1、2共点力平衡条件的应用一、选择题(15题为单选题，68题为多选题)1.(2019浙江“温州十校联合体”高一第一学期期末)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C3.如图3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
2、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3AF1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，由牛顿第三定律知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4.有一直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直放置，表面光滑，AO上面套有小环P，OB上面套有小
3、环Q；两环质量均为m，两环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4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N和细绳的拉力T的变化情况是()图4AN不变，T变大BN不变，T变小CN变大，T变大DN变大，T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支持力，故N2mg，N大小不变再取Q为研究对象，将拉力T沿竖直、水平方向分解，如图所示竖直分量TyTcos ，由于Q处于平衡状态，故竖直方向合力为零，即Tymg，所以T，故当减小时T变小，B选项正确5.如图5，滑块A置于水平地面上，
4、滑块B在一水平力F作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑已知A与B间的动摩擦因数为1，A与地面间的动摩擦因数为2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力A与B的质量之比为()图5A. B. C. D.答案B解析B恰好不下滑时，以滑块B为研究对象，1FmBg，A恰好不滑动，以A、B整体为研究对象，则F2(mAgmBg)，所以，选项B正确6.如图6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6A挡板对小球的支持力先增大后减小B挡板对小球的支持力先减小后增大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
5、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N1和斜面对小球的支持力N2三个力作用，如图所示，N1和N2的合力与重力大小相等，方向相反，N2总垂直于接触面(斜面)，方向不变，根据图解可以看出，在挡板移动过程中，N1先减小后增大，N2一直减小故A、C错误，B、D正确7(2019泰安一中期中)如图7所示，物体m通过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，重力加速度为g，则水平地面对斜面体()图7A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CD8.(2019华中师大一附中期中)如图8所示
6、，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8A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受三个力平衡，如图所示三个力构成封闭矢量三角形的三个边，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
7、为0，A正确；A、B间的压力开始时最大，N2G，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N总GGB，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水平力F和地面对B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错误二、非选择题9.(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，且连在所受重力为G280 N的木块上，木块静止于倾角为37的斜面上，如图9，求木块与斜面间的摩擦力大小和木块所受斜面的弹力
8、(sin 370.6，cos 370.8)图9答案55.2 N58.6 N，方向垂直斜面向上解析如图甲所示分析结点P受力，由平衡条件得：FAcos 37G1FAsin 37FB可解得：BP绳的拉力为FB9 N再分析木块的受力情况如图乙所示由平衡条件可得：fG2sin 37FBcos 37NFBsin 37G2cos 37由牛顿第三定律得FBFB解得：f55.2 NN58.6 N，方向垂直斜面向上10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”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
9、金属小球的细线偏离竖直方向的夹角也是30，如图10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10(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大小和摩擦力大小答案(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，NFcos 30(Mm)g解得fmg，NMgmg.11.(2019凌源市高一上学期期末三校联考)如图11所示，质量为m
10、0.5 kg的光滑小球被细线系住，放在倾角为45的斜面上已知线与竖直方向夹角45，斜面质量为M3 kg，整个装置静置于粗糙水平地面上(g取10 N/kg)求：图11(1)细线对小球拉力的大小；(2)地面对斜面的摩擦力的大小和方向答案(1) N(2)2.5 N方向水平向左解析(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，T与N的合力与mg等大反向T N N(2)以小球和斜面整体为研究对象，受力分析如图乙所示，由于系统静止，合力为零，则有：fTcos 45 N2.5 N方向水平向左12.倾角为的斜面在水平面上保持静止，斜面上有一重为G的物体A，物体A与斜面间的动摩擦因数为，且tan ，
11、现给A施加一水平推力F，如图12所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求水平推力F在什么范围内时，物体A在斜面上静止图12答案 GF G解析因为tan ，所以无推力时物体将加速下滑，故推力的最大值和最小值对应的状态是恰不上滑和恰不下滑以A为研究对象，设推力的最小值为Fmin，此时最大静摩擦力fmax沿斜面向上，受力分析如图甲所示，将各力正交分解，则沿斜面方向，有Fmincos fmaxGsin 0垂直于斜面方向，有NGcos Fminsin 0又fmaxN解得Fmin G设推力的最大值为Fmax，此时最大静摩擦力fmax沿斜面向下，受力分析如图乙所示，将各力正交分解，则沿斜面方向，有Fmaxcos Gsin fmax0垂直于斜面方向，有NGcos Fmaxsin 0又fmaxN解得Fmax G所以物体A能在斜面上静止时，水平推力F的范围是 GF G.
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