3.5共点力的平衡 同步练习（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 3.5共点力的平衡 同步练习（Word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-08 02:51:44 | ||
图片预览
文档简介
人教版必修第一册 3.5 共点力的平衡
一、单选题
1．如图所示，物体A左侧为竖直墙面，在竖直轻弹簧作用下，A、B保持静止。则物体A的受力个数为（ ）
A．2 B．4 C．3 D．5
2．每逢春节，家家户户都会选择挂灯笼来烘托节日的氛围，就连大街上也随处可见它们的身影。如图，三个灯笼由轻绳连接起来挂在灯柱上，O为结点，轻绳OA、OB、OC长度相等，无风时三根绳拉力分别为FA、FB、FC。其中OB、OC两绳的夹角为，灯笼总质量为3m，重力加速度为g。下列表述正确的是（ ）
A．FB一定等于mg
B．FB与Fc合力大小等于3mg
C．FA和FB大小不可能相等
D．FB与FC是一对平衡力
3．如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下滑。在箱子的中央有一只质量为m的苹果，它受到周围苹果对它作用力的方向（ ）
A．沿斜面向上 B．沿斜面向下 C．垂直斜面向上 D．竖直向上
4．那组共点力作用在一个物体上可能使物体平衡（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示，若在O点处用轻绳悬挂一个质量为m的物体处于平衡状态。A、B为竖直墙壁上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB=90°，∠COD=60°。则绳AO所受拉力的大小为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示装置，两根细绳拴住一小球，保持两细绳间的夹角θ＝120°不变，若把整个装置在纸面内顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳的拉力F1、CB绳的拉力F2的大小变化情况是（ ）
A．F1先变小后变大
B．F1一直增大
C．F2一直增大
D．F2最终变为零
7．如图所示，一小虫在半径为R的半球形碗内沿碗面缓慢向上爬，假定小虫与碗之间动摩擦因数是，小虫与球心的连线和竖直方向夹角为，则下列有关说法正确的是（ ）
A．小虫可以沿碗爬到碗的顶端
B．小虫沿碗爬到的位置和动摩擦因数有关，最高点满足
C．小虫沿碗爬到的位置和动摩擦因数有关，最高点满足
D．条件不足，无法判断小虫能爬到的具体位置
8．一盏电灯重力为，悬于天花板上的点，在电线处系一细线，使电线与竖直方向的夹角为，与水平方向成α角，如图所示，现保持点位置不变，使α角由缓慢增加到，在此过程中（ ）
A．电线上的拉力逐渐增大
B．细线上的拉力先增后减
C．细线上拉力的最小值为
D．细线上拉力的最小值为
9．一质量为m的木块能够静止于倾角的斜面上，现对木块施加恒定的水平力，木块仍静止在斜面上，如图所示．则木块在前、后两种情况下所受的摩擦力大小之比为（ ）
A． B． C． D．
10．某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。将弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的挂钩处系一细线，把细线的另一端系在弹簧测力计A下端细线上的O点处，手持弹簧测力计B水平向左拉，使O点缓慢地向左移动，且总保持弹簧测力计的拉力方向不变，不计弹簧测力计所受的重力，两弹簧测力计的拉力均不超出它们的量程，则弹簧测力计A、B的示数、的变化情况是（ ）
A．一直减小，一直增大
B．一直增大，一直增大
C．一直增大，先增大后减小
D．先减小后增大，一直增大
11．如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙固定斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，重力加速度为g，则（ ）
A．滑块可能受到三个力作用
B．弹簧一定处于压缩状态
C．斜面对滑块的支持力大小可能为零
D．斜面对滑块的摩擦力大小一定大于mg
12．如图所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，物块与地面间的动摩擦因数为。若保持F的大小不变，而方向突然变成与水平面成60°角，则物块将（ ）
A．做匀加速直线运动 B．做匀减速直线运动
C．做匀速直线运动 D．离开地面向上做曲线运动
13．一位同学采用将两弹簧测力计秤钩钩住相互牵拉的方法，来探究相互作用力的大小关系。实验前他先将A、B两弹簧测力计分别正向悬挂后校正零点。在实验中他发现：当两个测力计沿竖直方向牵拉时（如图甲所示），两个测力计的示数始终不相等。经过研究他了解到，弹簧测力计的结构如图乙所示，弹簧的上端固定在测力计的外壳上， 弹簧的下端连着拉杆，指针栓套在拉杆上，拉杆的另一端连接着挂钩。若将测力计外壳和提环称为外壳组件，将弹簧、拉杆、指针和挂钩称为弹簧组件。关于该同学在实验中出现的上述现象，下列说法正确的是（ ）
A．由于A测力计外壳组件的重力不能忽略，导致A测力计的示数比A测力计对B测力计的拉力大
B．由于A测力计弹簧组件的重力不能忽略，导致A测力计的示数比A测力计对B测力计的拉力大
C．由于B测力计的外壳组件重力不能忽略，B测力计的示数比B测力计对A测力计的拉力小
D．由于B测力计的弹簧组件重力不能忽略，B测力计的示数比B测力计对A测力计的拉力小
14．如图所示，用一根细线系住重力为G、半径为R的球，其与倾角为α的光滑斜面接触，处于静止状态，球与斜面的接触面非常小，当细线悬点O固定不动，斜面缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中，下述正确的是（ ）
A．细绳对球的拉力先减小后增大 B．细绳对球的拉力先增大后减小
C．细绳对球的拉力一直减小 D．细绳对球的拉力最小值等于G
15．目前，我市每个社区均已配备了公共体育健身器材，如图所示器材为一秋千，用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点。由于长期使用，导致两根支架向内发生了微小倾斜，如图中虚线所示，但两悬挂点仍等高。座椅静止时用F表示两轻绳对座椅拉力的合力，F1表示单根轻绳对座椅拉力的大小，则（ ）
A．F不变，F1变小 B．F不变，F1变大
C．F变小，F1变小 D．F变大，F1变大
二、填空题
16．在共点力作用下物体平衡的条件是______。
17．如图所示，一铁架台置于水平地面上，其上有一轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直，现将水平力作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止，则在这一过程中，水平力______；细线的拉力______；铁架台对地面的压力______。（选填“变大”或“变小”或“不变”）
18．一个物体在几个共点力作用下处于平衡状态。现把其中一个向东的大小为的力反向，其他各个力不变，则这几个共点力的合力大小等于___________，方向___________。
三、解答题
19．质量为的木块在水平拉力的作用下，沿水平而作匀速直线运动。如图所示，若用与水平方向夹角为的力F＇拉木块，木块仍能保持匀速直线运动。重力加速度，，。求：
（1）木块与地面间的动摩擦因数μ的大小；
（2）F＇的大小。
20．氢气球重力N，所受空气浮力N，由于受水平风力F作用，系氢气球的轻绳和地面成30°角，如图所示。求轻绳的拉力大小T及氢气球受到的水平风力的大小F。
21．倾角为30°的斜面体置于粗糙的水平地面上，其斜面光滑，底边粗糙，顶端安装一光滑轻滑轮，另有光滑圆环固定在竖直平面内，圆心在O点。一小球套在圆环上，通过绕过轻滑轮的细线与斜面上的小物块相连。在竖直向下拉力F作用下，小球静止Q点，连线与水平方向成53°角，细线与环恰好相切，滑轮与小物块之间的细线与斜面平行，如图所示，斜面体始终保持静止。已知小球的质量，小物块的质量，重力加速度，，，求：
（1）斜面体对小物块的支持力大小；
（2）小球与小物块之间细线上的拉力大小；
（3）拉力F的大小。
22．如图所示，三根细轻绳系于O点，其中OA绳另一端固定于A点，OB绳的另一端与放在水平地面上质量m2为20kg的物体乙相连，OC绳的另一端悬挂质量m1为8kg的钩码甲。平衡时轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37，OB绳水平。已知 重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75。
（1）求轻绳OA受到的拉力FOA大小，OB受到的拉力FOB大小；
（2）求乙受到的摩擦力；
（3）已知物体乙与水平桌面间的最大静摩擦力fmax为120N，若在钩码下方继续加挂钩码，为使物体在原位置保持静止，求最多能再加挂的钩码质量。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
先对AB整体受力分析，由平衡条件知，竖直方向
F=GA+GB
水平方向，不受力，故墙面无弹力，隔离A物体，必受重力、B对A的弹力和摩擦力作用，受三个力。
故选C。
2．B
【详解】
AB．根据共点力平衡，FB与FC合力的大小应该等于灯笼的总重量3mg，即
由于对称性可知
可得
无论取何值，都有
A错误，B正确；
C．当取120o时，对O点进行受力分析，根据平衡条件和对称性可知，FA和FB大小相等，C错误；
D．一对平衡力一定是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，而FB与FC方向不相反，因此不是一对平衡力，D错误。
故选B。
3．D
【详解】
这个质量为m的苹果是匀速下滑的，这说明受力平衡，它自身受到的重力竖直向下，大小为mg，以及来周围苹果对它的力，说明周围苹果对它的合力与重力的大小相等方向相反，所以周围苹果对它的作用力大小为mg，方向竖直向上．
故选D。
4．C
【详解】
A．根据力的平行四边形法则， 和 的合力方向不能与的方向相反，则合力不为零，不能使物体平衡，A错误；
B．根据力的平行四边形法则， 和 的合力方向不能与的方向相反，则合力不为零，不能使物体平衡，B错误；
C．根据力的平行四边形法则， 和 的合力方向可能与的方向相反，则合力为零，能使物体平衡，C正确；
D．根据力的平行四边形法则， 和 的合力方向不能与的方向相反，则合力不为零，不能使物体平衡，D错误。
故选C。
5．D
【详解】
设绳OA和绳OB拉力的合力为F，以O点为研究对象，O点受到连接小球的绳子拉力大小为mg、杆的支持力F1和F，作出力图1
根据平衡条件得
将F分解，如图2
则有AO所受拉力的大小为
ABC错误，D正确。
故选D。
6．D
【详解】
画小球的受力分析图如图所示
构建力的矢量三角形，三角形中重力不变，作初始三角形的外接圆（任意两边的中垂线交点即外接圆圆心），然后让另两个力的交点在圆周上按F1、F2的方向变化规律滑动，力的三角形的外接圆正好是以初态时的F2为直径的圆周，知F1先变大后变小，F2一直变小，最终CA沿竖直方向，此时F1＝mg，F2变为零，故ABC错误D正确。
故选D。
7．B
【详解】
小虫缓慢向上爬，可以认为小虫处于平衡状态，则小虫的合力始终为零，小虫爬到最高位置时，达到最大静摩擦力，根据平衡条件有
解得
则小虫沿碗爬到的位置和动摩擦因数有关，最高点满足，故ACD错误B正确。
故选B。
8．C
【详解】
对结点O受力分析，有
由于细线OA与电线OB的合力一定沿竖直向上的方向，大小与重力相等，而OB的方向始终与竖直方向成，如图所示，则当OA与水平方向夹角由缓慢增加到的过程中，细线OA上的拉力先减小后增大，且当时，最小，最小值为
电线OB的拉力一直减小，故A、B、D错误，C正确。
故选C。
9．C
【详解】
没有F作用时木块静止在斜面上时，由平衡条件知
F作用后木块仍静止，在斜面平面内，F与重力下滑分力的合力与静摩擦力平衡，则有
带入题中数据可得
故选C。
10．B
【详解】
以O点为研究对象，其受力变化如同所示
由图可知，开始时弹簧A处于竖直状态，其拉力大小等于Mg，B弹簧拉力为零，当O点左移时，弹簧A与竖直方向的夹角在增大，由受力图可知FA变大，FB变大。
故选B。
11．A
【详解】
AB．假设没有弹簧且斜面足够粗糙，滑块也可能静止在题图所示位置，所以弹簧可能处于原长状态，此时滑块受到三个力的作用，故A正确，B错误；
C．如果斜面对滑块的支持力大小为零，那么斜面与滑块之间肯定没有摩擦力，滑块只受到竖直向下的重力和沿弹簧方向的力，不可能平衡，所以斜面对滑块的支持力大小不可能为零，故C错误；
D．根据滑块沿斜面方向上二力平衡可知，斜面对滑块的摩擦力大小一定等于
故D错误。
故选A。
12．C
【详解】
当F水平时有
当保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角时，拉力的水平分力
摩擦力大小
可知
故物块仍做匀速直线运动。
故选C。
13．B
【详解】
A．弹簧的上端固定在测力计的外壳上， A测力计外壳组件对A测力计的示数没有影响，即A测力计的示数等于A测力计对B测力计的拉力，A错误；
B． A测力计的示数等于A测力计弹簧组件的重力与A测力计对B测力计的拉力，由于A测力计弹簧组件的重力不能忽略，导致A测力计的示数比A测力计对B测力计的拉力大，B正确；
C．B测力计的示数是B测力计的外壳组件重力和B测力计弹簧组件的重力以及手对B的拉力之和，B测力计对A测力计的拉力是A测力计的示数，由于B测力计的外壳组件重力不能忽略，则B测力计的示数比B测力计对A测力计的拉力大，C错误；
D．B测力计的示数是B测力计的外壳组件重力和B测力计弹簧组件的重力以及手对B的拉力之和，B测力计对A测力计的拉力是A测力计的示数，由于B测力计的弹簧组件重力不能忽略，B测力计的示数比B测力计对A测力计的拉力大，D错误。
故选B。
14．C
【详解】
以小球为研究对象，其受力分析如图所示：
因题中“缓慢”移动，故小球处于动态平衡，由图知在题设的过程中，F一直减小，当绳子与斜面平行时，F与FN垂直，F有最小值，且Fmin＝Gsinα，故选项C正确，ABD错误；
故选C。
15．A
【详解】
由于座椅处于静止状态，其所受合力为零，故两轻绳对座椅拉力的合力F与座椅的重力等大反向；两支架向内微小倾斜，两轻绳的夹角减小，两轻绳对座椅拉力的合力F与座椅的重力等大反向，F不变；设绳子与竖直方向的夹角为，由平衡条件得
得
可得两分力F1随着夹角的减小而减小，选项A正确，选项BCD错误。
故选A。
16．合力为0
略
17． 变大 变大 不变
【详解】
[1]小球受力分析如图
由平衡条件有
可知， 增大，F逐渐变大；
[2]由平衡条件有
可知， 增大，T逐渐变大；
[3]以整体为研究对象，根据平衡条件得地面对铁架台的支持力
可知，地面对铁架台的支持力不变，由牛顿第三定律知铁架台对地面的压力不变。
18． 20N 向西
【详解】
[1][2]几个力平衡中任意一个力的合力与其它几个力等值、反向、共线，现把其中一个向东的大小为10N的力撤去，因此其它几个力的合力大小10N，方向向西，如今将向东的大小为10N的力反向，则这几个共点力的合力大小为20N，方向向西。
19．（1）；（2）
【详解】
（1）对木块受力分析得
故摩擦因数
（2）再对木块受力分析得
联立得
20．N，N
【详解】
对氢气球进行受力分析，如图所示
对轻绳拉力T用正交分解法分解，得
水平方向的分力
竖直方向的分力
由于氢气球受力平衡，故水平方向和竖直方向受力均平衡，则
沿水平方向，有
沿竖直方向，有
解得
N
N
21．（1）17.3N；（2）10N；（3）6.7N
【详解】
解：（1）对小物块M和小球m分别受力分析，如图所示，根据平衡条件可知
对小物块M
（2）对小物块M
（3）对小球m
22．（1）100N，60N；（2）60N，水平向左；（3）8kg
【详解】
（1）对结点O受力分析，将甲对结点的拉力分解如图
由几何关系有
（2）乙物体在水平方向受力平衡，根据平衡条件可得，乙受到的摩擦力为
f=FOB=60N
水平向左；
（3）考虑物体乙恰好不滑动的临界情况，则根据平衡条件可得
故可得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示，物体A左侧为竖直墙面，在竖直轻弹簧作用下，A、B保持静止。则物体A的受力个数为（ ）
A．2 B．4 C．3 D．5
2．每逢春节，家家户户都会选择挂灯笼来烘托节日的氛围，就连大街上也随处可见它们的身影。如图，三个灯笼由轻绳连接起来挂在灯柱上，O为结点，轻绳OA、OB、OC长度相等，无风时三根绳拉力分别为FA、FB、FC。其中OB、OC两绳的夹角为，灯笼总质量为3m，重力加速度为g。下列表述正确的是（ ）
A．FB一定等于mg
B．FB与Fc合力大小等于3mg
C．FA和FB大小不可能相等
D．FB与FC是一对平衡力
3．如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下滑。在箱子的中央有一只质量为m的苹果，它受到周围苹果对它作用力的方向（ ）
A．沿斜面向上 B．沿斜面向下 C．垂直斜面向上 D．竖直向上
4．那组共点力作用在一个物体上可能使物体平衡（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示，若在O点处用轻绳悬挂一个质量为m的物体处于平衡状态。A、B为竖直墙壁上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB=90°，∠COD=60°。则绳AO所受拉力的大小为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示装置，两根细绳拴住一小球，保持两细绳间的夹角θ＝120°不变，若把整个装置在纸面内顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳的拉力F1、CB绳的拉力F2的大小变化情况是（ ）
A．F1先变小后变大
B．F1一直增大
C．F2一直增大
D．F2最终变为零
7．如图所示，一小虫在半径为R的半球形碗内沿碗面缓慢向上爬，假定小虫与碗之间动摩擦因数是，小虫与球心的连线和竖直方向夹角为，则下列有关说法正确的是（ ）
A．小虫可以沿碗爬到碗的顶端
B．小虫沿碗爬到的位置和动摩擦因数有关，最高点满足
C．小虫沿碗爬到的位置和动摩擦因数有关，最高点满足
D．条件不足，无法判断小虫能爬到的具体位置
8．一盏电灯重力为，悬于天花板上的点，在电线处系一细线，使电线与竖直方向的夹角为，与水平方向成α角，如图所示，现保持点位置不变，使α角由缓慢增加到，在此过程中（ ）
A．电线上的拉力逐渐增大
B．细线上的拉力先增后减
C．细线上拉力的最小值为
D．细线上拉力的最小值为
9．一质量为m的木块能够静止于倾角的斜面上，现对木块施加恒定的水平力，木块仍静止在斜面上，如图所示．则木块在前、后两种情况下所受的摩擦力大小之比为（ ）
A． B． C． D．
10．某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。将弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的挂钩处系一细线，把细线的另一端系在弹簧测力计A下端细线上的O点处，手持弹簧测力计B水平向左拉，使O点缓慢地向左移动，且总保持弹簧测力计的拉力方向不变，不计弹簧测力计所受的重力，两弹簧测力计的拉力均不超出它们的量程，则弹簧测力计A、B的示数、的变化情况是（ ）
A．一直减小，一直增大
B．一直增大，一直增大
C．一直增大，先增大后减小
D．先减小后增大，一直增大
11．如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙固定斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，重力加速度为g，则（ ）
A．滑块可能受到三个力作用
B．弹簧一定处于压缩状态
C．斜面对滑块的支持力大小可能为零
D．斜面对滑块的摩擦力大小一定大于mg
12．如图所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，物块与地面间的动摩擦因数为。若保持F的大小不变，而方向突然变成与水平面成60°角，则物块将（ ）
A．做匀加速直线运动 B．做匀减速直线运动
C．做匀速直线运动 D．离开地面向上做曲线运动
13．一位同学采用将两弹簧测力计秤钩钩住相互牵拉的方法，来探究相互作用力的大小关系。实验前他先将A、B两弹簧测力计分别正向悬挂后校正零点。在实验中他发现：当两个测力计沿竖直方向牵拉时（如图甲所示），两个测力计的示数始终不相等。经过研究他了解到，弹簧测力计的结构如图乙所示，弹簧的上端固定在测力计的外壳上， 弹簧的下端连着拉杆，指针栓套在拉杆上，拉杆的另一端连接着挂钩。若将测力计外壳和提环称为外壳组件，将弹簧、拉杆、指针和挂钩称为弹簧组件。关于该同学在实验中出现的上述现象，下列说法正确的是（ ）
A．由于A测力计外壳组件的重力不能忽略，导致A测力计的示数比A测力计对B测力计的拉力大
B．由于A测力计弹簧组件的重力不能忽略，导致A测力计的示数比A测力计对B测力计的拉力大
C．由于B测力计的外壳组件重力不能忽略，B测力计的示数比B测力计对A测力计的拉力小
D．由于B测力计的弹簧组件重力不能忽略，B测力计的示数比B测力计对A测力计的拉力小
14．如图所示，用一根细线系住重力为G、半径为R的球，其与倾角为α的光滑斜面接触，处于静止状态，球与斜面的接触面非常小，当细线悬点O固定不动，斜面缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中，下述正确的是（ ）
A．细绳对球的拉力先减小后增大 B．细绳对球的拉力先增大后减小
C．细绳对球的拉力一直减小 D．细绳对球的拉力最小值等于G
15．目前，我市每个社区均已配备了公共体育健身器材，如图所示器材为一秋千，用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点。由于长期使用，导致两根支架向内发生了微小倾斜，如图中虚线所示，但两悬挂点仍等高。座椅静止时用F表示两轻绳对座椅拉力的合力，F1表示单根轻绳对座椅拉力的大小，则（ ）
A．F不变，F1变小 B．F不变，F1变大
C．F变小，F1变小 D．F变大，F1变大
二、填空题
16．在共点力作用下物体平衡的条件是______。
17．如图所示，一铁架台置于水平地面上，其上有一轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直，现将水平力作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止，则在这一过程中，水平力______；细线的拉力______；铁架台对地面的压力______。（选填“变大”或“变小”或“不变”）
18．一个物体在几个共点力作用下处于平衡状态。现把其中一个向东的大小为的力反向，其他各个力不变，则这几个共点力的合力大小等于___________，方向___________。
三、解答题
19．质量为的木块在水平拉力的作用下，沿水平而作匀速直线运动。如图所示，若用与水平方向夹角为的力F＇拉木块，木块仍能保持匀速直线运动。重力加速度，，。求：
（1）木块与地面间的动摩擦因数μ的大小；
（2）F＇的大小。
20．氢气球重力N，所受空气浮力N，由于受水平风力F作用，系氢气球的轻绳和地面成30°角，如图所示。求轻绳的拉力大小T及氢气球受到的水平风力的大小F。
21．倾角为30°的斜面体置于粗糙的水平地面上，其斜面光滑，底边粗糙，顶端安装一光滑轻滑轮，另有光滑圆环固定在竖直平面内，圆心在O点。一小球套在圆环上，通过绕过轻滑轮的细线与斜面上的小物块相连。在竖直向下拉力F作用下，小球静止Q点，连线与水平方向成53°角，细线与环恰好相切，滑轮与小物块之间的细线与斜面平行，如图所示，斜面体始终保持静止。已知小球的质量，小物块的质量，重力加速度，，，求：
（1）斜面体对小物块的支持力大小；
（2）小球与小物块之间细线上的拉力大小；
（3）拉力F的大小。
22．如图所示，三根细轻绳系于O点，其中OA绳另一端固定于A点，OB绳的另一端与放在水平地面上质量m2为20kg的物体乙相连，OC绳的另一端悬挂质量m1为8kg的钩码甲。平衡时轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37，OB绳水平。已知 重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75。
（1）求轻绳OA受到的拉力FOA大小，OB受到的拉力FOB大小；
（2）求乙受到的摩擦力；
（3）已知物体乙与水平桌面间的最大静摩擦力fmax为120N，若在钩码下方继续加挂钩码，为使物体在原位置保持静止，求最多能再加挂的钩码质量。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
先对AB整体受力分析，由平衡条件知，竖直方向
F=GA+GB
水平方向，不受力，故墙面无弹力，隔离A物体，必受重力、B对A的弹力和摩擦力作用，受三个力。
故选C。
2．B
【详解】
AB．根据共点力平衡，FB与FC合力的大小应该等于灯笼的总重量3mg，即
由于对称性可知
可得
无论取何值，都有
A错误，B正确；
C．当取120o时，对O点进行受力分析，根据平衡条件和对称性可知，FA和FB大小相等，C错误；
D．一对平衡力一定是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，而FB与FC方向不相反，因此不是一对平衡力，D错误。
故选B。
3．D
【详解】
这个质量为m的苹果是匀速下滑的，这说明受力平衡，它自身受到的重力竖直向下，大小为mg，以及来周围苹果对它的力，说明周围苹果对它的合力与重力的大小相等方向相反，所以周围苹果对它的作用力大小为mg，方向竖直向上．
故选D。
4．C
【详解】
A．根据力的平行四边形法则， 和 的合力方向不能与的方向相反，则合力不为零，不能使物体平衡，A错误；
B．根据力的平行四边形法则， 和 的合力方向不能与的方向相反，则合力不为零，不能使物体平衡，B错误；
C．根据力的平行四边形法则， 和 的合力方向可能与的方向相反，则合力为零，能使物体平衡，C正确；
D．根据力的平行四边形法则， 和 的合力方向不能与的方向相反，则合力不为零，不能使物体平衡，D错误。
故选C。
5．D
【详解】
设绳OA和绳OB拉力的合力为F，以O点为研究对象，O点受到连接小球的绳子拉力大小为mg、杆的支持力F1和F，作出力图1
根据平衡条件得
将F分解，如图2
则有AO所受拉力的大小为
ABC错误，D正确。
故选D。
6．D
【详解】
画小球的受力分析图如图所示
构建力的矢量三角形，三角形中重力不变，作初始三角形的外接圆（任意两边的中垂线交点即外接圆圆心），然后让另两个力的交点在圆周上按F1、F2的方向变化规律滑动，力的三角形的外接圆正好是以初态时的F2为直径的圆周，知F1先变大后变小，F2一直变小，最终CA沿竖直方向，此时F1＝mg，F2变为零，故ABC错误D正确。
故选D。
7．B
【详解】
小虫缓慢向上爬，可以认为小虫处于平衡状态，则小虫的合力始终为零，小虫爬到最高位置时，达到最大静摩擦力，根据平衡条件有
解得
则小虫沿碗爬到的位置和动摩擦因数有关，最高点满足，故ACD错误B正确。
故选B。
8．C
【详解】
对结点O受力分析，有
由于细线OA与电线OB的合力一定沿竖直向上的方向，大小与重力相等，而OB的方向始终与竖直方向成，如图所示，则当OA与水平方向夹角由缓慢增加到的过程中，细线OA上的拉力先减小后增大，且当时，最小，最小值为
电线OB的拉力一直减小，故A、B、D错误，C正确。
故选C。
9．C
【详解】
没有F作用时木块静止在斜面上时，由平衡条件知
F作用后木块仍静止，在斜面平面内，F与重力下滑分力的合力与静摩擦力平衡，则有
带入题中数据可得
故选C。
10．B
【详解】
以O点为研究对象，其受力变化如同所示
由图可知，开始时弹簧A处于竖直状态，其拉力大小等于Mg，B弹簧拉力为零，当O点左移时，弹簧A与竖直方向的夹角在增大，由受力图可知FA变大，FB变大。
故选B。
11．A
【详解】
AB．假设没有弹簧且斜面足够粗糙，滑块也可能静止在题图所示位置，所以弹簧可能处于原长状态，此时滑块受到三个力的作用，故A正确，B错误；
C．如果斜面对滑块的支持力大小为零，那么斜面与滑块之间肯定没有摩擦力，滑块只受到竖直向下的重力和沿弹簧方向的力，不可能平衡，所以斜面对滑块的支持力大小不可能为零，故C错误；
D．根据滑块沿斜面方向上二力平衡可知，斜面对滑块的摩擦力大小一定等于
故D错误。
故选A。
12．C
【详解】
当F水平时有
当保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角时，拉力的水平分力
摩擦力大小
可知
故物块仍做匀速直线运动。
故选C。
13．B
【详解】
A．弹簧的上端固定在测力计的外壳上， A测力计外壳组件对A测力计的示数没有影响，即A测力计的示数等于A测力计对B测力计的拉力，A错误；
B． A测力计的示数等于A测力计弹簧组件的重力与A测力计对B测力计的拉力，由于A测力计弹簧组件的重力不能忽略，导致A测力计的示数比A测力计对B测力计的拉力大，B正确；
C．B测力计的示数是B测力计的外壳组件重力和B测力计弹簧组件的重力以及手对B的拉力之和，B测力计对A测力计的拉力是A测力计的示数，由于B测力计的外壳组件重力不能忽略，则B测力计的示数比B测力计对A测力计的拉力大，C错误；
D．B测力计的示数是B测力计的外壳组件重力和B测力计弹簧组件的重力以及手对B的拉力之和，B测力计对A测力计的拉力是A测力计的示数，由于B测力计的弹簧组件重力不能忽略，B测力计的示数比B测力计对A测力计的拉力大，D错误。
故选B。
14．C
【详解】
以小球为研究对象，其受力分析如图所示：
因题中“缓慢”移动，故小球处于动态平衡，由图知在题设的过程中，F一直减小，当绳子与斜面平行时，F与FN垂直，F有最小值，且Fmin＝Gsinα，故选项C正确，ABD错误；
故选C。
15．A
【详解】
由于座椅处于静止状态，其所受合力为零，故两轻绳对座椅拉力的合力F与座椅的重力等大反向；两支架向内微小倾斜，两轻绳的夹角减小，两轻绳对座椅拉力的合力F与座椅的重力等大反向，F不变；设绳子与竖直方向的夹角为，由平衡条件得
得
可得两分力F1随着夹角的减小而减小，选项A正确，选项BCD错误。
故选A。
16．合力为0
略
17． 变大 变大 不变
【详解】
[1]小球受力分析如图
由平衡条件有
可知， 增大，F逐渐变大；
[2]由平衡条件有
可知， 增大，T逐渐变大；
[3]以整体为研究对象，根据平衡条件得地面对铁架台的支持力
可知，地面对铁架台的支持力不变，由牛顿第三定律知铁架台对地面的压力不变。
18． 20N 向西
【详解】
[1][2]几个力平衡中任意一个力的合力与其它几个力等值、反向、共线，现把其中一个向东的大小为10N的力撤去，因此其它几个力的合力大小10N，方向向西，如今将向东的大小为10N的力反向，则这几个共点力的合力大小为20N，方向向西。
19．（1）；（2）
【详解】
（1）对木块受力分析得
故摩擦因数
（2）再对木块受力分析得
联立得
20．N，N
【详解】
对氢气球进行受力分析，如图所示
对轻绳拉力T用正交分解法分解，得
水平方向的分力
竖直方向的分力
由于氢气球受力平衡，故水平方向和竖直方向受力均平衡，则
沿水平方向，有
沿竖直方向，有
解得
N
N
21．（1）17.3N；（2）10N；（3）6.7N
【详解】
解：（1）对小物块M和小球m分别受力分析，如图所示，根据平衡条件可知
对小物块M
（2）对小物块M
（3）对小球m
22．（1）100N，60N；（2）60N，水平向左；（3）8kg
【详解】
（1）对结点O受力分析，将甲对结点的拉力分解如图
由几何关系有
（2）乙物体在水平方向受力平衡，根据平衡条件可得，乙受到的摩擦力为
f=FOB=60N
水平向左；
（3）考虑物体乙恰好不滑动的临界情况，则根据平衡条件可得
故可得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页