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1、力与物体的平衡 1.木块 A、B 分别重 50 N 和 60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为 0.25；夹在 A、B之间的轻弹簧被压缩 2,弹簧的劲度系数为 400N/m.系统置于水平地面上静止不动。现用 F=1 N 的水平拉力作用在木块 B上.力 F作用后 （）A.木块 A所受摩擦力大小是 12.5 N B.木块 A所受摩擦力大小是 11.5 N C.木块 B所受摩擦力大小是 9 N D.木块 B所受摩擦力大小是 7 N 2如图所示，质量为 M 的物体，在与竖直线成角，大小为 F的恒力作用下，沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙壁间的动摩擦因数为，则物体受到的摩擦力大小的下列结论中正确的是
2、（）MgFcos；MgFcos；Fsin；(MgFcos)。A B C D 3如图所示，小木块放在倾角为的斜面上，受到一个水平力 F（F0）的作用处于静止，如图所示，则小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向与竖直向上的方向的夹角可能是（）A.=0 B.合力的方向向右上方，C.合力的方向向左上方，4.竖直绝缘壁上的 Q 点有一固定的质点 A，在 Q的正下方 P 点用丝线悬挂另一质点 B，已知PA=PB，A、B两质点因带电而互相排斥，致使悬线和竖直方向成角，（如图所示），由于漏电使 A、B两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬点 P的拉力大小。则（）A、逐渐减小 B、逐渐增大 C、保持
3、不变 D、先变小后变大 5.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体 A，A与竖直墙之间放一光滑圆球 B，整个装置处于静止状态。现对 B 加一竖直向下的力 F，F的作用线通过球心，设墙对 B的作用力为 F1，B对A的作用力为 F2，地面对 A的作用力为 F3。若 F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中 A.F1保持不变，F3缓慢增大 B.F1缓慢幼大，F3保持不变 A B F C.F2缓慢增大，F3缓慢增大 D.F2缓慢增大，F3保持不变 6.如图所示，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
4、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（）AQ受到的摩擦力一定变小 BQ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 7如图所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的摩擦系数相同，先后用水平力 F1和 F2拉着 A、B 一起匀速运动，则 （）F1 F2 F1F2 T1T2 T1T2 A B C D 8.如图所示，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
5、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 Bc AF1 BF2 CF3 DF4 9如图所示，完全相同的 A、B两物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数均为 0.2，每个物体重 G10N，设两物体与水平面间的最大静摩擦力均为 2.5N。若对 A施加一个由零均匀增大到 6N 的水平推力 F，则 A所受的摩擦力 F1随推力 F变化的情况请在图中作出。10如图所示，一个准确的弹簧秤，置于粗糙的水平地面上，用 F15N 的水平力拉秤钩，用F26N 的水平力拉另一端的圆环，弹簧秤处于静止状态。这时弹簧秤F1 T1 A B F2 T2 A B A B F F1/N F/N 0 3 6 3
6、 F1 F2 F1 F2 F3 F4 O B A 系统置于水平地面上静止不动现用的水平拉力作用在木块上力作用后木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是如图所示质量为的物体在与竖直线成角大小为的恒力作用下沿竖直墙壁为的斜面上受到一个水平力的作用处于静止如图所示则小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向与竖直向上的方向的夹角可能是合力的方向向右上方合力的方向向左上方合力的方向向左上方竖直绝缘壁上的点有一固定的质点点的电量逐渐减少在电荷漏完之前悬线对悬点的拉力大小则逐渐减小逐渐增大保持不变先变小后变大在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体与竖直
7、墙之间放一光滑圆球整个装置处于静止状态现对加一竖直向下的受到的静摩擦力大小是_N，方向_。弹簧秤的示数为_N。11有两个光滑球，半径均为 r3cm，重均为 8N，静止在半径为 R8cm的光滑半球形碗底，如图所示。两球间的相互作用力的大小为_N。当碗的半径增大时，两球间的相互作用力变_，球对碗的压力变_（填“大”或“小”）。12.如图所示，是一种测定风作用力的仪器的原理图，它能自动随着风的转向而转向，使风总从图示方向吹向小球 P。P 是质量为 m 的金属球，固定在一细长刚性金属丝下端，能绕悬挂点 O 在竖直平面内转动。无风时金属丝自然下垂，有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度，角大小与风力大小有关
8、。则关于风力 F 与的关系式是 。13（13 分）图中是用电动砂轮打磨工件的装置，砂轮的转轴过图中 O 点垂直于纸面，AB是一长度ml60.0，质量kgm50.01的均匀刚性细杆，可绕过A端的固定轴在竖直面（图中纸面）内无摩擦地转动，工件 C 固定在 AB杆上，其质量kgm5.12，工件的重心、工件与砂轮的接触点 P 以及 O 点都在过 AB中点的竖直线上，P 到 AB杆的垂直距离md1.0，AB杆始终处于水平位置，砂轮与工件之间的动摩擦因数06.0（1）当砂轮静止时，要使工件对砂轮的压力1000FN，则施于 B端竖直向下的力BF应是多大？（2）当砂轮逆时针转动时，要使工件对砂轮的压力仍为10
9、00FN，则施于B端竖直向下的力BF应是多大？14.如图，原长分别为 L1和 L2，劲度系数分别为 k1和 k2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为 m1的物体，最下端挂着质量为 m2的另一物体，整个装置处于静止状态。现用一个质量为 m 的平板把下面的物体竖直地缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，这时托起平板竖直向上的力是多少？m2上升的高度是多少？风 P 系统置于水平地面上静止不动现用的水平拉力作用在木块上力作用后木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是如图所示质量为的物体在与竖直线成角大小为的恒力作用下沿竖直墙壁为
10、的斜面上受到一个水平力的作用处于静止如图所示则小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向与竖直向上的方向的夹角可能是合力的方向向右上方合力的方向向左上方合力的方向向左上方竖直绝缘壁上的点有一固定的质点点的电量逐渐减少在电荷漏完之前悬线对悬点的拉力大小则逐渐减小逐渐增大保持不变先变小后变大在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体与竖直墙之间放一光滑圆球整个装置处于静止状态现对加一竖直向下的 15.一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球 A 和 B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心 O 处于同一水平面上，A、B
11、间的细绳呈伸直状态，与水平线成 300夹角。已知 B球的质量为 m，求细绳对 B球的拉力和 A球的质量。K1 K2 m1 m2 系统置于水平地面上静止不动现用的水平拉力作用在木块上力作用后木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是如图所示质量为的物体在与竖直线成角大小为的恒力作用下沿竖直墙壁为的斜面上受到一个水平力的作用处于静止如图所示则小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向与竖直向上的方向的夹角可能是合力的方向向右上方合力的方向向左上方合力的方向向左上方竖直绝缘壁上的点有一固定的质点点的电量逐渐减少在电荷漏完之前悬线对悬点的拉力大小则逐渐减小逐渐增大
12、保持不变先变小后变大在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体与竖直墙之间放一光滑圆球整个装置处于静止状态现对加一竖直向下的答案及解析 1.【答案】AC【解析】由题给条件知未施加力 F时，弹簧的弹力大小为 N802.0400 xkf 物块 A与地面间的滑动摩擦力大小为N5.125025.0AA Nf 物块 B与地面间的滑动摩擦力大小为N156025.0BB Nf 令施加力 F后装置仍处于静止状态，B受地面的摩擦力为 fB，A受地面的摩擦力为 fA，由平衡条件有：BffF，ffA 代入数据解得：N9Bf，N8Af 因Bff，表明物块 B的确仍处于静止状态。2.【答案】A【解析】质量为
13、M 的物体，在与竖直线成角，大小为 F的恒力作用下，沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙壁间的滑动摩擦力方向向上，设其大小为 F1。根据竖直方向的平衡有：MgFcosF1 解得：F1MgFcos 设物体与墙壁间的压力为 FN，根据水平方向的平衡有：FNFsin 根据滑动摩擦定律有：F1FNFsin 3.【答案】D【解析】物体受到重力 mg，支持力 FN，外力 F和静摩擦力 Ff四个力的作用，由于小木块处在平衡状态，可知支持力力静摩擦和的合力方向一定与重力和推力的合力方向相反，由于 F的大小未知，故其与 G的合力方向可能落在斜面的垂线 MN的左下方，这时摩擦力和支持力的合力方向就落在 MN与竖直线的夹角
14、内，即 4.【答案】C【解析】质点 B受重力 G、悬线的拉力 T和静电场力 F三力作 用而平衡，这三力中，T与 F的大小、方向均随角的变化而 变化。由 F合、T、F三力构成的三角形与几何三角形 PAB相似，所以有PBTPAF合。又F合=G，解之得：PAPBGT，由于在减小过程中，PA与 PB相等，故 T始终与 G相等，可见，悬线对悬点 P的拉力大小保持不变，选项 C正确。）5.【答案】C ABPQGF合TF系统置于水平地面上静止不动现用的水平拉力作用在木块上力作用后木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是如图所示质量为的物体在与竖直线成角大小为的恒力作用
15、下沿竖直墙壁为的斜面上受到一个水平力的作用处于静止如图所示则小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向与竖直向上的方向的夹角可能是合力的方向向右上方合力的方向向左上方合力的方向向左上方竖直绝缘壁上的点有一固定的质点点的电量逐渐减少在电荷漏完之前悬线对悬点的拉力大小则逐渐减小逐渐增大保持不变先变小后变大在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体与竖直墙之间放一光滑圆球整个装置处于静止状态现对加一竖直向下的【解析】略 6.【答案】D【解析】物体 P静止不动，轻绳上拉力和 P的重力平衡，故轻绳上拉力一定不变，D项正确。若开始时，Q有下滑趋势，静摩擦力沿斜面向上，用水平恒力向左推 Q，则静摩
16、擦力减小；若开始时，Q有上滑趋势，静摩擦力沿斜面向下，用水平恒力向左推 Q，则静摩擦力增大。因此，Q受到的摩擦力大小不确定。所以选项 D正确 7【答案】D【解析】以木块 A 为对象，绳的拉力的竖直分力导致 第一次对地面的压力小，地面对 A的滑动摩擦力小。第一次对地面的压力大，地面对 A 的滑动摩擦力大。两次绳的拉力的水平分力与滑动摩擦力平衡。所以有 T1T2。以整体为对象，绳的拉力为内力。两次整体对地面的压力大小相同，滑动摩擦力相同，两次所需的水平拉力相同，F1F2。8.【答案】BC【解析】略 9【答案】见右图。【解析】当水平推力 F小于 A与水平面间的最大静摩擦力均为2.5N 时，A受到水平
17、面静摩擦力作用，随水平推力的增大而增大，且与水平推力等值。当水平推力 2.5NF5N 时，A、B两物体仍静止，此过程中 A受到的摩擦力为最大静摩擦力 2.5N 不变。随水平推力的增大，B 受到的静摩擦力逐渐增大。当水平推力 F5N 时，A、B两物体相对水平面滑动，A物体受滑动摩擦力，大小为G2N。10【答案】1 水平向左 5【解析】弹簧秤处于静止状态，受到的静摩擦力大小是两力的差值为 1N，方向与较大的拉力方向反向，即水平向左。弹簧秤的示数为秤钩端拉弹簧的力 F1的数值，为 5N。11【答案】6 小 小【解析】以某一个小球为对象，受重力、两球间的相互作用力和碗对球的弹力，三力平衡，结合几何关系
18、的平衡条件，得两球间的相互作用力的大小为 6N。当碗的半径增大时，由矢量三角形（或采用极限分析）可知，两球间的相互作用力变小，球对碗的压力就小。12.【答案】tan【解析】略 13.【解析】（1）当砂轮静止时，把 AB杆和工件看成一个物体，它受到的外力对 A 轴的力矩有：重力的力矩（2)(21lgmm）砂轮对工件的支持力的力矩20lF BF的力矩lFB 由力矩的平衡，得 F1/N F/N 0 3 6 3 系统置于水平地面上静止不动现用的水平拉力作用在木块上力作用后木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是如图所示质量为的物体在与竖直线成角大小为的恒力作用下
19、沿竖直墙壁为的斜面上受到一个水平力的作用处于静止如图所示则小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向与竖直向上的方向的夹角可能是合力的方向向右上方合力的方向向左上方合力的方向向左上方竖直绝缘壁上的点有一固定的质点点的电量逐渐减少在电荷漏完之前悬线对悬点的拉力大小则逐渐减小逐渐增大保持不变先变小后变大在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体与竖直墙之间放一光滑圆球整个装置处于静止状态现对加一竖直向下的lFlgmmlFB2)(2210 1 解得)(21210gmmFFB 2 代入数据得 NFB40 3 （2）当砂轮转动时，除重力、支持力和BF的力矩外，还有砂轮作用于工件的摩擦力的力矩d
20、F0。由力矩的平平衡；得 lFFlgmmdFFBB2)(212100 4 解得 IdFgmmFFB0210)(21 5 代入数据得NFB30 14.【解析】当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，下面弹簧的压缩量应等于上面弹簧的伸长量，设为 x(1 分)对 m1受力分析得：m1g=k1x+k2x(3 分)对平板和 m1整体受力分析得：F=(m2+m)g+k2x(3 分)联解得托起平板竖直向上的力 F21122kkgmkgmmg(1 分)未托 m2时，上面弹簧伸长量为 x1=121)(kgmm（2 分）下面弹簧伸长量为 x2=22kgm（2 分）托起 m2时：m1上升高度为：h1=x1-x（2
21、分）m2相对 m1上升高度为：h2=x2+x（2 分）m2上升高度为：h=h1+h2（2 分）联解得 h=12122)(kgmmkgm （2 分）15.【解析】(m2+m)g F k2x 系统置于水平地面上静止不动现用的水平拉力作用在木块上力作用后木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是如图所示质量为的物体在与竖直线成角大小为的恒力作用下沿竖直墙壁为的斜面上受到一个水平力的作用处于静止如图所示则小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向与竖直向上的方向的夹角可能是合力的方向向右上方合力的方向向左上方合力的方向向左上方竖直绝缘壁上的点有一固定的质点点的电量
22、逐渐减少在电荷漏完之前悬线对悬点的拉力大小则逐渐减小逐渐增大保持不变先变小后变大在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体与竖直墙之间放一光滑圆球整个装置处于静止状态现对加一竖直向下的对 B球，受力分析如图所示。Tcos300=NAsin300.T=2mg 对 A球，受力分析如图 D-1所示。在水平方向 Tcos300=NAsin300.在竖直方向 NAcos300=mAg+Tsin300 由以上方程解得：mA=2m 11sin37TNG 系统置于水平地面上静止不动现用的水平拉力作用在木块上力作用后木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是木块所受摩擦力大小是如图所示质量为的物体在与竖直线成角大小为的恒力作用下沿竖直墙壁为的斜面上受到一个水平力的作用处于静止如图所示则小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向与竖直向上的方向的夹角可能是合力的方向向右上方合力的方向向左上方合力的方向向左上方竖直绝缘壁上的点有一固定的质点点的电量逐渐减少在电荷漏完之前悬线对悬点的拉力大小则逐渐减小逐渐增大保持不变先变小后变大在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体与竖直墙之间放一光滑圆球整个装置处于静止状态现对加一竖直向下的