高考物理一轮复习 专题2.7 静态平衡问题千题精练-人教版高三全册物理试题.doc

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1、专题2.7 静态平衡问题一选择题1（2018全国联考）如图所示，质量为m的木板B放在水平地面上，质量也为m的木箱A放在木板B上一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为。已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数、木板B与地面之间的动摩擦因数均为。现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出。则下列说法确的是A.细绳的张力大小B.细绳的张力大小C.水平拉力D. 水平拉力【参考答案】C【名师解析】木箱A受力分析如图所示由平衡条件可知：FTcosFf1 ；mgFTsinFN1 ；Ff1FN1 ；解式可得： ，故A、B错误；木板B受力如图所示B匀速时有：FFf1Ff2 Ff2FN2

2、 FN2mBgFN1 解式可得： ，故C正确，D错误。2.（2018开封质检）如图所示，一件重力为G的衣服悬挂在等腰衣架上，已知衣架顶角=120，底边水平，不计摩擦，则衣架一侧对衣服的作用力大小为AGB. GC. GD. G-【参考答案】.A。【名师解析】衣架两侧对衣服作用力的夹角为60，由平衡条件，2Fcos30=G解得F=G，选项A正确。3. (2018连云港联考)如图，支架固定在水平地面上，其倾斜的光滑直杆与地面成30角，两圆环A、B穿在直杆上，并用跨过光滑定滑轮的轻绳连接，滑轮的大小不计，整个装置处于同一竖直平面内。圆环平衡时，绳OA竖直，绳OB与直杆间夹角为30。则环A、B的质量之比

3、为()A1 B.12C.1 D.2【参考答案】.A4（2017.4.浙江选考题）重力为G的体操动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为，则A当=60时，运动员单手对地的正压力大小为B当=120时，运动员单手对地面的压力大小为GC当不同时，运动员受到的合力不同D当不同时运动员与地面之间的相互作用力不相等【参考答案】A【名师解析】运动员处于静止状态，即平衡状态.每只手都承受自身重力的一半.和角度无关，所以A正确,BC错误:由牛顿第三定律知两物体间的相互作用力大小永远相等.故D错误。5. (2018西安联考)如图所示，物体A、B置于水平地

4、面上，与地面间的动摩擦因数均为，物体A、B用一跨过动滑轮的细绳相连，现用逐渐增大的力向上提升滑轮，某时刻拉A物体的绳子与水平面的夹角为53，拉B物体的绳子与水平面的夹角为37，此时A、B两物体刚好处于平衡状态，则A、B两物体的质量之比为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 370.6，cos 370.8)()A. B.C. D.【参考答案】A6（2017湖北八校联考）如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m,，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30角，

5、OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45角，则下列叙述正确的是A小球A、B受到的拉力TOA与TOB相等，且TOATOB B弹簧弹力大小 CA球质量为D光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg【参考答案】C【名师解析】对B球，由平衡条件，TOBcos45mg，解得：TOB ，选项A错误。弹簧弹力大小mg，选项B错误。将A球的重力和拉力TOA沿光滑半圆柱体半径和切线方向分解，由平衡条件，TOAcos30=mAgsin30，TOAsin30+F=mAgcos30，解得：TOA=mAg，F=mAg。由TOATOB可知A球质量为mA=，选项C正确。光滑半圆柱体对A球支持力的大小为F=mAg = ，选

6、项D错误。7(2016重庆万州区月考)三个相同的物体叠放在水平面上，B物体受到水平拉力的作用，但三个物体都处于静止状态，如图所示，下列说法正确的是A.A与B的接触面一定是粗糙的B.各接触面都一定是粗糙的 C.B与C，C与水平面的接触面一定是粗糙的D.C与水平面的接触面可能是光滑的【参考答案】C【考点】物体的静态平衡、整体法与隔离法8.（2016海南七校联盟联考）如图所示，两个相同的物体A,B叠在一起放在粗糙的水平桌面上，连在物体B上的轻绳通过定滑轮与空箱C相连，箱内放有一小球与箱内壁右侧接触，整个系统处于静止状态。已知A、B的质量均为m，C的质量为M，小球的质量为m0，物体B与桌面的动摩擦因数

7、为，重力加速度为g，不计滑轮摩擦和空气阻力，下列说法中正确的是A. 物体A受到三个力的作用B.小球受到三个力的作用C.桌面受到物体的摩擦力大小为2mgD.桌面受到物体的摩擦力大小（M+m0）g【参考答案】D9. （2016山东聊城二模）如图所示，放在粗糙地面的斜劈C上叠放了A、B两个物体，三者保持静止状态。关于三物体A、B、C的受力分析，下列说法正确的是A物体A可能受到3个力的作用B物体B一定受到四个力的作用C物体B对C的作用力可能与斜劈表面夹角为90D地面可能对C由摩擦力作用【参考答案】B【名师解析】物体A受到竖直向下的重力和垂直支持面竖直向上的支持力，二力平衡，选项A错误。物体B受到重力、

8、A对B的压力、C对B的支持力和摩擦力共四个力的作用，选项B正确。把A、B看作整体，受到竖直向下的重力和C对其的作用力，由平衡条件可知，C对B的作用力（支持力和摩擦力的合力）一定竖直向上，根据牛顿第三定律，物体B对C的作用力也一定竖直向下，选项C错误。把A、B、C三者看作整体，重力和支持力平衡，不受地面的摩擦力，选项D错误。10.(2016镇江联考)一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接，并悬挂在空中在稳定水平风力作用下发生倾斜，绳与竖直方向的夹角为30，如图所示设每只灯笼的质量均为m.则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为()A2mgB.mgC.mg D8mg【参考答案】C【名师解析】自上往下

9、以第2只到第5只灯笼为一整体作为研究对象，受力分析如图所示，则有FT cos 304mg，解得FTmg.，选项C正确。11.如图所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮。A静止在倾角为45的粗糙斜面上，B悬挂着已知质量mA3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45减小到30，A始终相对斜面静止。那么下列说法中正确的是A弹簧的弹力将减小B物体A对斜面的压力将减小C物体A受到的静摩擦力将减小D弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变【参考答案】C12.如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在固定在天花板上的轻滑轮两侧，物体A、B的质量都为m开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离

10、为h，物体B静止在地面上放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是（）A. 弹簧的劲度系数为mg/h B天花板受到的拉力大于2mgC. 此时物体B的速度大小也为v D. 此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上【参考答案】A13.（2013山东理综）如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为()A.4B4C12D21【参考答案】D14.如图所示，A、B、C、D四个人做杂技表演，B站在A的肩上，双手拉着C和D，A撑开双手水平支持着C和

11、D。若四个人的质量均为m，他们的臂长相等，重力加速度为g，不计A手掌与C、D身体间的摩擦。下列结论错误的是AA受到地面支持力为4mgBB受到A的支持力为3mgCB受到C的拉力约为DC受到A的推力约为【参考答案】D【名师解析】把四人作为整体，分析受力，由平衡条件可知A受到地面支持力为4mg。把BCD作为整体，分析受力，由平衡条件可知B受到A的支持力为3mg。由题图可知，B手臂与竖直方向的夹角大约为30，设B对C的拉力为F1，A对C的推力为F2，对C分析受力，由平衡条件可得，F1cos30=mg，解得F1=，由牛顿第三定律，B受到C的拉力约为。F1sin30= F2，解得F2=mgtan30=，由

12、牛顿第三定律，C受到A的推力约为，结论错误的是D。15.如图所示，放置三个完全相同的圆柱体。每个圆柱体质量为m，截面半径为R，为了防止圆柱体滚动，在圆柱体两侧固定两个木桩。不计一切摩擦，由此可知A木桩对圆柱体作用力为mgB上面圆柱体对下面一侧圆柱体的作用力为mgC地面对下面其中一个圆柱体的作用力为mgD地面对下面两个圆柱体的作用力为2mg【参考答案】A16. 两个中间有孔的质量为M的小球AB用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上。两个小球下面分别连一轻弹簧。两轻弹簧下端系在同一质量为m的小球C上，如图7所示。已知三根轻弹簧的劲度系数都为k，三根轻弹簧刚好构成一等边三角形。则：A水平横杆对质量为M

13、的小球的支持力为Mg+mgB连接质量为m小球的轻弹簧的弹力为mg/3C连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量为mgD套在一水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为mg【参考答案】C17. （2016山东聊城二模）完全相同的两物体P、Q，质量均为m，叠放在一起置于水平面上。如图所示，现用两根等长的细线系在两物体上，在细线的结点处施加一水平拉力F,两物体始终保持静止状态，则下列说法正确的是A物体P受到细线的拉力大小为F/2B两物体之间的摩擦力大小为F/2C物体P对Q的压力大小为mgD地面对Q的摩擦力大小为F【参考答案】BD18(2017山东师大附中一模)如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两

14、端被悬挂在水平天花板上，相距2L，现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为()Amg B.mg C.mg D.mg【参考答案】C【名师解析】由题图可知，要使CD水平，各绳均应绷紧，则AC与水平方向的夹角为60；结点C受力平衡，受力分析如图所示，则CD绳的拉力FTmgtan 30mg；D点受绳子拉力大小等于FT，方向向左；要使CD水平，D点两绳的拉力与外界的力的合力为零，则绳子对D点的拉力可分解为沿BD绳的F1，及另一分力F2，由几何关系可知，当力F2与BD垂直时，F2最小，而F2的大小即为拉力的大小；故最小力FFTsin 60mg。故选C。二. 计算题1

15、.如图所示，重物A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，小滑轮P被一根细线系于天花板上的O点，O点处安装一力传感器。质量为10kg的物块B放在粗糙的水平桌面上，O是三根线的结点，bO水平拉着B物体，aO、 bO与bO夹角如图所示。细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态。若O点处安装的力传感器显示受到的拉力是F0=20N，物块B与水平桌面之间的动摩擦因数为0.2，求： （1）重物A的质量。（2）重物C的质量和桌面对B物体的摩擦力。【名师解析】（1）设小滑轮两侧细绳中拉力为F， 根据重物A静止，由平衡条件，F=mAg，对小滑轮P，由平衡条件，2Fcos30=20N，可得F=2

16、0N。由图中几何关系可知滑轮两侧细线的夹角为60。根据O点处安装的力传感器显示受到的拉力是F0=20N，可知悬挂小滑轮的细线OP的张力是FT= F0=20N。解得重物A的质量为mA=2kg。2（2015河北石家庄质检I）如图所示，质量M等于2kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m=1kg的小球相连。今用跟水平方向成60角的力F=10 N拉着球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10ms2。求： （1）轻绳与水平方向夹角；（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数。【参考答案】（1）30 （2）（2）M、m整体处于静止状态，可看做整体，系统所受合力为零。以M、m整体为研究

17、对象。由平衡条件得水平方向Fcos60FN0 竖直方向FNFsin60Mgmg0 由得。3（2015河南信阳第一次调研测试）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（QCS=30）时，金属小球偏离竖直方向的夹角也是30，如图所示已知小球的质量为m，该同学（含磁铁）的质量为M，求此时：（1）悬挂小球的细线的拉力大小为多少？（2）该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少（2）以人为研究对象，分析受力情况：重力Mg、地面的支持力N、静摩擦力f和小球的引力F2，F2=F2=mg 根据平衡条件得：f=F2sin30，N=F2cos30+Mg解得，N=Mg+mg ，f=mg