2019-2020年高中物理 共點(diǎn)力的平衡 動(dòng)態(tài)平衡分析同步練習(xí)（含解析）新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中物理 共點(diǎn)力的平衡 動(dòng)態(tài)平衡分析同步練習(xí)（含解析）新人教版必修11如圖所示，mAmB，設(shè)地面對(duì)A的支持力為FN，繩子對(duì)A的拉力為F1，地面對(duì)A的摩擦力為F2，若水平方向用力F拉A，使B勻速上升，則在此過程中（ ）AFN增大，F(xiàn)2增大，F(xiàn)1不變BFN減小，F(xiàn)2減小，F(xiàn)1不變CFN減小，F(xiàn)2減小，F(xiàn)1增大DFN增大，F(xiàn)2減小，F(xiàn)1增大2如圖所示，一根輕彈簧上端固定在O點(diǎn)，下端拴一個(gè)鋼球P，鋼球處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)對(duì)鋼球施加一個(gè)方向向右的外力F，使鋼球緩慢偏移若外力F方向始終水平，移動(dòng)中彈簧與豎直方向的夾角90且彈簧的伸長(zhǎng)量不超過彈性限度，下面給出的彈簧伸長(zhǎng)量x與cos 的函數(shù)關(guān)系圖象中，最接近的是 3如圖所示，一滑塊靜止在水平粗糙木板上，現(xiàn)將木板的一端緩慢抬高至其與水平成90角，則在此過程中，滑塊所受的摩擦力A逐漸增大 B逐漸減小C先減小后增大 D先增大后減小4如圖所示，桌面上固定一個(gè)光滑豎直擋板，現(xiàn)將一個(gè)重球A與截面為三角形墊塊B疊放在一起，用水平外力F可以緩緩向左推動(dòng)B，使球慢慢升高，設(shè)各接觸面均光滑，則該過程中 AA和B均受三個(gè)力作用而平衡 BB對(duì)桌面的壓力越來越大CA對(duì)B的壓力越來越小 D推力F的大小恒定不變5如圖，物體在水平力F作用下靜止在斜面上。若稍許增大F，仍使物體靜止在斜面上，則斜面對(duì)物體的靜摩擦力Ff、支持力FN以及Ff和FN的合力F變化情況是（ ）AFf不一定增大，F(xiàn)N一定增大，F(xiàn)一定增大 BFf一定增大，F(xiàn)N一定增大，F(xiàn)不變CFf、FN、F均增大 DFf、FN不一定增大，F(xiàn)一定增大6如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量都是的小球、用輕桿連接后斜放在墻上處于平衡狀態(tài)已知墻面光滑，水平地面粗糙現(xiàn)將球向上移動(dòng)一小段距離兩球再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，地面對(duì)球的支持力和輕桿上的壓力的變化情況是不變，變大 B變大，變大 C不變，變小 變大，變小7如圖所示，不計(jì)重力的輕桿OP能以O(shè)為軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，P端掛一重物，另用一根輕繩通過滑輪系住P端，當(dāng)OP和豎直方向的夾角緩慢增大時(shí)（），OP桿所受作用力的大小A、恒定不變 B、逐漸增大C、逐漸減小 D、先增大后減小8如圖所示，兩根細(xì)繩拉住一個(gè)小球，開始時(shí)AC水平，現(xiàn)保持兩細(xì)線間的夾角不變，而將整個(gè)裝置順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過，則在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，AC繩的拉力和BC繩的拉力大小變化情況是A、先變大后變小，一直變小 B、先變大后變小，一直變小C、先變小后變大，一直變小 D、先變小后變大，一直變大9如圖所示，用與豎直方向成角的傾斜輕繩子a和水平輕繩子b共同固定一個(gè)小球，這時(shí)繩b的拉力為F1.現(xiàn)在保持小球在原位置不動(dòng)，使繩子b在原豎直平面內(nèi)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)過角固定，繩b拉力變?yōu)镕2；再轉(zhuǎn)過角固定，繩b拉力變?yōu)镕3，則（ ）AF1F2F3 BF1= F3F2CF1= F3F2 D繩a拉力一直減小10如圖所示，把球夾在豎直墻壁AC和木板BC之間，不計(jì)摩擦，設(shè)球?qū)Ρ诘膲毫Υ笮镕1，對(duì)木板的壓力大小為F2，現(xiàn)將木板BC緩慢轉(zhuǎn)至水平位置的過程中（ ）AF1、F2都增大 BF1增加、F2減小 CF1減小、F2增加 DF1、F2都減小11兩個(gè)大小相同的小球帶有同種電荷（可看作點(diǎn)電荷），質(zhì)量分別為m1和m2，帶電量分別是q1和q2，用兩等長(zhǎng)的絕緣線懸掛后，因靜電力而使兩懸線張開，分別與豎直方向成夾角和，如圖所示，若，則下述結(jié)論正確的是（ ）A.q1一定等于q2 B.一定滿足 C.m1一定等于m2D.必定同時(shí)滿足q1=q2，m1=m212如圖所示，物體A、B和C疊放在水平桌面上，水平力Fb=5 N、Fc=10 N，分別作用于物體B、C上，A、B和C仍保持靜止。以f1、f2、f3分別表示A與B、B與C、C與桌面間的靜摩擦力的大小，則（ ）A.f1=5 N, f2=0, f3=5 N B.f1=5 N, f2=5 N, f3=0C.f1=0, f2=5 N, f3=5 N D.f1=0, f2=10 N, f3=5 N13某歐式建筑物屋頂為半球形，一警衛(wèi)人員為執(zhí)行特殊任務(wù)，必須冒險(xiǎn)在半球形屋頂上向上緩慢爬行（如圖），他在向上爬過程中 （ ）A屋頂對(duì)他的支持力變大 B屋頂對(duì)他的支持力變小C屋頂對(duì)他的摩擦力變大 D屋頂對(duì)他的摩擦力不變14如圖所示，固定的半球面右側(cè)是光滑的，左側(cè)是粗糙的，O點(diǎn)為球心，A、B為兩個(gè)完全相同的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），小物塊A靜止在球面的左側(cè)，受到的摩擦力大小為F1，對(duì)球面的壓力大小為N1；小物塊B在水平力F2作用下靜止在球面的右側(cè)，對(duì)球面的壓力大小為N2，已知兩小物塊與球心連線和豎直方向的夾角均為，則AF1：F2=cos：1 BF1：F2sin：1 CN1：N2cos2：1 D.N1：N2sin2：115如圖所示，總質(zhì)量為460kg的熱氣球，從地面剛開始豎直上升時(shí)的加速度為0.5m/s2，當(dāng)熱氣球上升到180m時(shí)，以5m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng).若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變，上升過程中熱氣球總質(zhì)量不變，所受空氣阻力與速度成正比，重力加速度g=10m/s2 .關(guān)于熱氣球，下列說法正確的是（ ）A所受浮力大小為4830NB加速上升過程中熱氣球處于完全失重狀態(tài)C從地面開始上升10s后的速度大小為5m/sD以5m/s勻速上升時(shí)所受空氣阻力大小為200N16如圖所示，物體在水平力作用下，靜止在斜面上.若稍許減小水平推力，而物體仍保持靜止，設(shè)斜面對(duì)物體的靜摩擦力為,物體所受的支持力為，則 ( )A.和都一定減小 B.不一定減小，一定減小 C.和都不一定減小 D.一定減小，不一定減小17如圖所示，一質(zhì)量為m的物體A恰能在傾角為a的斜面體上勻速下滑。若用與水平方向成角、大小為F的力推A，使A加速下滑，斜面體始終靜止。下列關(guān)于斜面體受地面的摩擦力的說法正確的是（ ）A方向水平向右，大小為mg cossinB方向水平向左，大小為mg cossinC方向水平向左，大小為Fcos0D大小為018輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端系在一個(gè)套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上?，F(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環(huán)仍保持在原來位置不動(dòng)。則在這一過程中，環(huán)對(duì)桿的摩擦力Ff和環(huán)對(duì)桿的壓力FN的變化情況是OANMFAFf保持不變，F(xiàn)N逐漸增大BFf逐漸增大，F(xiàn)N保持不變CFf逐漸減小，F(xiàn)N保持不變DFf保持不變，F(xiàn)N逐漸減小19一個(gè)木塊靜止在固定斜面上，現(xiàn)用水平推力F作用于木塊上當(dāng)F的大小由零逐漸增加到一定值，而木塊總保持靜止，如圖所示，則（ ）A木塊受到的靜摩擦力增加。B木塊與斜面之間的最大靜摩擦力增加。C木塊受的合力增加。D木塊所受到的斜面支持力不變。20如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別是mA和mB，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑輪的質(zhì)量和一切摩擦不計(jì)。如果繩的一端由P點(diǎn)緩慢向左運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)，關(guān)于繩子拉力大小F和兩滑輪間繩子與水平方向的夾角的變化，以下說法中正確的是AF變小，a變小 BF變大，a變小CF不變，a不變 DF不變，a變大參考答案1A【解析】試題分析：由題，B保持勻速上升，由平衡條件得知，繩子的拉力大小T不變根據(jù)定滑輪的特點(diǎn)可知，A受到輕繩的拉力F1大小也不變 對(duì)A分析受力情況如圖，則豎直方向力平衡得：FN+F1cos=GA，得 FN=GA-Tcos；A沿地板向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，增大，cos減小，F(xiàn)1不變，則FN逐漸增大，而F2=N，不變，則F2也逐漸增大故A正確，BCD錯(cuò)誤故選：A考點(diǎn)：物體的平衡.2D【解析】試題分析：對(duì)小球進(jìn)行研究，分析受力情況：重力mg、水平外力F和彈簧的彈力f由平衡條件得，又由胡克定律得，則有，得由數(shù)學(xué)知識(shí)得知，k、mg一定，x與成反比，故D正確考點(diǎn)：考查了胡克定律3D【解析】試題分析：開始時(shí)物體受重力和支持力，抬起后受到向上的靜摩擦力；靜摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即，隨角度的增大，摩擦力增大；當(dāng)角度達(dá)一定程度時(shí)，物體開始滑動(dòng)，由靜摩擦力變化滑動(dòng)摩擦力，而滑動(dòng)摩擦力，隨角度的增加而增小，故摩擦力將減小故摩擦力是先增大后減小的，D正確考點(diǎn)：考查了摩擦力的計(jì)算4D【解析】試題分析：先以小球A為研究對(duì)象，分析受力情況：重力、墻的彈力和斜面的支持力三個(gè)力B受到重力、A的壓力、地面的支持力和推力F四個(gè)力，故A錯(cuò)誤；當(dāng)柱狀物體向左移動(dòng)時(shí)，斜面B對(duì)A的支持力和墻對(duì)A的支持力方向均不變，根據(jù)平衡條件得知，這兩個(gè)力大小保持不變則A對(duì)B的壓力也保持不變對(duì)整體分析受力如圖所示，由平衡條件得知，墻對(duì)A的支持力不變，則推力F不變地面對(duì)整體的支持力，保持不變則B對(duì)地面的壓力不變，故B、C錯(cuò)誤，D正確?？键c(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用5A【解析】試題分析：物體受重力、支持力、推力及摩擦力而處于平衡狀態(tài)；根據(jù)受力分析及正交分解可得：在垂直斜面方向上，F(xiàn)N=Gcos+Fsin；增大推力F，則支持力一定增大；沿斜面方向上有：Fcos=mgsin+f；若推力沿斜面向上的分力大于重力的分力，則摩擦力向下，若推力增大，則摩擦力增大；若推力沿斜面向下的分力小于重力的分力，則摩擦力向上，若推力增大，則摩擦力減??；物體處于靜止，合力為零：Ff和FN的合力F與重力與F的合力等大反向，推力F增大，則重力與F的合力增大，則Ff和FN的合力F增大；故選：A考點(diǎn)：物體的平衡及正交分解法。6C【解析】試題分析：對(duì)整體進(jìn)行受力分析，豎直方向只總2mg和地面對(duì)B的支持力N，則知N=2mg，移動(dòng)兩球后，仍然平衡，則N仍然等于2mg，所以N不變?cè)俑綦x對(duì)A進(jìn)行受力分析，輕桿對(duì)A的作用力等于輕桿上受到的壓力，設(shè)輕桿對(duì)A球的作用力F與豎直方向的夾角為，則得：Fcos=mg，得，當(dāng)A球向上移動(dòng)一小段距離，夾角減小，cos變大，所以F減小故C正確考點(diǎn)：物體的平衡；整體法及隔離法。7 A【解析】 在OP桿和豎直方向夾角緩慢增大時(shí)（），結(jié)點(diǎn)P在一系列不同位置處于準(zhǔn)靜態(tài)平衡，以結(jié)點(diǎn)P為研究對(duì)象，如圖1所示，結(jié)點(diǎn)P受向下的拉力G，QP繩的拉力T， OP桿的支持力，三力中，向下的拉力恒定（大小、方向均不變），繩、桿作用力大小均變，繩PQ的拉力T總沿繩PQ收縮的方向，桿OP支持力方向總是沿桿而指向桿恢復(fù)形變的方向（方向變化有依據(jù)），做出處于某一可能位置時(shí)對(duì)應(yīng)的力三角形圖，如圖2所示，則表示這兩個(gè)力的有向線段組成的三角形與幾何線段組成的三角形相似，根據(jù)相似三角形知識(shí)即可求得，由圖可知，得，即不變，正確答案為選項(xiàng)A8 B【解析】 整個(gè)裝置順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過時(shí)，小球可在一系列不同位置處于準(zhǔn)靜態(tài)平衡，以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，如圖所示，小球受重力G， AC繩的拉力， BC繩的拉力，三力中，重力恒定（大小、方向均不變），兩繩拉力均變化，但方向總沿繩，隨繩的方位而變化（即變化有依據(jù)），做出繩處于各可能位置時(shí)對(duì)應(yīng)的力三角形圖，由圖可知，先逐漸增大（弦增大直徑）后逐漸減小，一直減小，到轉(zhuǎn)過90時(shí)減為零。正確答案為選項(xiàng)B，總結(jié)：按受力圖，首先畫出恒力（大小方向都不變的力），將另二力按方向依據(jù)來確定力矢量依次首尾相接，力三角形與相應(yīng)的幾何三角形的性質(zhì)比照，勾畫出閉合的矢量三角形。9BD【解析】試題分析：據(jù)題意，b繩第一次轉(zhuǎn)過角后F2與a繩拉力Fa垂直，再轉(zhuǎn)過角后，F(xiàn)3和F1關(guān)于F2對(duì)稱，則有，且F2最小，則有：F1= F3F2，故B選項(xiàng)正確；從力的三角形可以看出Fa的對(duì)應(yīng)邊長(zhǎng)度一直在減小，故a繩拉力一直在減小，D選項(xiàng)正確?？键c(diǎn)：本題考查力的動(dòng)態(tài)平衡問題。10D【解析】試題分析：設(shè)球?qū)Ρ诘膲毫Υ笮镕1，對(duì)木板的壓力大小為F2，根據(jù)牛頓第三定律知，墻壁和木板對(duì)球的作用力分別為F1和F2以小球研究對(duì)象，分析受力情況，作出力圖設(shè)木板與水平方向的夾角為根據(jù)平衡條件得：F1=Gtan，F(xiàn)2=，將木板BC緩慢轉(zhuǎn)至水平位置的過程中，減小，tan減小，cos增大，則得到 F1，F(xiàn)2均減小考點(diǎn)：本題考查共點(diǎn)力作用下的動(dòng)態(tài)平衡。11 C【解析】試題分析: 題中電荷電量可能不同，也可能相同，但各自所受的電場(chǎng)力大小卻相同，方向相反由于它們與豎直線所成的角度均為，且兩球同處一水平線上，所以根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可確定，它們的質(zhì)量一定相等故ABD錯(cuò)誤，C正確.考點(diǎn)： 庫(kù)侖定律；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用12C【解析】試題分析：以A為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析可知，A受重力、支持力，二力平衡，水平方向上若受摩擦力作用，那么物體A不能保持平衡，所以AB之間的摩擦力為零，所以AB錯(cuò)誤；以AB整體為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，水平、豎直方向上受力平衡，水平方向受Fb及物體C對(duì)B的支持力，二力平衡，所以可知，所以D錯(cuò)誤；再以三個(gè)物體整體為研究對(duì)象分析受力，水平方向上受地面摩擦力、Fb、Fc三力平衡，有，代入數(shù)據(jù)解得，所以選項(xiàng)C正確；考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡13A【解析】試題分析：以人為研究對(duì)象分析受力可知，人受到重力、摩擦力、屋頂?shù)闹С至?，其中屋頂支持力和摩擦力的方向都在變化，所以可以采用相似三角形的方法把物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題求解，如下圖所示：如上圖可以看出，下方的紅色幾何三角形與上方力的矢量三角形相似，即滿足，故可知屋頂對(duì)人的支持力在變大，摩擦力在變小，所以只有選項(xiàng)A正確；考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡之動(dòng)態(tài)平衡問題14AC【解析】試題分析：分別對(duì)A、B兩個(gè)相同的小物塊受力分析如圖，A受到重力，沿球面斜向上的摩擦力F1，垂直于球向斜向上的支持力，它的大小等于它對(duì)球面的壓力N1，故F1=mgsin；N1=mgcos；B受到重力，作用力F2及球面對(duì)它的支持力，其大小等于它對(duì)球面的壓力N2，故F2=mgtan，N2=，所以F1：F2=，故A是正確的，B不對(duì)；N1：N2cos：= cos2：1，C是正確的，D是不對(duì)的。考點(diǎn)：受力分析，力的平衡。15A【解析】試題分析：熱氣球從地面剛開始豎直上升時(shí)，速度為零，故阻力為零，氣球受重力和浮力，根據(jù)牛頓第二定律有：，解得，故A正確.上升過程中先是向上的加速度，處于超重狀態(tài)，后勻速運(yùn)動(dòng)處于平衡狀態(tài)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.剛開始豎直上升時(shí)的加速度為0.5m/s2，氣球是變加速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減小，故10s后的速度大小小于5m/s，故C錯(cuò)誤.以5m/s勻速上升時(shí)，根據(jù)平衡條件，有：,解得f=230N，故D錯(cuò)誤.故選A考點(diǎn)：本題考查了共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用、力的合成與分解的運(yùn)用、牛頓第二定律16B【解析】試題分析：物體受重力、支持力、推力及摩擦力而處于平衡狀態(tài)；受力分析及正交分解如圖所示： 在y軸方向上，減小推力，則支持力一定減小.沿斜面方向上有： ，若推力沿斜面向上的分力大于重力的分力，則摩擦力向下，若推力減小，則摩擦力減?。蝗敉屏ρ匦泵嫦蛳碌姆至π∮谥亓Φ姆至?，則摩擦力向上，若推力減小，則摩擦力變大.故A、C、D錯(cuò)誤，B正確；故選B考點(diǎn)：本題考查了共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用、滑動(dòng)摩擦力、力的合成與分解的運(yùn)用.17D【解析】試題分析：由物體A恰能在傾角為a的斜面體上勻速下滑，則有，當(dāng)施加力F后，A對(duì)斜面的壓力及摩擦力對(duì)于斜面體仍豎直向下，故D正確。考點(diǎn)：物體的受力情況、平衡條件、摩擦力18D【解析】試題分析：對(duì)系統(tǒng)整體進(jìn)行受力分析：物體A和套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上受豎直向下的重力，桿對(duì)圓環(huán)提供水平向左的彈力，豎直向上的靜摩擦力，水平向左的外力，由物體的平衡知，摩擦力由兩物體的重力平衡，不隨物體A位置的變化而改變，既Ff保持不變；物體A受豎直向下的重力，沿繩方向的拉力，水平向左的外力，設(shè)繩與豎直方向的夾角為，由于，隨夾角為的減小，cos增大，則T減小，,隨夾角為的減小，sin減小，T減小，則FN逐漸減小，只有D選項(xiàng)正確?？键c(diǎn)：物體的動(dòng)態(tài)平衡 整體法和隔離法19B【解析】試題分析：對(duì)木塊受力分析，根據(jù)平衡條件知，當(dāng)F由零逐漸增加時(shí)，木塊與斜面間的靜摩擦力先減小，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)木塊垂直斜面方向受力平衡知當(dāng)F增大時(shí)，木塊與斜面間的正壓力增大，因最大靜摩擦力與正壓力成正比，故最大靜摩擦力也增加，故選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；因木塊不動(dòng)，受合力始終為零，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：物體平衡條件的應(yīng)用20C【解析】試題分析：物體B要保持靜止就要受力平衡，即繩子拉力，無論P(yáng)點(diǎn)怎么移動(dòng)，繩子拉力都要與B的重力平衡，大小不變。再分析A受到自身重力和兩個(gè)繩子拉力作用，同一個(gè)繩子拉力相等，根據(jù)A處于平衡有兩個(gè)拉力的合力與A的重力等大反向，有幾何關(guān)系可得，A的質(zhì)量不變，繩子拉力不變，所以?shī)A角不變選項(xiàng)C對(duì)?？键c(diǎn)：共點(diǎn)力的平衡