人教版高中物理必修1专题测试：物体的平衡

６ 专题测试：物体的平衡

(满分100分，100分钟完成) 班级_______姓名_______

第Ⅰ卷(选择题 共48分)

一、选择题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，选错或不选的得0分。

1．下列说法正确的是 （ ）

A．只有物体所受合力等于零，物体才能处于静止状态

B．如果物体所受合力等于零，则一定处于匀速直线运动状态

C．只要物体的速度为零，物体就一定处于平衡状态

D．如果物体受到共点力作用而处于平衡状态，则合力一定为零

2．下列作用在同一物体上的几组共点力中，不．可能．．使物体做匀速直线运动的有 （ ）

A．3N、4N、5N

B．4N、3N、6N

C．4N、6N、9N

D．5N、6N、12N

3．某物体受到四个同一平面内的力作用而处于静止状态，现保持其中三个力的大小和方向均不变，使另一个大小为F的力方向转过90º，则欲使物体仍能保持静止状态，必须再加上一个大小为多少的力 （ ）

A．F

B．2F

C．2F

D．3F

4．如图1所示，重4N的物体与弹簧相连，静止在倾角为30º的斜面上，若弹簧的弹力大小为4 N，则物体受到的静摩擦力 （ ）

A．方向必沿斜面向上

B．方向可能沿斜面向下

C．大小必为6N

D．大小不可能为6N

5．如图2所示，质量为m的木块在置于水平桌面上的木板上滑行。木板在桌面上处于静止状态，质量M＝3m。已知木块与木板、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ，则木板所受桌面的摩擦力大小为 （ ）

A．μmg

B．2μmg

C．3μmg

D．4μmg

6．如图3所示，物体M静止于倾斜放置的木板上，当木板倾斜角θ逐渐增大，直至M开始滑动之前的过程中，物体M对木板的压力FN和M所受的摩擦力F1的变化是 （ ） M m v

图2 图1 ６ A．FN、F1都增大

B．FN、F1都减小

C．FN增大，F1减小

D．FN减小，F1增大

7．如图4所示，处在水平面上的物体在右上方的斜拉力F2的作用下而处于静止状态，则物体所受到的静摩擦力F1与拉力F2的合力方向必 （ ）

A．斜向右上方

B．竖直向上

C．斜向左上方

D．无法确定

8．如图5所示，在倾角为α的斜面上放一质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则小球对斜面的压力是 （ ）

A．mgcosα

B．mgtanα

C．mg/cosα

D．mg

二、选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得4分，对而不全得2分。选错或不选的得0分。

9．在水平力F的作用下，重为G的物体沿竖直墙壁匀速下滑，如图6所示。若物体与墙之间的动摩擦因数为，则物体所受摩擦力的大小为 （ ）

A．μF

B．μF＋G

C．G

D．22FG

10．如图7所示，用大小相等、方向相反，并在同一水平面上的力F挤压相同的木板，木板之间夹着两块相同的砖，砖和木板保持相对静止，则 （ ）

A．两砖间摩擦力为零

B．F越大，板和砖之间的摩擦力越大

C．板、砖之间的摩擦力等于每块砖重

D．两砖间没有相互挤压的力

11．如图8所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则 （ ）

A．Q受到的摩擦力可能变小

B．Q受到的摩擦力一定变大

C．轻绳上拉力一定变小

D．轻绳上拉力一定不变

12．如图9所示，在粗糙的水平面上放一个三角形木块A，在木块A的斜面上再放一物体B，θ

图3 M

F2

图4

θ

图5

F F

图7

P Q

图8 图6 F

６ 物体B静止在斜面上，则 （ ）

A．木块A仍保持静止，但是有相对水平面向左的运动趋势

B．木块A仍保持静止，但是有相对水平面向右的运动趋势

C．木块A仍保持静止，而且没有相对水平面的运动趋势

D．物体B对木块A的作用力方向竖直向下

第Ⅱ卷（非选择题，共52分）

三、填空、实验题：本大题共6小题，每小题4分，共24分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。

13．物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力的关系是______________________，这三个力的合力等于___________。

14．物体放在水平地面上，受水平拉力F作用，拉力F由零开始逐渐增大，直到物体开始滑动，在物体静止不动的过程中，它受到的合外力为________，它受到的摩擦力逐渐________。

15．在倾角为53º的斜面上放一个重为100N的物体，现用大小也为100N的沿斜面向上的力F作用在该物体上使其静止，则物体所受到的摩擦力大小为______N，方向为___________。

16．一个物体在三个共点力的作用下正向东做匀速直线运动。已知F1＝6 N，F2＝7 N，F3＝8 N，那么这三个力的合力大小是___________N。若撤去一个向西方向的力F1，那么其他两个力的合力大小是___________N，方向___________。

17．一个物体受若干共点力作用而处于平衡状态，其中的一个力F1＝35N，方向向右，另一个力F2＝5N，方向向左，这些力都在同一平面内。现将F1逆时针转90°，将F2顺时针转90°，则物体所受合力大小为___________N。

18．如图10，物块M左侧与轻弹簧相连，弹簧左端固定在竖直墙上。开始时物块M静止在粗糙的水平面上，弹簧处于被拉伸状态。现在对M施加一个从零开始逐渐增大的向右的水平拉力F，直到M开始向右运动为止。在这个过程中，弹簧的弹力大小变化情况是___________，水平面所受摩擦力大小的变化情况是______________________。

四、计算题：本大题共3小题，计26分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

19．（8分）质量为20 kg的物体，放在倾角为30°的斜面上恰能匀速下滑，若要使物体沿斜面匀速向上运动，需对物体施加多大的沿斜面向上的力？（取g＝10m/s2）

M F

图10 θ

图9 A B

６ 20．（8分）如图11所示，在竖直墙壁的顶端有一直径可以忽略的定滑轮，用细绳将质量为m＝2kg球沿墙壁匀速拉起来。起始时绳与墙的夹角θ＝30º，终了时绳与墙的夹角θ＝60º，在这一过程中，拉力F的最大值为多少？最小值为多大？球对墙的压力的大小在这个过程中的是怎样变化的？（g＝10m/s2）

21．（10分）如图12所示，物体A重10N，物体B重10 N，A与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0.2，绳重、绳与定滑轮间的摩擦均不计。A处于静止状态，问水平拉力F应取何值？（可认为最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等）

图11 F

B

A F 60º

图12

６

参考答案

一、选择题：

1．D 2．D 3．B 4．B

5．A 6．D 7．B 8．C

二、选择题：

9．AC 10．AC 11．AD 12．CD

三、填空、实验题：

13．大小相等，方向相反；零

14．零；增大

15．20；沿斜面向下

16．0；6；向东

17．50

18．不变；先减小到零，再逐渐增大

四、计算题：

19．【答案】200 N。

【解析】当物体沿斜面匀速下滑时，设体所受的支持力和滑动摩擦力分别为FN和Ff，由平衡条件得：

FN＝mgos30°，Ff＝mgin30°

用平行于斜面的拉力F使物体沿斜面匀速上滑时，物体所受的支持力不变，滑动摩擦力大小也不变，但方向沿斜面向下，根据平衡条件有：

F＝Ff＋mgin30°＝2mgsin30°＝200 N。

20．【答案】Fmax＝40N；Fmin＝4033N；球对墙的压力逐渐增大

【解析】球受到重力mg、支持力FN和拉力F三个力作用，且合力为零。由平衡条件知，三力首尾相接构成封闭的矢量三角形，如右图。

由矢量三角形知，拉力为：

cosmgF

当θ＝60º时，F有最大值：Fmax＝40N；

当θ＝30º时，F有最小值：Fmin＝4033N。

在此过程中，绳与墙的夹角θ逐渐增大，由矢量三角形知， FN的变化也在不断增大。

21．【答案】4.73N≤F≤5.27N

【解析】分别以A、B为对象，受力情况如右图。

根据物体B的平衡有：

F1＝mBg

根据A物体在竖直方向的平衡有： mg

FN F θ

60º F FN F1

mAg Ff F1

mBg