第四章 物体的平衡
训练1 共点力作用下物体的平衡
[基础题]
1．下列说法正确的是( )
A．只有静止的物体才处于平衡状态
B．物体的速度为零，不一定处于平衡状态
C．竖直上抛的物体到达最高点时，处于平衡状态
D．从静止释放的物体，在下落的瞬间处于平衡状态
2．在下列选项中，能表示物体处于平衡状态的是( )
3．重60 N的物体放在水平地面上，现用35 N的竖直向上的拉力提物体，则物体所受
的合力是( )
A．25 N B．95 N
C．0 D．因为不知物体所处状态，故无法判断
4.如图1所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之
间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为( )
图1
A.mg和mg B.mg和mg
C.mg和μmg D.mg和μmg
5．如图2所示，一只蜗牛沿着葡萄枝缓慢爬行，若葡萄枝的倾角为α，则葡萄枝对重为
G的蜗牛的作用力为( )
图2
A．Gsin α B．Gcos α
C．小于G D．G
6．三个共点力作用在同一物体上，处于平衡状态．其中一个力大小为4.0 N，方向向北；
另一个力大小为3.0 N，方向向东；那么第三个力的大小和方向为( )
A．5.0 N，向东北 B．5.0 N，向西南
C．7.0 N，向东北 D．7.0 N，向西南
7．放在斜面上的一个物体，当斜面倾角为θ时，它能沿斜面匀速下滑，求物体和斜面
之间的动摩擦因数．
[能力题]
8.如图3所示，晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，绳子的质
量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计，衣服处于静止状态．如果保持绳子A端、B端在杆上的位置不变，将右侧杆平移到虚线位置，稳定后衣服仍处于静止状态．则( )
图3
A．衣服受到的合力变大 B．衣服受到的合力不变
C．绳对挂钩弹力的合力变小 D．绳对挂钩弹力的合力不变
9．一质量为M的探空气球在匀速下降．若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动
过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为( )
A．2 B．M－
C．2M－ D．0
10.如图4所示，一物体放在水平地面上，对物体施加一个倾角为θ的斜向上方的力F，
当这个力从零开始逐渐增大时，物体受到的摩擦力将( )
图4
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．先逐渐增大，后又减小 D．先逐渐减小，后又增大
11.如图5所示，有一劲度系数为300 N/m的轻质弹簧，一端固定在竖直墙面上，另一端
固定在木块上，木块放置在水平面上．木块在8 N的拉力作用下处于静止状态，已知此时地面对木块施加大小为2 N、方向向左的摩擦力，求弹簧的伸长量．
图5
[探究与拓展题]
12. 如图6所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物
块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面间的动摩擦因数为多大？
图6
答案
1．B 2.C 3.C 4.A 5.D 6.B
7．tan θ
8.BD 9.A 10.C
11.2 cm
12．2－
训练2 共点力平衡条件的应用
[基础题]
1.举重运动员在抓举比赛时，为了减小杠铃上升的高度和便于发力，抓握杠铃的两手间
要有较大距离，使两臂上举后两臂间成钝角，手臂伸直后所受作用力沿手臂方向，一质量为75 kg的运动员，在举起125 kg的杠铃时，两臂成120°角，如图1所示，则此时运动员的每只手臂对杠铃的作用力F及运动员对地面的压力N的大小分别为(g取10 m/s2)( )
图1
A．F＝1 250 N，N＝2 000 N B．F＝1 250 N，N＝3 250 N
C．F＝625 N，N＝2 000 N D．F＝722 N，N＝2 194 N
2.如图2所示，清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重
量为G，悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2，则( )
图2
A．F1＝
B．F2＝Gtan α
C．若缓慢减小悬绳的长度，F1与F2的合力变大
D．若缓慢减小悬绳的长度，F1减小，F2增大
3.如图3所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机．三脚架的三根轻质
支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为( )
图3
A.mg B.mg
C.mg D.mg
4.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住
质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°，如图4所示．则物体所受摩擦力( )
图4
A．等于零
B．大小为mg，方向沿斜面向下
C．大小为mg，方向沿斜面向上
D．大小为mg，方向沿斜面向上
5.我国国家大剧院外部呈椭圆型．屋顶可视为半球形，一警卫人员为执行安保任务，须在
半球形屋顶上向上缓慢爬行，如图5所示，则他在向上爬的过程中( )
①屋顶对他的支持力变大 ②屋顶对他的支持力变小 ③屋顶对他的摩擦力变大 ④屋顶对他的摩擦力变小
图5
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
6．若把一木块置于台秤上，台秤的读数为50 N，然后用一个与水平方向夹角为60°的斜
向上的拉力作用于木块上，木块仍保持静止，但发现台秤的读数减少了20 N．求：
(1)斜向上的拉力的大小．
(2)木块与台秤间的摩擦力．
[能力题]
7.如图6所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线
连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态．则该力可能为图中的( )
图6
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4
8.如图7所示，用三根轻绳将质量均为m的A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之
间两两连接．然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于直线状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态．三根轻绳的长度之比为OA∶AB∶OB＝3∶4∶5.则下列说法正确的是( )
图7
A．OB绳中的拉力小于mg B．OA绳中的拉力大小为mg
C．拉力F大小为mg D．拉力F大小为mg
9.如图8所示，质量为m的物体，在水平力F的作用下，沿倾角为α的粗糙斜面向上做匀
速运动，试求水平力的大小．
图8
10.如图9所示，在岸边用绳通过一定滑轮牵引一只小船匀速靠岸，设在小船靠岸的过程
中小般所受阻力恒定不变，试分析小船在靠岸过程中绳子拉力的大小和小船所受浮力的变化情况．
图9
[探究与拓展题]
11.如图10所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m＝ kg，斜面倾角θ＝30°，悬线与竖直方向夹角α＝30°，求：(g取10 m/s2)
图10
(1)悬线对小球拉力的大小；
(2)小球对斜面的压力多大．
答案
1．A 2.B 3.D 4.A 5.B
6．(1) N (2) N
7．BC 8.BD
9.mg
10．绳子拉力逐渐增大，小船所受浮力逐渐减小
11.(1)10 N (2)10 N
