直的足够高的平整墙上，从t ＝0开始，物体所受的摩擦力F f 随时间t 的变化关系是图1－1－25中的()图1-1-20图1-1-21图1-1-23图1-1-2510.如图1－1－26所示，质量为m 的物体A 放在地面上的竖直轻弹簧B 上，现用细绳跨过定滑轮将物体A 与另一轻弹簧C 连接，当弹簧C 处在水平位置且右端位于a 点时它没有发生形变．已知弹簧B 和弹簧C 的劲度系数分别为k 1和k 2，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦．将弹簧C 的右端由a 点沿水平方向拉到b 点时，弹簧B 刚好没有形变，求a 、b 两点间的距离．答案：mg(1k 1＋1k 2)11.(海南联考)如图1－1－27，人重600N ，木块A 重400N ，人与A 、A 与地面间的动摩擦因数均为0.2，现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右做匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求：(1)人对绳的拉力；(2)人脚对A 的摩擦力的方向和大小．答案：(1)100N (2)方向向右10N12．如图1－1－28所示，水平地面上有一带斜面的小车，斜面倾角为θ，紧靠斜面有一质量为m 的光滑球，试确定在下列状态下水平车板对球的弹力．(1)小车向右匀速运动．(2)小车向右以加速度a(a<gtanθ)做匀加速直线运动．(3)小车向右以a ＝gtanθ的加速度做匀加速直线运动．答案：(1)mg 竖直向上(2)mg －macotθ竖直向上(3)0答案：1B2D3D4C5BC6CD7D8AB9B图1-1-24图1-1-26图1-1-27图1-1-28。

高三物理力与物体平衡试题答案及解析1.如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（）A．B对墙的压力增大B．A与B之间的作用力增大C．地面对A的摩擦力减小D．A对地面的压力减小【答案】C【解析】A对B的支持力F1指向圆弧的圆心，当A向右移动时，Fl与竖直方向的夹角将减小，设F2为竖直墙对B的压力，根据力的平衡条件得：，，减小，则F1减小，B错误；，减小，F2减小，A错误，对A、B利用整体法分析，地面对物体的摩擦力Ff 的大小等于F2，F2减小，Ff减小，C正确；A对地面的压力大小等于A、B重力之和，是定值，D错误．2.一个静止的质点，在两个互成锐角的恒力F1、F2作用下开始运动，经过一段时间后撤掉其中的一个力，则质点在撤去该力前后两个阶段中的运动情况分别是（）A．匀加速直线运动，匀减速直线运动B．匀变速曲线运动，匀速圆周运动C．匀加速直线运动，匀变速曲线运动D．匀加速直线运动，匀速圆周运动【答案】C【解析】撤去前，由平行四边形定则知合力为其对角线，速度即沿合力方向，所以为匀加速直线运动，撤去后，剩余的这个力的方向与速度方向不一致，且成锐角，所以质点做匀变速曲线运动，C对。

3.如图所示，在半圆形光滑凹槽内，两轻质弹簧的下端固定在槽的最低点，另一端分别与小球P、Q相连。

已知两球在图示P、Q位置静止。

则下列说法中正确的是A．若两球质量相同，则P球对槽的压力较小B．若两球质量相同，则两球对槽的压力大小相等C．若P球的质量大，则O′P弹簧的劲度系数大D．若P球的质量大，则O′P弹簧的弹力大【答案】BD【解析】对两小球受力分析如图所示，都是受重力、支持力和弹簧的弹力三个力，两小球静止，受力平衡，根据平行四边形定则作平行四边形，有几何关系可知：∽，∽。

，，即支持力始终与重力相等，若两球质量相等，重力相等，则所受支持力相等，对槽的压力必然相等，故A错误、B正确；，得，，得，由图可知，又，则，故D正确；根据胡克定律，两弹簧的形变量未知，则劲度系数的大小关系无法确定，故C错误。

高考专题 力与运动 专题一：力与物体的平衡学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________命题方向特点：力与物体平衡知识是高考必考知识点，贯穿高中物理的始终，在每年高考命题中或单独命题，或综合考察。

主要考察受力分析，特别是有摩擦力的判断，以及物体处于动态平衡问题，通常使用到的方法有整体法隔离法，题型一般为选择题，计算题通常也会涉及，往往还是这道题的突破点，比如速度最大，加速度为零时，或者匀速运动等 解决方案：整体法，隔离法，转化法，图像分析法等真题研究考点突破一、单选题1．（2022·广东高考）图是可用来制作豆腐的石磨。

木柄AB 静止时，连接AB 的轻绳处于绷紧状态。

O 点是三根轻绳的结点，F 、1F 和2F 分别表示三根绳的拉力大小，12F F =且60AOB ∠=︒。

下列关系式正确的是（ ）A ．1F F =B ．12F F =C ．13F F =D ．13F F = 2．（2020·浙江高考）如图是“中国天眼”500m 口径球面射电望远镜维护时的照片。

为不损伤望远镜球面，质量为m 的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为56mg 、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（ ） A ．受到的重力大小为16mg B ．受到的合力大小为16mg C ．对球面的压力大小为16mgD ．对球面的作用力大小为16mg3．（2020·浙江高考）矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。

当歼20隐形战斗机以速度v 斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。

已知飞机受到重力G 、发动机推力1F 、与速度方向垂直的升力2F 和与速度方向相反的空气阻力f F 。

下列受力分析示意图可能正确的是（ ）【受力分析基本步骤】 1）步骤①明确研究对象（一个点，或者一个物体，一个系统）并将其隔离，单独研究或者将几个物体看成一个整体来研究 ②按顺序受力分析，一重力，二弹力，三摩擦力，四其他力（电场力，安培了，洛伦兹力等） 2）技巧①转换研究对象，比如摩擦力的分析，在利用牛顿第三定律②假设分析法：比如判断弹力，摩擦力方向是否存在③动力学分析法，根据物体运动状态，是否加速或者匀速判断受力情况。

2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破专题02 三大力场中的动态平衡问题【典例专练】一、高考真题1．（2022年河北卷）如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（）A．圆柱体对木板的压力逐渐增大B．圆柱体对木板的压力先增大后减小C．两根细绳上的拉力均先增大后减小D．两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变【答案】B【详解】设两绳子对圆柱体的拉力的合力为T ，木板对圆柱体的支持力为N ，绳子与木板夹角为α，从右向左看如图所示在矢量三角形中，根据正弦定理sin sin sin mg N T αβγ==在木板以直线MN 为轴向后方缓慢转动直至水平过程中，α不变，γ从90︒逐渐减小到0，又180γβα++=︒且90α<︒可知90180γβ︒<+<︒则0180β<<︒可知β从锐角逐渐增大到钝角，根据sin sin sin mg N T αβγ==由于sin γ不断减小，可知T 不断减小，sin β先增大后减小，可知N 先增大后减小，结合牛顿第三定律可知，圆柱体对木板的压力先增大后减小，设两绳子之间的夹角为2θ，绳子拉力为'T ，则'2cos T T θ=可得'2cos TT θ=，θ不变，T 逐渐减小，可知绳子拉力不断减小，故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

2．（2021年湖南卷）质量为M 的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A 为半圆的最低点，B 为半圆水平直径的端点。

凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m 的小滑块。

用推力F 推动小滑块由A 点向B 点缓慢移动，力F 的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（ ）A ．推力F 先增大后减小B ．凹槽对滑块的支持力先减小后增大C ．墙面对凹槽的压力先增大后减小D ．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 【答案】C【详解】AB ．对滑块受力分析，由平衡条件有sin F mg θ=；cos N mg θ=滑块从A 缓慢移动B 点时，θ越来越大，则推力F 越来越大，支持力N 越来越小，所以AB 错误；C ．对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为()1cos sin cos sin 22N F F mg mg θθθθ===则θ越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以C 正确；D ．水平地面对凹槽的支持力为()()2sin sin N M m g F M m g mg θθ=+-=+-地则θ越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D 错误；故选C 。