物体的平衡综合练习题

物体的平衡练习题1．关于摩擦力，有人总结了“四条不一定”，其中说法错误的是()．A．摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B．静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C．受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动D．静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力2．如图所示，小车沿水平面向右做匀加速直线运动，车上固定的硬杆和水平车面的夹角为θ，杆的顶端固定着一个质量为m的小球，当小车运动的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力(F1至F4变化)的变化图示可能是( )3．如图所示，质量为m的物体，在沿斜面向上的拉力F作用下，沿放在水平地面上的质量为M的倾角为θ的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止，则地面对斜面( )A．无摩擦力B．有水平向左的摩擦力C．支持力为(M＋m)g D．支持力小于(M＋m)g4．如图所示，重叠物A、B接触面间动摩擦因数都为μ，地面都光滑．当物体A 受到水平拉力F作用，A、B处于相对静止时，关于A、B所受摩擦力对它们运动的影响，下列说法正确的是()．A．两图中A物所受摩擦力都是阻力，方向都水平向右B．两图中B物所受摩擦力都是动力，方向都水平向左C．两图中B物所受摩擦力都为动力，甲图中方向为水平向左，乙图中方向水平向右D．甲图中B所受摩擦力为动力，乙图中B所受摩擦力为阻力，它们的方向都是水平向左5.缓冲装置可抽象成如右图所示的简单模型，图5中A、B为原长相等、劲度系数分别为k1、k2(k1≠k2)的两个不同的轻质弹簧．下列表述正确的是()A．装置的缓冲效果与两弹簧的劲度系数无关B．垫片向右移动稳定后，两弹簧弹力之比F1∶F2＝k1∶k2C．势片向右移动稳定后，两弹簧长度之比l1∶l2＝k2∶k1D．垫片向右移动稳定后，两弹簧压缩量之比x1∶x2＝k2∶k16.超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼，如图示．假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止，自动扶梯的倾角为30°，小张的质量为M，小张与扶梯间的摩擦因数为μ，小车与扶梯间的摩擦忽略不计．则( )A．小张对扶梯的压力大小为Mg cos 30°，方向垂直于斜面向下B．小张对扶梯的摩擦力大小为(M＋m)g sin 30°，方向沿斜面向下C．扶梯对小张的摩擦力大小为μ(M＋m)g cos 30°，方向沿斜面向上D．小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等，这是因为人和车均处于平衡状态7．有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动．用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点．当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是( )A．逐渐减小B．逐渐增大C．先减小后增大D．先增大后减小8．一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上．现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图3所示．则物块()A．仍处于静止状态B．沿斜面加速下滑C．受到的摩擦力不变D．受到的合外力增大9．如图，光滑斜面倾角为30°，轻绳一端通过两个滑轮与A相连，另一端固定于天花板上，不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量．已知物块A的质量为m，连接A 的轻绳与斜面平行，挂上物块B 后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，A 、B 恰保持静止，则物块B 的质量为( )．A.22mB.2mC ．mD ．2m10．如图所示，在倾斜的滑杆上套一个质量为m 的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M 的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向．则( )．A ．环只受三个力作用B ．环一定受四个力作用C ．物体做匀加速运动D ．悬绳对物体的拉力小于物体的重力11． A 、B 两物体叠放在水平地面上，A 物体质量m ＝20 kg ，B 物体质量M ＝30 kg.处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A 物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250 N/m ，A 与B 之间、B 与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5.现有一水平推力F 作用于物体B 上缓慢地向墙壁移动，当移动0.2 m 时，水平推力F 的大小为(g 取10 m/s 2)( )A ．350 NB ．300 NC ．250 ND ．200 N12．如图所示，桌面上固定一个光滑的竖直挡板，现将一个质量一定的重球A 与截面为三角形的垫块B 叠放在一起，用水平外力F 可以缓缓向左推动B ，使球慢慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中( )A ．A 和B 均受三个力作用而平衡B ．B 对桌面的压力越来越大C ．A 对B 的压力越来越小D ．推力F 的大小恒定不变13．如图所示，木块m 和M 叠放在一固定在地面不动的斜面上，它们一起沿斜面匀速下滑，则m 、M 间的动摩擦因数μ1和M 、斜面间的动摩擦因数μ2可能正确的有( )．A ．μ1＝0，μ2＝0B ．μ1＝0，μ2≠0C ．μ1≠0，μ2＝0D ．μ1≠0，μ2≠014．如图所示，质量为m 、横截面为直角三角形的物块ABC ，∠BAC ＝α，AB 边靠在竖直墙面上，F 是垂直于斜面AC 的推力．物块与墙面间的动摩擦因数为μ(μ<1)．现物块静止不动，则( )．A ．物块可能受到4个力作用B ．物块受到墙的摩擦力的方向一定向上C ．物块对墙的压力一定为F cos αD ．物块受到摩擦力的大小可能等于F15．如图所示，直角三角形框架ABC (角C 为直角)固定在水平地面上，已知AC 与水平方向的夹角为α＝30°.小环P 、Q 分别套在光滑臂AC 、BC 上，用一根细绳连接两小环，静止时细绳恰好处于水平方向，小环P 、Q 的质量分别为m 1、m 2，则小环P 、Q 的质量之比为( )A.m 1m 2＝ 3B.m 1m 2＝3 C.m 1m 2＝33 D.m 1m 2＝13 16．如图所示，质量为m B ＝24 kg 的木板B 放在水平地面上，质量为m A ＝22 kg 的木箱A 放在木板B 上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37°.已知木箱A 与木板B 之间的动摩擦因数μ1＝0.5.现用水平向右、大小为200 N 的力F 将木板B 从木箱A 下面匀速抽出(sin 37°≈0.6，cos 37°≈0.8，重力加速度g 取10 m/s 2)，则木板B 与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为( )A ．0.3B ．0.4C ．0.5D ．0.617．将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°.假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力F 1和第1、3块石块间的作用力F 2的大小之比为( )．A ．1∶2 B.3∶2C.3∶3D.3∶118．物块静止在固定的斜面上，分别按如下图对物块施加大小相等的力F ，A 中F 垂直于斜面向上，B 中F 垂直于斜面向下，C 中F 竖直向上，D 中F 竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是( )19.如图，物体在水平外力作用下处于静止状态，当外力F 由图示位置逆时针转到竖直位置的过程中，物体仍保持静止，则在此过程中静摩擦力可能为( )A ．0B ．FC.F 2 D ．2F20.如图，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F 作用向右做直线运动，则下列说法正确的是( )．A ．物体可能只受两个力作用B ．物体可能受三个力作用C ．物体可能不受摩擦力作用D ．物体一定受四个力作用21．如图所示，将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁．开始时a 、b 均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a 所受摩擦力F fa ≠0，b 所受摩擦力F fb ＝0.现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( )A ．F fa 大小不变B ．F fa 方向改变C ．F fb 仍然为零D ．F fb 方向向右22.如图，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等，盒子沿倾角为α的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法中正确的是( )A ．无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力B ．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力C ．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力D ．盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力。

物体的平衡 同步练习（一）共点力的平衡1．下列关于质点处于平衡状态的论述`，正确的是（ ）A 质点一定不受力的作用B 质点一定没有加速度C 质点一定没有速度D 质点一定保持静止2．如图所示，重4 N 的物体与弹簧相连，静止在倾角为300的斜面上，若弹簧的弹力大小为4N ，则物体受到的静摩擦力为（ ）A 方向必沿斜面向上B 方向可能沿斜面向下C 大小必为6ND 大小可能为6N3．如图所示，用轻绳将重球悬挂在竖直光滑墙上，当悬绳 变长时，A 绳子拉力变小，墙对球的弹力变大B 绳子拉力变小，墙对球的弹力变小C 绳子拉力变大，墙对球的弹力变大D 绳子拉力变大，墙对球的弹力变小4．一个质点受到几个恒力的作用而处于平衡状态，若去掉其中一个大小为10N ，方向水平向左的力，余下的力的合力是 N ，方向 。

5．方木块静止在倾角为θ的斜面上，那么，斜面对木块作用力的方向A 沿斜面向下B 垂直斜面向上C 沿斜面向上D 竖直向上6．如图所示，物体A 重10N ，物体B 重10N ，A 与水平面间的动摩擦因素μ=0.2，绳重不计，绳与定滑轮间的摩擦不计。

若A 处于静止状态，试求：水平力F 的取值范围。

（可认为最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等）7． 木块与斜面间的动摩擦因素为μ，当斜面的倾角θ满足 条件时，木块恰能沿斜面匀速下滑。

8．重12N 的物体静止在斜面上，所受重力和弹力的合力为6N ，则此斜面的倾角为 ；斜面对物体的支持力大小为 N 。

9．一个物体受若干共点力作用而处于平衡状态，其中的一个力F 1= 35N ，方向向右，另一个力F 2= 5N ，方向向左，这些力都在同一平面内。

现将F 1逆时针转900，将F 2顺时针转900，则物体所受合力大小为 N 。

10．氢气球重10N ，空气对它的浮力为16N ，用绳拴住，由于受水平风力作用，绳子与竖直方向成300角，则绳子的拉力大小为 N ，水平风力大小是 N ．。

力 物体的平衡(阶段检测一)(时间90分钟，满分100分)第Ⅰ卷(选择题，共60分)一、选择题(每小题6分，共60分)1．如图所示，条形磁铁A 、B 异名磁极相对，用细绳将条形磁铁A 竖直挂起来，静止后将细绳烧断，A 、B 同时下落，不计空气阻力，则下落过程中( )A ．A 、B 的加速度均为g B ．A 、B 均只受重力作用C ．A 、B 可能只受两个力的作用D ．A 、B 都受到三个力的作用解析：A 、B 整体只受重力作用，A 、B 的加速度均为g ，A 对；隔离A 或B ，由于异名磁极相互吸引而导致AB 相互挤压，AB 之间的引力恰好与弹力平衡，BC 错，D 对．答案：AD2．(2009·青岛)如图所示，一质量为m 的物体沿倾角为30°的光滑斜面下滑，下滑过程中斜面体保持静止，重力加速度为g ，则在物体下滑过程中( )A ．斜面体不受地面的摩擦力B ．斜面体受地面的摩擦力的方向向左C ．斜面体受地面的摩擦力的方向向右D ．斜面体受地面的摩擦力的大小为34mg解析：整体进行受力分析，设斜面体的质量为M ，F N 为其所受支持力，F f 为其所受摩擦力．竖直方向(m ＋M )g －F N ＝mg sin θsin θ 水平方向F f ＝mg sin θcos θ＝34mg 由方程可知摩擦力水平向左，大小为34mg ，故B 正确． 答案：B3．(2009·沈阳)关于摩擦力以下几种说法你认为正确的是：①摩擦力的方向总是与物体的运动方向共线；②滑动摩擦力总是阻碍物体之间的相对运动；③摩擦力做功总是使物体的机械能减小；④滑动摩擦力做功肯定能生热，使物体内能增加( )A．①和③是正确的B．②和③是正确的C．②和④是正确的D．只有②是正确的解析：摩擦力可以是动力也可以是阻力．答案：C4．(2009·济南)如图，物体M在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，关于M 受力的个数，下列说法中正确的是()A．M一定是受两个力作用B．M一定是受四个力作用C．M可能受三个力作用D．M不是受两个力作用就是受四个力作用解析：若拉力F大小等于物体的重力，则物体与斜面没有相互作用力，所以物体就只受到两个力作用；若拉力F小于物体的重力时，则斜面对物体产生支持力和静摩擦力，故物体应受到四个力作用，D正确．答案：D5．(2010·桂林市十八中)如图所示，质量分别为m A和m B的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上，B悬挂着．已知m A＝2m B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到50°，系统保持静止．下列说法正确的是()A．绳子对A的拉力将增大B．物体A对斜面的压力将减小C．物体A受到的静摩擦力不变D．物体A受到的合力将增大答案：B6．在一个半径为R的半球形的碗内，有一只小虫子，它想沿碗的内表面缓慢向上爬，假设小虫子与碗之间的动摩擦因数为μ，小虫子在上爬过程中与碗连线与竖直方向的夹角为θ，如图所示，则下面说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A．小虫子一定能爬到碗的顶端B．小虫子能够爬到的最高点与动摩擦因数μ有关，最高点满足μ＝tan θC．小虫子能够爬到的最高点与动摩擦因数μ有关，最高点满足μ＝sin θD．以上说法均不正确解析：小虫子在碗的内表面缓慢向上爬，可以看作是平衡状态，分析其受力如图所示，N＝mg cosθ，静摩擦力f＝mg sinθ，随着高度的增大，夹角θ增大，当静摩擦力达到最大时，即μmg cosθ＝mg sin θ，解得μ＝tanθ.答案：B7．如图所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一小铁球，横杆右边用一根细线吊一小铁球．当小车向右做加速运动时，细线保持与竖直方向成α角，若θ<α，则下列说法正确的是()A．轻杆对小球的弹力方向与细线平行B．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上C．轻杆对小球的弹力方向既不与细线平行也不沿着轻杆方向D．此时轻杆的形变包括拉伸形变与弯曲形变解析：对于右边的小球，受到竖直向下的重力mg和沿细线方向的拉力T，根据牛顿第二定律得：mg tan α＝ma①；对于左边的小球，设轻杆对球的弹力方向与竖直方向成β角，同理：m′g tanβ＝m′a②.联立①②得β＝α，A对BC错；由上述轻杆对铁球弹力的方向可知D正确．答案：AD8．撑杆跳是一项非常受欢迎的运动项目，在2008年北京奥运会中，俄罗斯女将伊辛巴耶娃以5.05 m的成绩第24次打破世界纪录．若将她撑杆的支点与地面接触的瞬间到运动员松手离开杆的过程中，其受力情况简化为一个长木板上有一木块的模型，如图所示，当长木板的倾角θ逐渐增大时，则()A．如果木块一直静止在长木板上，则木块所受的重力和支持力的合力逐渐增大B．如果木块一直静止于长木板上，则木块所受重力、支持力和静摩擦力的合力逐渐增大C．如果木块一直静止在长木板上，则木块所受的重力、支持力和静摩擦力的合力不变D．如果θ从0°一直增大到90°，则木块所受的摩擦力一直增大解析：分析物块受力如右图所示，物块保持静止合力为零，所受三个共点力．任意两个力的合力与第三个力等大反向，即重力与支持力的合力大小与F5相等．又F f＝mg sinθ，θ角越大，F f越大，故A正确，B错．三个共点力平衡合力为零不变，C正确．当θ增大到某一值时物体发生滑动，由静摩擦力变为滑动摩擦力其中最大静摩擦力大于滑动摩擦力，所以摩擦力先增大，后突然减小，故D错．答案：AC9．如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为m的小球．当小车有水平向右的加速度且逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化(用F1至F4变化表示)可能是图中的(OO′沿杆方向)()解析：此题可归结为动态平衡问题，初始静止球受力平衡，杆给其弹力竖直向上，随加速度增大，弹力沿水平分力变大，但其重力不变，故弹力上矢端为水平变化，故C正确．答案：C10．A、B、C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连，处于静止状态，如图所示，C是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于G，动滑轮的质量不计，打开箱子下端开口，使砂子均匀流出，经过时间t0流完，则下图中哪个图线表示在这个过程中桌面对物体B的摩擦力F f随时间的变化关系()答案： B第Ⅱ卷(非选择题，共40分)二、非选择题(共40分)11．(20分)(2010·杭州)在“探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系”实验中知道在弹性限度内，弹簧弹力F与形变量x成正比，并且不同弹簧，其劲度系数也不同．某中学的探究性学习小组从资料中查到：弹簧的劲度系数与弹簧的材料和形状有关．该学习小组想研究弹簧的劲度系数与弹簧长度的关系，现有A、B、C、D四根材料和粗细完全相同仅长度不同的弹簧．(1)学习小组的同学们经过思考和理论推导，各自提出了自己的看法，其中甲同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧长度成正比，乙同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧长度成反比，甲、乙两位同学中其中有一位同学的看法是正确的．你认为正确的是________(填“甲”或“乙”)，就这一环节而言，属于科学探究中的哪个环节________(填序号)．A．分析与论证B．进行实验与收集证据C．猜想与假设D．制定计划与设计实验(2)为验证甲、乙谁的看法正确，可通过实验完成，实验器材除上述弹簧、铁架台、已知质量的几个钩码外，还需要的实验器材是______________．探究性学习小组进行实验记录的数据如下：实验数据记录表(g ＝10 m/s 2)__________________________________解析：本题主要考查探究性实验、胡克定律．意在考查考生探究能力、实验设计和实验数据处理能力．因为是探究性实验，在猜想与假设环节中，答案具有开放性；要验证猜想与假设的正确性，需要测出劲度系数k 和弹簧的长度l ，其中k ＝mgΔl ，所以除给出的器材外，还需要刻度尺；经实验数据记录表的数据分析，可以得出结论：在实验允许的误差范围内，弹簧的劲度系数与弹簧长度成反比．答案：(1)乙(或甲) C (2)刻度尺 (3)在实验允许的误差范围内，弹簧的劲度系数与弹簧长度成反比12．(10分)(2009·上海六校模拟)天花板上用电线吊着一个重为G 的电灯，电线的自重不计，用一根能够承受34G 拉力的细线系在距悬点O 1为1.5 m 处的O 点，沿水平方向拉动电线，使电灯偏离悬点O 1的正下方，如图所示．求：(1)电灯可以偏离悬点O 1正下方的最大水平距离是多少？ (2)此时上段电线O 1O 的拉力是多 少？ 解析：对结点O 受力分析如图所示．(1)tan α＝F G ＝34G G ＝34，得α＝37°所以s ＝h sin α＝1.5×0.6 m ＝0.9 m.(2)sin α＝FF T ，F T ＝F sin α＝34G 35＝54G .答案：(1)0.9 m (2)54G13．(10分)如图所示，一球A 夹在竖直墙与三角劈B 的斜面之间，三角劈的重力为G ，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ，劈的斜面与竖直墙面是光滑的，问：欲使三角劈静止不动，球的重力不能超过多大？(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析：如图所示：对A 球：F 2＝G A 对整体：F 2′＝F 2 F f max ＝μF N F f ≤F f max F N ＝G A ＋G F f ＝F 2′ 所以G A ≤μG1－μ答案：G A ≤μG1－μ。

物体平衡练习题1. 如图（1）所示的连杆滑轮系统中，重物G 处于平衡状态，如不计连杆与滑轮的重力及摩擦力，求连杆O O '和竖直方向的夹角α是多少？2. 如图（2）所示中一个半径R =20cm ，重G =5.0N 的光滑球，搁在两块砖上，每块砖重P =1.0N ，厚b =5.0cm ，高h =20cm. 问要使两块砖保持平衡，不翻倒，它们之间的最大距离应多少？3. 如图（3）所示中的椅子椅高80cm ，重80N. 假设椅子重心距前后腿都是20cm. 求：（1）在椅背中间离地40cm 处加一个20N 的水平推力，使椅子匀速滑动，则椅子前后腿（指两前腿和两后腿）对地面的压力和受到的摩擦力分别多大？（2）如用20N 的水平拉力加在椅背离地板20cm 处，使椅子仍作匀速滑动，前后腿对地面的压力和受到的摩擦力又分别是多大？（3）水平拉力F =20N 作用在椅背中间离地多高处，椅子将要倾倒？4. 如图（4）所示中为某一施工的起重装置，支杆AB 和CD 都是8米，CE 为2米，铁索一端固定在C 点，另一端通过O 点的动滑轮和A 点的定滑轮把4105.1⨯N 的重物提升。

当︒=∠120AOC 时，问：（1）如果要保持支杆CD 竖直，这时拉线EG 所受的力多大？（2）已知CD 支杆重3104⨯=P N ，这时它对地面的压力多大？5. AB 为均匀横杆，重G =25N ，A 端挂一盏重W =10N 的灯，B 端固定在竖直墙上，图（1） 图（2）图（3）图（4）轻质斜杆CD 拉住横杆，夹角︒=30α，4ABAC =. 求横杆在C 点和B 点所受的力。

6. 重为G 的匀质球，半径为R ，放在墙和板AB 之间。

板的A 端由铰链连接，B 用水平绳索BC 拉住。

板长为l ，和墙的交角为α，重力不计。

求绳索的拉力T ，并问α为何值时，绳的拉力为最小，最小值是多少？7. 均匀直棒AB ，长L =1m 米，重力G =5N ，两端用细线悬挂于同一点O ，悬线和棒的夹角分别为︒=30α、︒=60β. 要使棒保持水平方向必须在离B 端x 处悬挂一个重物F =10N. 求：（1）重物悬挂的位置。