1、微型专题共点力平衡问题综合分析一、选择题1.(2019温州十校联合体高一上学期期末)如图1所示，一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方匀速运动用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是()图1答案C2(2019鹤岗一中高一上学期期末)如图2所示，用绳索将重球挂在墙上，不考虑墙的摩擦，如果把绳的长度增加一些，则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是()图2AF1增大，F2减小BF1减小，F2增大CF1和F2都减小DF1和F2都增大答案C解析将绳的拉力和墙的支持力合成，其合力与重力等大反向，如图所示，绳索变长，则其与墙面之间的夹角变小，由图
2、知两个力均减小，由牛顿第三定律知F1和F2都减小，故选C.3.(多选)如图3所示，用竖直挡板将光滑小球夹在挡板和斜面之间，若逆时针缓慢转动挡板，使其由竖直转至水平的过程中，以下说法正确的是()图3A挡板对小球的压力先增大后减小B挡板对小球的压力先减小后增大C斜面对小球的支持力先减小后增大D斜面对小球的支持力一直逐渐减小答案BD解析取小球为研究对象，小球受到重力G、挡板对小球的支持力FN1和斜面对小球的支持力FN2三个力作用，如图所示，FN1和FN2的合力与重力大小相等，方向相反，FN2总垂直于接触面(斜面)，方向不变，根据图解可以看出，在FN1方向改变时，其大小(箭头)只能沿PQ线变动故在挡板
3、移动过程中，FN1先变小后变大，FN2一直减小4.如图4所示是给墙壁粉刷涂料用的涂料滚的示意图，使用时，用撑杆推着粘有涂料的涂料滚沿墙上下缓慢滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上，撑杆的重力和墙壁的摩擦均不计，且撑杆足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓向上推涂料滚，设该过程中撑杆对涂料滚的推力为F1，涂料滚对墙壁的压力为F2，则()图4AF1增大，F2减小 BF1增大，F2增大CF1减小，F2减小 DF1减小，F2增大答案C解析涂料滚沿墙壁缓慢向上滚动的过程中，处于动态平衡，合力为零，分析涂料滚受力，如图所示，其中F2F2，涂料滚向上滚动的过程中，角变小，则F1和F2均变小，F2也变小，C正确5(
4、多选)如图5所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平，现把物体Q轻轻地叠放在P上，则(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()图5AP向下滑动BP静止不动CP所受的合外力增大DP与斜面间的静摩擦力增大答案BD解析P在斜面上处于静止状态，设P的质量为M，Q的质量为m，斜面的倾角为，P与斜面间的动摩擦因数为0，则有0Mgcos Mgsin ，当加上物体Q后，有0(Mm)gcos (Mm)gsin ，因此P仍处于静止状态，选项A错误，B正确；由于P处于静止状态，故它所受的合外力始终为零，故选项C错误；由物体的平衡条件知，P与斜面间的静摩擦力由Mgsin 变为(Mm)gsin ，故选项D正确6(多选)(
5、2019泰安一中期中)如图6所示，物体m通过光滑定滑轮牵引另一粗糙水平面上的物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面体始终静止，斜面体质量为M，则水平地面对斜面体()图6A支持力为(Mm)gB没有摩擦力C支持力小于(Mm)gD有水平向右的摩擦力答案CD解析设绳子上的拉力为FT，选M和m组成的整体为研究对象，受力分析如图：由平衡条件可以判断，M必受到沿水平面向右的摩擦力；假设斜面的倾角为，则：FNFTsin (Mm)g，所以支持力FN小于(Mm)g，故C、D正确，A、B错误7.有一直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上面套有小环P，OB上面套有小环Q；两环质量均为m，两环
6、间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置上平衡，如图7所示，现将P环向左移动一小段距离，两环再次达到平衡状态，与原来的平衡状态相比较，AO杆对环的支持力FN和细绳的拉力FT的变化情况是()图7AFN不变，FT变大BFN不变，FT变小CFN变大，FT变大DFN变大，FT变小答案B解析取P、Q两环整体为研究对象，在竖直方向上只有AO杆对其产生竖直向上的力，故FN2mg，大小不变再取Q为研究对象，将拉力FT沿竖直、水平方向分解，如图所示竖直分量FTyFTcos ，由于Q处于平衡状态，故竖直方向合力为零，即FTymg0，所以FT，故当减小时FT变小，B选项正确8.(多选)如图8所示，质量为
7、m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上，现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则()图8AA与B之间一定存在摩擦力BB与地面之间可能存在摩擦力CB对A的支持力可能小于mgD地面对B的支持力的大小一定等于(Mm)g答案CD解析对A、B整体受力分析，如图所示，受到重力(Mm)g、支持力FN和已知的两个推力，对于整体，由于两个推力刚好平衡，故整体与地面间没有摩擦力，且有FN(Mm)g，故B错误，D正确再对木块A受力分析，至少受重力mg、已知的推力F、B对A的支持力FN，当推力F沿斜面的分力大于重力沿斜面的分力时，摩擦力的方向沿斜面向下；当推力F沿斜面的分力小于重力沿斜面的分力时
8、，摩擦力的方向沿斜面向上；当推力F沿斜面的分力等于重力沿斜面的分力时，摩擦力为零，故A错误在垂直斜面方向上有FNmgcos Fsin (为斜劈倾角)，故FN可能小于mg，C正确9.(多选)(2019华中师大一附中期中)如图9所示，半径相同、质量分布均匀的圆柱体A和半圆柱体B靠在一起，A表面光滑，重力为G，B下表面粗糙，A静止在水平地面上，现过A的轴心施以水平作用力F，可缓慢地将A拉离水平地面一直滑到B的顶端，整个过程中，B始终处于静止状态，对该过程分析，下列说法正确的是()图9A开始时拉力F最大为G，以后逐渐减小为0BA、B间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到GC地面受到B的压力逐渐增大D地
9、面对B的摩擦力逐渐增大答案AB解析圆柱体A和半圆柱体B的圆心的连线为2R，故其与竖直方向夹角为60，A球受三个力平衡，如图所示三个力构成封闭矢量三角形三个边，其中重力不变，其他两个力的夹角变小，开始时拉力F最大为G，以后逐渐减小为0，A正确；A、B间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到G，B正确；对圆柱体A和半圆柱体B整体分析，受重力、水平力、支持力和摩擦力，根据平衡条件，支持力FNGGB，保持不变，由牛顿第三定律知B对地面的压力大小不变，C错误；整体在水平方向上受到拉力F和地面给的摩擦力，由于始终处于平衡状态，故摩擦力fF，逐渐减小到零，D错误10.(多选)如图10所示，一根轻质细绳跨过定滑
10、轮O连接两个小球A、B，两球穿在同一根光滑的竖直杆上，不计细绳与滑轮之间的摩擦，当两球平衡时，OA绳与水平方向的夹角为60，OB绳与水平方向的夹角为30，则球A、B的质量之比和杆对A、B的弹力之比分别为()图10A. B.C. D.答案AC解析分别对A、B两球进行受力分析，运用合成法，如图所示，由平衡条件得FTsin 60mAg，FTsin 30mBg，FNAFTcos 60，FNBFTcos 30，FTFT，故，选项A、C正确，B、D错误二、非选择题11.(2019大同铁路一中高一上学期期末)所受重力G112 N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上PA偏离竖直方向37角，PB在水平方向，且连在所
11、受重力为G280 N的木块上，木块静止于倾角 37的斜面上，如图11，求木块与斜面间的摩擦力大小和木块所受斜面的弹力(sin 370.6，cos 370.8)图11答案见解析解析结点P受力如图甲所示，由平衡条件得：FAcos 37G1FAsin 37FB可解得：BP绳的拉力为FB9 N木块的受力情况如图乙所示，由物体的平衡条件可得：fG2sin 37FBcos 37FNFBsin 37G2cos 37又有FBFB解得：f55.2 NFN58.6 N弹力方向垂直斜面向上12某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球“指手画脚”，结果小球在他“神奇的功力”下“飘动
12、”起来，假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(QCS30)时，悬挂金属小球的细线偏离竖直方向的夹角也是30，如图12所示，已知小球的质量为m，该同学(含磁铁)的质量为M，重力加速度为g，求此时：图12(1)悬挂小球的细线的拉力大小；(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小答案(1)mg(2)Mgmgmg解析(1)以小球为研究对象，对其进行受力分析如图甲所示，则由平衡条件得FCsin 30Fsin 30FCcos 30Fcos 30mg，解得FFCmg.(2)以小球和该同学(含磁铁)整体为研究对象，对整体进行受力分析如图乙所示，则有fFsin 30，FNFcos 30(Mm)g解得fmg，FNMgmg.13.(2019凌源市高一上学期期末三校联考)如图13所示，质量为m0.5 kg的光滑小球被细线系住，放在倾角为45斜面上已知线与竖直方向夹角45，斜面体质量为M3 kg，整个装置静置于粗糙水平面上(g取10 N/kg)求：图13(1)悬线对小球拉力的大小；(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向答案(1) N(2) N，水平向左解析(1)以小球为研究对象，受力分析如图甲所示根据平衡条件得，FT与FN的合力为mg，由几何关系得FTFN，则FT N N(2)以小球和斜面体整体为研究对象，受力分析如图乙所示，由于整体静止，合力为零，则有：fFTcos 45 N N方向水平向左
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