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共点力动态平衡专题及详解
2025-10-05 05:13:11 责编:小OO
文档
共点力动态平衡专题及详解

1.用绳将重球挂在光滑的墙上,设绳子的拉力为T,墙对球的弹力为N,如图所示,如果将绳的长度加长,则 

A.T、N均减小            B.T、N均增加

C.T增加,N减小        D.T减小,N增加

【答案】A

【解析】

试题分析:设绳子和墙面夹角为θ,对小球进行受析:

把绳子的拉力T和墙对球的弹力为N合成F,由于物体是处于静止的,所以物体受力平衡,

所以物体的重力等于合成F,即F=G,根据几何关系得出:,N=mgtanθ.先找到其中的定值,就是小球的重力mg,mg是不变的,随着绳子加长,细线与墙壁的夹角θ减小,则cosθ增大, 减小;tanθ减小,mgtangθ减小;所以T减小,N减小.

故选A

考点:共点力动态平衡

点评:动态平衡是指平衡问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,所以叫动态平衡,这是力平衡问题中的一类难题.解决这类问题的一般思路是:用不变化的力表示变化的力.

2.2008年1月以来,中国南方大部分地区和西北地区东部出现了建国以来罕见的持续大范围低温、雨雪和冰冻的极端天气。南方是雨雪交加,不仅雪霜结冰,而且下雨时边刮风边结冰,结果造成输电线路和杆塔上面的冰层越裹越厚,高压电线覆冰后有成腿般粗,电力线路很难覆冰,而致使输配电线路被拉断或频频跳闸。现转化为如下物理模型:长为125m的输电线的两端分别系于竖立在地面上相距为100m的两杆塔的顶端A、B。导线上悬挂一个光滑的轻质挂钩,其下连着一个重为300N的物体,不计摩擦,平衡时,导线中的张力T1,现使A点缓慢下移一小段,导线中的张力为T2,则下列说法正确的是(     )

A.T1>T2

B.T1C.T1=T2

D.不能确定

【答案】C

【解析】选挂钩为研究对象,受力如图所示。设绳与水平面夹角为α,由平衡条件有

2Tsinα=G,其中G=300N,若将绳延长,不难得到sinα=3/5,则可得T=250N。因此应该选择答案C。

3.一根水平粗糙的直横杆上,套有两个质量均为m的小铁环,两铁环上系着两条等长的细线,共同拴住一个质量为M的球,两铁环和球均处于静止状态,如图所示,现使两铁环间距稍许增大后系统仍处于静止状态,则水平横杆对铁环的支持力N和摩擦力f的变化是(   )

A.N不变,f不变  B.N不变,f变大

C.N变大,f变大  D.N变大,f不变

【答案】B

【解析】  对两小铁环和球进行受力分析如图:

设绳与水平面的夹角为。把两铁环和球看成一个整体,在竖直方向上合力为零即,N和无关故N不变;对M由平衡条件,减小,T增大;,减小,f增大,故选B。

4.顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上,A、B两物体通过细绳连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦),如图所示。现用水平力F作用于物体B上,缓慢拉开一小角度,此过程中斜面体与物体A仍然静止。则下列说法正确的是(  )

A.水平力F不变

B.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大

C.物体A所受斜面体的作用力不变

D.斜面体所受地面的支持力一定不变

【答案】D

【解析】  设物体B在F作用下缓慢拉开一个小角度,拉开过程中增大,此时物体B受力平衡,水平力也增大,A选项错;绳子拉力也增大,由于原来物体A所受摩擦力的方向不清楚(可能沿斜面向上也可能沿斜面向下),所以物体A所受斜面体的摩擦力的大小不一定增大,B选项错误;物体A受到斜面体的弹力和摩擦力,这两个力的合力大小等于物体A受到的重力和绳子拉力的合力,拉力发生变化,所以物体A受斜面体的作用力也发生变化,C选项错误;将两个物体A、B和斜面看成一个整体,在F作用过程中,整体在竖直方向的受力情况不变,故斜面体所受地面的支持力不变,D选项正确。

5.如图所示,水平地面上的物体受重力G和水平作用力F,物体保持静止.现在使作用力F保持大小不变,方向沿逆时针方向缓缓转过,而物体始终保持静止,则在这个过程中,物休对地面的正压力N的大小和地面给物体的摩擦力f的大小的变化情况是(   )

A.f不变           B.f先变小后变大

C.N先变小后变大  D.N先变大后变小

【答案】BC

【解析】  当F由图示位置转过的过程,竖直方向的分力先增大后减小,水平方向的分力先减小后增大,由平衡条件知,B、C均正确。

6.如图所示,横梁(质量不计)的A端用铰链固定在墙壁上,B端用细绳悬挂在墙壁的C点,当重物G由B向A移动的过程中,在A点,墙壁对横梁的作用力的变化是( )

A.由小变大,方向沿水平不变

B.由大变小,方向沿水平不变

C.由小变大再变小,方向由水平变为竖直向上

D.由大变小再变大,方向由水平变为竖直向上

【答案】D

【解析】因横梁所受物体对它的拉力G的大小和方向不变,绳的张力T方向不变,横梁始终处于平衡状态,所以三力的作用线必交于一点,为此,用力的矢量三角形法则作出如图所示的一系列闭合三角形。

由图可知,A点作用力F由大变小再变大,其方向由水平逐渐变为竖直向上。所以,答案D是正确的。

7.如图所示,桌面上固定一个光滑竖直挡板,现将一个重球A与截面为三角形垫块B叠放在一起,用水平外力F可以缓缓向左推动B,使球慢慢升高,设各接触面均光滑,则该过程中                                                          

A.A和B均受三个力作用而平衡       

B.B对桌面的压力越来越大

C.A对B的压力越来越小 

D.推力F的大小恒定不变

【答案】D

【解析】

试题分析:

先以小球A为研究对象,分析受力情况:重力、墙的弹力和斜面的支持力三个力.B受到重力、A的压力、地面的支持力和推力F四个力,故A错误;当柱状物体向左移动时,斜面B对A的支持力和墙对A的支持力方向均不变,根据平衡条件得知,这两个力大小保持不变.则A对B的压力也保持不变.对整体分析受力如图所示,由平衡条件得知,,墙对A的支持力不变,则推力F不变.地面对整体的支持力,保持不变.则B对地面的压力不变,故B、C错误,D正确。

考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.

8.如图,物体在水平力F作用下静止在斜面上。若稍许增大F,仍使物体静止在斜面上,则斜面对物体的静摩擦力Ff、支持力FN以及Ff和FN的合力F′变化情况是(     )

A.Ff不一定增大,FN一定增大,F′一定增大     B.Ff一定增大,FN一定增大,F′不变

C.Ff、FN、F′均增大                          D.Ff、FN不一定增大,F′一定增大

【答案】A

【解析】

试题分析:物体受重力、支持力、推力及摩擦力而处于平衡状态;根据受力分析及正交分解可得:

在垂直斜面方向上,FN=Gcosθ+Fsinθ;增大推力F,则支持力一定增大;沿斜面方向上有:Fcosθ=mgsinθ+f;若推力沿斜面向上的分力大于重力的分力,则摩擦力向下,若推力增大,则摩擦力增大;若推力沿斜面向下的分力小于重力的分力,则摩擦力向上,若推力增大,则摩擦力减小;物体处于静止,合力为零:Ff和FN的合力F′与重力与F的合力等大反向,推力F增大,则重力与F的合力增大,则Ff和FN的合力

F′增大;故选:A.

考点:物体的平衡及正交分解法。

9.如图所示,有一质量不计的杆AO,长为R,可绕A自由转动。用绳在O点悬挂一个重为G的物体,另一根绳一端系在O点,另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点。当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变),OC绳所受拉力的大小变化情况是

A.逐渐减小      B.逐渐增大

C.先减小后增大      D.先增大后减小

【答案】C

【解析】

试题分析:据题意,当细绳OC的C段向B点移动过程中,系统处于平衡状态,对点O受力分析,受到悬挂物的拉力,该拉力为:,受到杆的支持力N和细绳OC的拉力TC,由力的三角形定则,即如上图所示,从图可以看出代表细绳OC的拉力TC的对应边的长度先减小后增加,则该拉力的大小也是先减小后增加,故选项C正确。

考点:本题考查力的动态平衡问题。

10.如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面),木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是

A.F1增大,F2减小       B.F1减小,F2减小 

C.F1增大,F2增大       D.F1减小,F2增大

【答案】C

【解析】

试题分析:据题意,当小球在竖直挡板作用下缓慢向右移动,受力情况如上图所示,移动过程中球面对小球作用力逆时针旋转,与竖直方向夹角增大,即角增大,则挡板对小球作用力有:,夹角增大,该力也增加;球面对小球作用力为:,当夹角增大时该力也增大,故选项C正确。

考点:本题考查力的动态平衡问题。

11.如图所示,不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动,P端挂一重物,另用一根轻绳通过滑轮系住P端,当OP和竖直方向的夹角缓慢增大时(),OP杆所受作用力的大小

A、恒定不变        

B、逐渐增大

C、逐渐减小        

D、先增大后减小

【答案】 A

【解析】 

在OP杆和竖直方向夹角缓慢增大时(),结点P在一系列不同位置处于准静态平衡,以结点P为研究对象,如图1所示,结点P受向下的拉力G,QP绳的拉力T, OP杆的支持力,三力中,向下的拉力恒定(大小、方向均不变),绳、杆作用力大小均变,绳PQ的拉力T总沿绳PQ收缩的方向,杆OP支持力方向总是沿杆而指向杆恢复形变的方向(方向变化有依据),做出处于某一可能位置时对应的力三角形图,如图2所示,则表示这两个力的有向线段组成的三角形与几何线段组成的三角形相似,根据相似三角形知识即可求得,由图可知,得,,即不变,正确答案为选项A

12.

如图所示,两根细绳拉住一个小球,开始时AC水平,现保持两细线间的夹角不变,而将整个装置顺时针缓慢转过,则在转动过程中,AC绳的拉力和BC绳的拉力大小变化情况是

A、先变大后变小,一直变小     

B、先变大后变小,一直变小

C、先变小后变大,一直变小    

D、先变小后变大,一直变大

【答案】 B

【解析】 

整个装置顺时针缓慢转过时,小球可在一系列不同位置处于准静态平衡,以小球为研究对象,如图所示,小球受重力G, AC绳的拉力, BC绳的拉力,三力中,重力恒定(大小、方向均不变),两绳拉力均变化,但方向总沿绳,随绳的方位而变化(即变化有依据),做出绳处于各可能位置时对应的力三角形图,由图可知,先逐渐增大(弦增大直径)后逐渐减小,一直减小,到转过90°时减为零。正确答案为选项B,总结:按受力图,①首先画出恒力(大小方向都不变的力),②将另二力按方向依据来确定力矢量依次首尾相接,③力三角形与相应的几何三角形的性质比照,勾画出闭合的矢量三角形。

13.如图所示,用与竖直方向成θ角的倾斜轻绳子a和水平轻绳子b共同固定一个小球,这时绳b的拉力为F1.现在保持小球在原位置不动,使绳子b在原竖直平面内,逆时针转过θ角固定,绳b拉力变为F2;再转过θ角固定,绳b拉力变为F3,则(    )

A.F1<F2<F3                B.F1= F3>F2

C.F1= F3<F2                D.绳a拉力一直减小

【答案】BD

【解析】

试题分析:据题意,b绳第一次转过θ角后F2与a绳拉力Fa垂直,再转过θ角后,F3和F1关于F2对称,则有,且F2最小,则有:F1= F3>F2,故B选项正确;从力的三角形可以看出Fa的对应边长度一直在减小,故a绳拉力一直在减小,D选项正确。

考点:本题考查力的动态平衡问题。

14.如图所示,把球夹在竖直墙壁AC和木板BC之间,不计摩擦,设球对墙壁的压力大小为F1,对木板的压力大小为F2,现将木板BC缓慢转至水平位置的过程中(   )

A.F1、F2都增大   B.F1增加、F2减小    C.F1减小、F2增加  D.F1、F2都减小

【答案】D

【解析】

试题分析:设球对墙壁的压力大小为F1`,对木板的压力大小为F2`,根据牛顿第三定律知,墙壁和木板对球的作用力分别为F1和F2.以小球研究对象,分析受力情况,作出力图.

设木板与水平方向的夹角为θ.根据平衡条件得: F1=Gtanθ,F2=,将木板BC缓慢转至水平位置的过程中,θ减小,tanθ减小,cosθ增大,则得到 F1,F2均减小.

考点:本题考查共点力作用下的动态平衡。

15.两个大小相同的小球带有同种电荷(可看作点电荷),质量分别为m1和m2,带电量分别是q1和q2,用两等长的绝缘线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与竖直方向成夹角和,如图所示,若,则下述结论正确的是(       )

A.q1一定等于q2         B.一定满足   C.m1一定等于m2        D.必定同时满足q1=q2,m1=m2

【答案】 C

【解析】

试题分析: 题中电荷电量可能不同,也可能相同,但各自所受的电场力大小却相同,方向相反.由于它们与竖直线所成的角度均为α,且两球同处一水平线上,所以根据共点力平衡条件可确定,它们的质量一定相等.故ABD错误,C正确.

考点: 库仑定律;共点力平衡的条件及其应用

16.如图所示,用细线将A物体悬挂在顶板上,B物体放在水平地面上A、B间有一劲度系数为100 N/m的轻弹簧,此时弹簧伸长2 cm。已知A、B两物体的重力分别是3 N和5 N。则细线的拉力及B对地面的压力分别是(       )

A.1 N和0               B.5 N和7 N        C.5 N和3 N             D.7 N和7 N

【答案】C

【解析】

试题分析:以物体B为研究对象进行受力分析,根据共点力平衡条件有,代入数据解得地面对B的支持力为,由牛顿第三定律可知,B对地面的压力也为3N,以A为研究对象进行受力分析有,代入数据解得细线的拉力,所以只有选项C正确;

考点:共点力平衡、胡克定律

17.如图所示,固定的半球面右侧是光滑的,左侧是粗糙的,O点为球心,A、B为两个完全相同的小物块(可视为质点),小物块A静止在球面的左侧,受到的摩擦力大小为F1,对球面的压力大小为N1;小物块B在水平力F2作用下静止在球面的右侧,对球面的压力大小为N2,已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为θ,则

A.F1:F2=cosθ:1                       B.F1:F2=sinθ:1    

C.N1:N2=cos2θ:1                     D.N1:N2=sin2θ:1

【答案】AC

【解析】

试题分析:分别对A、B两个相同的小物块受力分析如图,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,它的大小等于它对球面的压力N1,故F1=mgsinθ;N1=mgcosθ;

B受到重力,作用力F2及球面对它的支持力,其大小等于它对球面的压力N2,故F2=mgtanθ,N2=,所以F1:F2=,故A是正确的,B不对;N1:N2=cosθ:= cos2θ:1,C是正确的,D是不对的。

考点:受力分析,力的平衡。

18.如图所示,总质量为460kg的热气球,从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2,当热气球上升到180m时,以5m/s的速度向上匀速运动.若离开地面后热气球所受浮力保持不变,上升过程中热气球总质量不变,所受空气阻力与速度成正比,重力加速度g=10m/s2 .关于热气球,下列说法正确的是(  )

A.所受浮力大小为4830N

B.加速上升过程中热气球处于完全失重状态

C.从地面开始上升10s后的速度大小为5m/s

D.以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为200N

【答案】A

【解析】

试题分析:热气球从地面刚开始竖直上升时,速度为零,故阻力为零,气球受重力和浮力,根据牛顿第二定律有:,解得,故A正确.上升过程中先是向上的加速度,处于超重状态,后匀速运动处于平衡状态,选项B错误.刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2,气球是变加速运动,加速度逐渐减小,故10s后的速度大小小于5m/s,故C错误.以5m/s匀速上升时,根据平衡条件,有:,解得f=230N,故D错误.故选A.

考点:本题考查了共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用、牛顿第二定律.

19.如图所示,物体在水平力作用下,静止在斜面上.若稍许减小水平推力,而物体仍保持静止,设斜面对物体的静摩擦力为,物体所受的支持力为,则   (   )

A.和都一定减小         B.不一定减小,一定减小

  C.和都不一定减小       D.一定减小,不一定减小

【答案】B

【解析】

试题分析:物体受重力、支持力、推力及摩擦力而处于平衡状态;受力分析及正交分解如图所示:

 

在y轴方向上,,减小推力,则支持力一定减小.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,则摩擦力向下,若推力减小,则摩擦力减小;若推力沿斜面向下的分力小于重力的分力,则摩擦力向上,若推力减小,则摩擦力变大.故A、C、D错误,B正确;故选B.

考点:本题考查了共点力平衡的条件及其应用、滑动摩擦力、力的合成与分解的运用.

20.轻绳一端系在质量为m的物体A上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上。现用水平力F拉住绳子上一点O,使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置,但圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中,环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是

A.Ff保持不变,FN逐渐增大

B.Ff逐渐增大,FN保持不变

C.Ff逐渐减小,FN保持不变

D.Ff保持不变,FN逐渐减小

【答案】D

【解析】

试题分析:对系统整体进行受力分析:物体A和套在粗糙竖直杆MN的圆环上受竖直向下的重力,杆对圆环提供水平向左的弹力,竖直向上的静摩擦力,水平向左的外力,由物体的平衡知,摩擦力由两物体的重力平衡,不随物体A位置的变化而改变,既Ff保持不变;物体A受竖直向下的重力,沿绳方向的拉力,水平向左的外力,设绳与竖直方向的夹角为α,由于,随夹角为α的减小,cosα增大,则T减小,,随夹角为α的减小,sinα减小,T减小,则FN逐渐减小,只有D选项正确。

考点:物体的动态平衡 整体法和隔离法

21.一个木块静止在固定斜面上,现用水平推力F作用于木块上.当F的大小由零逐渐增加到一定值,而木块总保持静止,如图所示,则(    )

A.木块受到的静摩擦力增加。

B.木块与斜面之间的最大静摩擦力增加。

C.木块受的合力增加。

D.木块所受到的斜面支持力不变。

【答案】B

【解析】

试题分析:对木块受力分析,根据平衡条件知,当F由零逐渐增加时,木块与斜面间的静摩擦力先减小,故选项A错误;根据木块垂直斜面方向受力平衡知当F增大时,木块与斜面间的正压力增大,因最大静摩擦力与正压力成正比,故最大静摩擦力也增加,故选项B正确,D错误;因木块不动,受合力始终为零,故选项C错误。

考点:物体平衡条件的应用

22.如图所示, 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(    )

A.F1增大,F2减小  B.F1减小,F2增大

C.F1和F2都减小  D.F1和F2都增大

【答案】C

【解析】

试题分析:对重球受力分析如图:

设绳子与竖直墙面间的夹角θ,

重球竖直方向受力平衡:Tcosθ=G ①

重球水平方向受力平衡:Tsinθ=F ②

若果把绳的长度增加一些,则夹角θ减小,cosθ增大,由①得绳子拉力T减小,

sinθ减小,T也减小,由②得绳子墙的弹力F减小,故选:C

考点:本题考查共点力平衡.

23.如图所示,A、B两物体的质量分别是mA和mB,整个系统处于静止状态,滑轮的质量和一切摩擦不计。如果绳的一端由P点缓慢向左运动到Q点,整个系统始终处于平衡状态,关于绳子拉力大小F和两滑轮间绳子与水平方向的夹角α的变化,以下说法中正确的是

A.F变小,a变小     B.F变大,a变小

C.F不变,a不变     D.F不变,a变大

【答案】C

【解析】

试题分析:物体B要保持静止就要受力平衡,即绳子拉力,无论P点怎么移动,绳子拉力都要与B的重力平衡,大小不变。再分析A受到自身重力和两个绳子拉力作用,同一个绳子拉力相等,根据A处于平衡有两个拉力的合力与A的重力等大反向,有几何关系可得,A的质量不变,绳子拉力不变,所以夹角不变选项C对。

考点:共点力的平衡

24.如图所示,两个完全相同的光滑球的质量均为m,放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间。若缓慢转动挡板至与斜面垂直,在此过程中:

A.A、B两球间的弹力逐渐增大

B.B球对挡板的压力逐渐减小

C.B球对斜面的压力逐渐增大

D.A球对斜面的压力逐渐增大

【答案】B

【解析】

试题分析:先以A为研究对象,受力如图:

由平衡条件知A球受B球弹力NA=mAgsinα,斜面对A球支持力N1=mAgcosα在挡板缓慢移动的过程中,AB之间的弹力,以及斜面对A的支持力均保持不变故选项A、D错误;再以B为整体,设其质量为mB,在转动过程中,对其受力分析如图:

设挡板与斜面夹角为β,由平衡条件可知,沿斜面方向+mBgsinα=NBsinβ ,垂直于斜面方向N0=mBgcosα+NBcosβ,当挡板转动时β角度增大,由上述两式知挡板对B球的支持力NB减小,球B对斜面压力减小,故选项B正确,C错误。

考点:物体平衡条件的应用

25.如图所示,在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态,现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从A正上方的Q点转至A同高的P点处,且在此过程中物体A和C始终保持静止不动,A、B可视为质点。关于此过程,下列说法正确的是  

A.物体A受到斜面的支持力一直增大 

B.物体A受到斜面的支持力先增大后减小

C.地面对斜面C的摩擦力一直增大

D.地面对斜面C的摩擦力先增大后减小

【答案】BC

【解析】

试题分析:B在Q点时,对A进行受力分析如图所示

当B从Q点向P点移动过程中,AB间的斥力大小不变,但方向沿顺时针方向转动,当AB连线与斜面垂直时,斜面对A的支持力最大,因此物体A受到斜面的支持力先增大后减小,B正确,A错误;将A与斜面体做为一个整体进行受力分析可知,当B从Q点向P点移动过程中,AB间斥力的水平分量越来越大,因此地面对斜面体C向右的摩擦力越来越大,C正确,D错误

考点:共点力平衡,动态分析

26.如图所示.在倾角为的光滑斜面和档板之间放一个光滑均匀球体,档板与斜面夹  角。初始时。在档板绕顶端逆时针缓慢旋转至水平位置的过程下列说法正确的是

A.斜面对球的支持力变大

B.档板对球的弹力变大

c.斜面对球的支持力变小

D.档板对球的弹力先变小后变大

【答案】CD

【解析】

试题分析:小球受到自身重力,斜面支持力和挡板弹力三力平衡,其中重力大小方向不变,斜面弹力垂直斜面向上方向不变,二者的合力与挡板弹力等大反向,挡板弹力垂直挡板,方向从斜向下逐渐变为水平向右最后变为斜向上,如下图所示

挡板弹力变化时,重力和斜面支持力从斜向上逐渐变为斜向下,观察上面的示意图可见,斜面对球的支持力逐渐变小,挡板对球的弹力先减小后增大,选项CD正确。

考点:共点力的动态平衡

27.如图所示,把一个光滑圆球放在两块挡板AC和AB之间,AC与AB之间夹角为30°,现将AC板固定而使AB板顺时针缓慢转动90°,则

A.球对AB板的压力先减小后增大

B.球对AB板的压力逐渐减小

C.球对AC板的压力逐渐增大

D.球对AC板的压力先减小后增大

【答案】A

【解析】

试题分析:以小球为研究对象,分析受力情况,作出小球三个不同位置的受力图如图,可见,使AB板顺时针缓慢转动90°的过程中,

AB板对球的支持力N1先减小后增大,AC板对球的支持力N2一直减小,由牛顿第三定律得知,球对AB板的压力先减小后增大,球对AC板的压力一直减小.故A正确,BCD均错误.

考点:物体平衡条件的应用 平行四边形定则

28.密绕在轴上的一卷地膜用轻绳一端拴在轴上,另一端悬挂在墙壁上A点,如图所示,当逆时针缓慢向下用力F抽出地膜时,整卷地膜受的各个力要发生变化,不计地膜离开整卷时对地膜卷的粘扯拉力和地膜卷绕轴转动时的摩擦力,但在D点地膜与墙壁间有摩擦力,随着地膜的不断抽出,下述分析正确的是(    )   

A.悬挂地膜的轻绳上的拉力在增大

B.地膜对墙的压力在增大

C.地膜与墙壁间的摩擦力在减小

D.地膜卷受墙的支持力与轻绳的拉力的合力不变

【答案】C

【解析】

试题分析:地膜卷受到自身重力,绳子拉力,墙壁支持力和墙壁摩擦力和向下的拉力,Y由于缓慢抽出过程拉力和摩擦力平衡,地膜卷最后只是在自身重力,绳子拉力,墙壁支持力三个力始终处于平衡状态, 受力分力如图,,随地膜卷变薄,变小,质量变小,所以墙壁支持力变小,地膜对墙壁的压力变小选项B错。轻绳拉力,随地膜卷变薄,变小,质量变小,轻绳拉力变小,选项A错。地膜与墙壁间的摩擦力随支持力变小而变小 选项C对。地膜卷受墙的支持力与轻绳的拉力的合力与重力等大反向,由于质量在变小,所以合力在变小选项D错。

考点:共点力的平衡

29.半圆柱体P放在粗糙的水平面上,有一挡板MN,其延长线总是过半圆柱体的轴心O,但挡板与半圆柱体不接触,在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态,如图是这个装置的截面图,若用外力使MN绕O点缓慢地逆时针转动,在Q到达最高位置前,发现P始终保持静止,在此过程中,下列说法中正确的是(    )

A.MN对Q的弹力大小保持不变

B.MN对Q的弹力先增大后减小

C.P、Q间的弹力先增大后减小

D.P所受桌面的作用力一直增大

【答案】 D

【解析】

试题分析:对Q,受重力mg、MN的弹力N1和P的弹力N2作用,其受力示意图如下图所示,根据共点力平衡条件可知三力必构成首尾相接的封闭三角形,且力矢量三角形与图中ΔOAB相似,在MN绕O点缓慢地逆时针转动的过程中α角增大,因此OB增大、AB减小,所以N2增大、N1减小,故选项A、B、C错误;对P,受重力Mg、Q的弹力N2′和桌面的作用力F作用,如下图,在MN绕O点缓慢地逆时针转动的过程中β角增大,N2′=N2增大,根据余弦定理可知F增大,故选项D正确。

        

考点:本题主要考查了物体的受力分析、共点力平衡条件的应用,以及整体法和隔离法的灵活运用、动态平衡的分析问题,属于中档题。

30.如图所示,上表面光滑的半圆柱体放在水平面上,小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点,在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态.下列说法中正确的是(    )

A.半圆柱体对小物块的支持力变大

B.外力F先变小后变大 

C.地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小

D.地面对半圆柱体的支持力变大

【答案】C

【解析】

试题分析:以小物块为研究对象进行受力分析,如下图:

故有:,由于角越来越大,所以可得知,支持力N逐渐变小,拉力F逐渐变大,所以A、B错误;以半圆柱体为研究对象进行受力分析,如图

故有:

联立解得,,由于角越来越大,所以可知,静摩擦力先变大后变小,支持力先变小后变大,故C正确、D错误;

考点:共点力平衡

31. 2010年广东亚运会,我国运动员陈一冰勇夺吊环冠军,为中国体育军团勇夺第一金,其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环(设开始时两绳与肩同宽),然后身体下移,双臂缓慢张开到如图所示位置,则在两手之间的距离增大过程中,吊环的两根绳的拉力FT(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为(     )

A.FT增大,F不变                       B.FT增大,F增大

C.FT增大,F减小                       D.FT减小,F不变

【答案】A

【解析】

试题分析:据题意,对运动员受力分析,受到重力和两根绳的拉力,由于缓慢张开双臂过程中,可以把运动员近似看成平衡,则两根绳的拉力的合力等于运动员的重力,即合力不变;合力不变,两分力夹角变大则分力大小变大,故A选项正确。

考点:本题考查物体的动态平衡问题。

32.如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O安在一根轻木杆B上,一根轻绳AC绕过滑轮,A端固定在墙上,且绳保持水平,C端下面挂一个重物,BO与竖直方向夹角,系统保持平衡,若保持滑轮的位置不变,改变的大小,则滑轮受到木杆的弹力大小变化情况是(      )

A.只有角θ变小,弹力才变小

B.只有角θ变大,弹力才变大

C.不论角θ变大或变小,弹力都变大

D.不论角θ变大或变小,弹力都不变

【答案】D

【解析】

试题分析:据题意,滑轮受到木杆的弹力和A、C绳的拉力处于平衡状态,即使夹角发生变化,滑轮仍处于静止状态,则轻杆对滑轮的弹力等于A、C两绳的合力,轻绳跨过滑轮,当轻绳处于拉伸状态,轻绳张力处处相等,则拉力,即夹角变化,而两绳的张力的合力不变,则轻杆对滑轮弹力不变,故D选项正确。

考点:本题考查物体平衡条件。

33.如图所示,在一根水平直杆上套着两个轻环,在环下用两根等长的轻绳拴着一个重物。把两环分开放置,静止时杆对a环的摩擦力大小为Ff,支持力为FN。若把两环距离稍微约缩短一些,系统仍处于静止状态,则(       )

A.FN变小   

B.FN变大

C.Ff变小   

D.Ff变大

【答案】C

【解析】

试题分析:设重物的质量为M. 以两个轻环和小球组成的系统为研究对象,竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力,力图如图1所示.根据平衡条件得:,得到,可见,水平横梁对铁环的支持力不变,AB错误;

以左侧环为研究对象,力图如图2所示.

竖直方向: ;水平方向:  

联立得:,增大时,变小.C正确D错误;

考点:动态平衡,力的合成与分解 

34.如图半圆形支架BAD,两细绳OA和OB结于圆心O,下悬重为G的物体,使OA绳固定不动,将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置缓慢移至竖直位置C的过程中,分析OA绳和OB绳所受的力大小如何变化(     )

A.OA绳拉力逐渐变大

B.OA绳拉力逐渐变小

C.OB绳拉力先变小后变大

D.OB绳拉力逐渐变小

【答案】BC

【解析】

试题分析:因OB绳缓慢转动,所以O点受力平衡,对O点受力分析如图:

由平行四边形定则作图可知OA绳拉力TA减小,OB绳拉力TB先减小后增大,故选项B、D正确。

考点:物体平衡条件的应用 平行四边形定则

35.如图所示,用挡板将斜面上的光滑小球挡住,当挡板由竖直位置缓慢转到水平位置的过程中,小球对挡板的压力

A.逐渐增大                   B.逐渐减小

C.先增大后减小               D.先减小后增大

【答案】D

【解析】

试题分析:根据题题意可知受力分析如图所示。在挡板发生转动过程中,F1的方向发生变化,G大小和方向不发生变化,此外F2的方向不性变化,我们会发现当F1与F2垂直时,F1最小,则小球对挡板的压力先减小后增大,即D正确。

考点:本题考查物体的平衡。

36.如图所示,将一球用网兜挂在光滑的墙壁上,设绳对球的拉力为F1,墙壁对球的支持力为F2,当球的半径增大时(设细绳长度不变)(      )

A.F1、F2均不变     B.F1、F2均减小

C.F1、F2均增大         D.F1减小,F2增大

【答案】C

【解析】

试题分析:对球体受力分析如下,墙壁弹力和自身重力的合力与绳子拉力等大反向,根据几何关系有,,球的半径增大细绳长度不变时,增大,所以墙壁弹力增大,绳子拉力增大,选项C对。

考点:力的动态平衡

37.如图所示,物体P左边用一根轻弹簧和竖直墙相连,放在粗糙水平面上,静止时弹簧的长度大于原长.若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉P,直到把P拉动.在P被拉动之前的过程中,弹簧对P的弹力N的大小和地面对P的摩擦力f的大小的变化情况是(    )

A.N始终增大,f始终减小

B.N先不变后增大,f先减小后增大

C.N保持不变,f始终减小

D.N保持不变,f先减小后增大

【答案】 D

【解析】

试题分析:由于开始时弹簧的长度大于原长,因此弹簧对P的弹力N为水平向左的拉力,在P被拉动之前的过程中,弹簧的长度没有发生变化,根据胡克定律可知,弹簧对P的弹力N大小保持不变,故选项A、B错误;又因物体P开始处于静止状态,因此物体P还受到了地面水平向右的静摩擦力f作用,根据共点力平衡条件可知,随着向右的水平力F逐渐增大,摩擦力f将先逐渐减小至零,此时当水平力F继续增大时,摩擦力f方向将改为水平向左,大小逐渐增大,直至增大至最大静摩擦力,物体P被拉动,故选项C错误;选项D正确。

考点:本题主要考查了物体的受力分析、胡克定律和共点力平衡条件的应用问题,属于中档题。

38.如图所示,轻杆BC的一端用铰链接于C,另一端悬挂重物G,并用细绳绕过定滑轮用力拉住。开始时,,现用拉力F使缓慢减小,直到BC接近竖直位置的过程中,杆BC所受的压力(    )

A.保持不变         B.逐渐增大   

C.逐渐减小         D.先增大后减小

【答案】A

【解析】

试题分析:以B点为研究对象,受到三个力分别为重物拉B点拉力T1=G,AB绳子拉力T2=F,及杆CB对B的弹力FN,三力合成如图所示,从图中可以看出,则有,得,则A正确。

考点:本题考查物体的平衡。

39.如图所示,光滑小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢地拉动斜面体,小球在斜面上滑动,细绳始终处于绷紧状态。小球从图示位置开始到离开斜面前,斜面对小球的支持力N以及绳对小球拉力T的变化情况是

A.N保持不变,T不断减小

B.N不断减小,T不断增大

C.N保持不变,T先减小后增大

D. N不断减小,T先减小后增大

【答案】D

【解析】

试题分析:先对小球进行受力分析,重力、支持力N、拉力T组成一个闭合的矢量三角形,

由于重力不变、支持力N方向不变,且从已知图形知,且β逐渐变大;故斜面向右移动的过程中,拉力T与水平方向的夹角β变大,当时,细绳的拉力T最小,由图可知,随β的增大,斜面的支持力N不断变小,T先减小后增大.故D正确.ABC错误.

考点:本题考查受力分析、共点力的动态平衡。 

40.如图所示,轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上,圆环A套在粗糙的水平直杆MN上。现用水平力拉着绳子上的一点O,使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,但圆环A始终保持在原位置不动。则在这一过程中,环对杆的摩擦力f和环对杆的压力FN的变化情况是(    )

A.f不变,FN不变   B.f增大,FN不变

C.f增大,FN减小   D.f不变,FN减小

【答案】B

【解析】

试题分析:以结点O为研究对象,进行受力分析,如图1所示,其中,由平衡条件得:,

增大,则水平力增大;再以圆环A和小球B整体为研究对象,受力情况如图2所示,根据平衡条件得:

,,则逐渐增大,保持不变,所以正确选项为B。

考点:本题考查了共点力平衡的条件及其应用。

41.如图所示,物体B通过动滑轮悬挂在细绳上,整个系统处于静止状态,动滑轮的质量和一切摩擦均不计。如果将绳的左端由Q点缓慢地向左移到P点,整个系统重新平衡后,绳的拉力F和绳子与竖直方向的夹角θ的变化情况是 (    )

A.F变大,θ变大       B.F变小,θ变小

C.F不变,θ变小       D.F不变,θ变大

【答案】A

【解析】

试题分析:原来整个系统处于静止状态,滑轮两侧绳的拉力F的合力等于B物体的重力,左端移动到P点后,仍然处于平衡状态,此时滑轮两侧绳中拉力大小为F′的合力大小仍为B物体的重力,根据几何关系可知,此时两绳的夹角增大,合力不变,由两个力的合力随两力夹角的增大而减小知则有绳中拉力F′>F,由于滑轮两侧绳的夹角增大,根据三角形的内角和为180°图中角θ变大.故A正确;B、C、D错误.

考点:本题考查物体的平衡.

42.如图所示,保持不变,以O为圆心将轻绳BO缓慢做顺时针旋转,则BO的拉力将(     )

A.逐渐减小                 B.逐渐增大

C.先减小后增大             D.先增大后减小

【答案】C

【解析】

试题分析:将轻绳BO缓慢做顺时针旋转时,O点受力平衡,O点受力分析如图:

随绳转动,绳OB拉力FB变化如图中虚线所示,故选项C正确。

考点:物体的平衡条件 平行四边形定则作图法

43.如图所示,固定的光滑竖直杆上套一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,用力F拉绳,使滑块从A点沿杆缓慢上滑至B点,在此过程中拉力F和杆对滑块的弹力N的变化情况是(    )

A.恒定不变,N逐渐增大

B.逐渐减小,N保持不变

C.逐渐增大,N逐渐增大

D.先增大后减小,N逐渐增大

【答案】 C

【解析】

试题分析:滑块受三个力的作用:重力,绳的拉力和杆的弹力;滑块从A点沿杆缓慢上滑至B点的过程中,可以认为滑块总保持平衡状态。

设绳与竖直方向的夹角为θ,在这个过程中θ是增大

那么拉力F=,θ是增大,cosθ减小,拉力逐渐F增大。

杆对滑块的弹力N=Gtanθ, θ是增大,tanθ增大,弹力N逐渐增大。

所以C对。

考点: 力的合成与分解,共点力作用下平衡

44.如图所示,绳与杆均不计重力,承受力的最大值一定.A端用绞链固定,滑轮O在A点正上方(滑小及摩擦均可忽略),B端吊一重物P,现施加拉力FT将B缓慢上拉(均未断),在杆达到竖直前(    ) 

A.绳子越来越容易断      B.绳子越来越不容易断

C.杆越来越容易断        D.杆越来越不容易断

【答案】B

【解析】

试题分析:以B点为研究对象,它受三个力的作用而处于动态平衡状态,其中一个是轻杆的弹力T,一个是绳子斜向上的拉力F,一个是绳子竖直向下的弹力大小,大小等于物体的重力mg,根据相似三角形法,可得,由于OA和AB不变,OB逐渐减小,因此轻杆上的弹力大小不变,而绳子上的拉力越来越小,选项B正确,其余选项均错误。

考点:考查了力的动态分析,关键是根据受力分析,判断力的变化

45.如下图是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图。使用时,用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动,把涂料均匀地粉刷到墙壁上。撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长。粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚,使撑杆与墙壁间的夹角越来越小。该过程中撑竿对涂料滚的推力为,涂料滚对墙壁的压力为,下列说法正确的是

A.增大,减小       B.减小,增大

C.、均增大        D.、均减小

【答案】D

【解析】

试题分析:以涂料滚为研究对象,分析受力情况,作出力图.设撑轩与墙壁间的夹角为α,根据平衡条件得,;根据题意可得,撑轩与墙壁间的夹角α减小,增大,减小,则 均减小.D正确

考点:本题是动态平衡问题,采用函数法分析的,也可以采用作图法更直观反映出两个力的变化情况. 

46.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施加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设B对墙的作用力为F1,B对A的压力为F2。在F缓慢增大而整个装置仍保持静止的过程中(      )

A.F1、F2均缓慢增大

B.F1、F2均缓慢减小

C.F1缓慢增大,F2缓慢减小 

D.F1缓慢减小,F2缓慢增大

【答案】A

【解析】

试题分析:因整个装置始终保持静止,对球B受力分析如图,

根据共点力平衡条件,有F2cosθ=F+mg   F2sinθ=F1,解得F1=(F+mg)tanθ    F2=,故当F增加时,F1、F2都变大;故选A.

考点:本题考查了共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.

47.如图所示,滑轮固定在天花板上,细绳跨过滑轮连接物体A和B,物体B静止于水平地面上,用Ff和FN分别表示地面对物体B的摩擦力和支持力,现将物体B向左移动一小段距离,仍静止,下列说法正确的是 (  ).

A.Ff和FN都增大                          B.Ff和FN都减小

C.Ff增大,FN减小                        D.Ff减小,FN增大

【答案】B

【解析】

试题分析:据题意,物体B向左移动过程中,图中夹角α增大,由于研究对象A处于静止状态,则绳上拉力T=mAg,保持不变,再分析物体B,由于B物体处于动态平衡状态,则在水平方向有:,即夹角α增大则摩擦力减小,在竖直方向有:,整理得可见夹角α增大则支持力也减小,故B选项正确。

考点:本题考查物体动态平衡。

48.如图所示,绳与杆均不计重力,承受力的最大值一定.A端用绞链固定,滑轮O在A点正上方(滑小及摩擦均可忽略),B端吊一重物P,现施加拉力FT将B缓慢上拉,在杆转到竖直前

A.OB段绳中的张力变大

B.OB段绳中的张力变小

C.杆中的弹力大小不变

D.杆中的弹力变大

【答案】BC

【解析】

试题分析:以杆与绳子的交点为研究对象,可知该交点受到竖直向下的拉力(大小等于G),OB段绳子的拉力,以及杆对绳子的弹力F,根据相似三角形法可得,G与OA都是定值,而OB在减小,所以也在减小,A错误,B正确;由三角形法则可得:,G与OA都是定值,而AB不变,所以F恒定不变,D错误,C正确。

考点: 考查了三角形法则在共点力平衡中的应用,其中相似三角形法是解决此类问题的常用手段

49.如图所示,中间有孔的物块A套在竖直杆上,通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动,所有摩擦均不计.则关于拉力F及拉力F的功率P,下列说法正确的是

A.F不变,P减小                       B.F增大,P不变

C.F增大,P增大                       D.F增大,P减小

【答案】B

【解析】

试题分析:物块A向上匀速运动,属于动态平衡,对物块A做受力分析,在A向上运动过程中,重力不变,拉力F变大以及杆对A的弹力都变大,物体匀速向上运动,所以拉力F的功率与重力对物块的功率大小相等,由于重力做功功率不变,所以拉力做功功率不变。

考点: 功率  动态平衡

50.在固定于地面的斜面上垂直安放着一个挡板,截面为圆的柱状物体甲放在斜面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,没有与斜面接触而处于静止状态,如图所示。现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向极其缓慢地移动,直至甲与挡板接触为止。设乙对挡板的压力F1,甲对斜面的压力为F2,在此过程中 (     )

A.F1缓慢增大,F2缓慢增大

B.F1缓慢增大,F2缓慢减小

C.F1缓慢减小,F2缓慢增大

D.F1缓慢减小,F2不变

【答案】D

【解析】

试题分析:先对物体乙受力分析,受重力、挡板的支持力和甲物体的支持力,如图

根据平衡条件,结合几何关系可以看出挡板的支持力不断减小,根据牛顿第三定律,球乙对挡板的压力不断减小,故A错误,B错误;再对甲与乙整体受力分析,受重力、斜面的支持力、挡板的支持力和已知力F,如图

根据平衡条件,有

x方向:F+(M+m)gsinθ-F1=0

y方向:F2-(M+m)gcosθ=0

解得:F2=(M+m)gsinθ  结合牛顿第三定律,物体甲对斜面的压力不变

考点:本题考查共点力平衡条件的应用。

51.如图所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动,在O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止,f表示木块与挡板间摩擦力的大小,N表示木块与挡板间正压力的大小,若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止,且O1、O2始终等高,则(    )

A.N变大               B.N变小                C.f变大                D.f变小

【答案】 A

【解析】

试题分析:对重物M和两木块m,受重力(M+2m)g、两挡板的水平弹力N和摩擦力f作用,如下左图所示,由于系统处于静止状态,根据共点力平衡条件有:2f=(M+2m)g,因此当挡板间的距离稍许增大后,木块与挡板间摩擦力f不变,故选项C、D错误;由于两杆OO1、OO2相同,O1、O2始终等高,因此两杆与竖直方向的夹角相同,设为θ,并设悬线上的的张力为F,有:F=Mg,将F沿两杆方向分解为F1、F2,根据装置结构,将F1沿垂直于挡板(水平方向)和平行于挡板(竖直方向)分解为F11和F12,如下右图所示,根据牛顿第三定律可知:F11=N,由图中几何关系有:F11=F1sinθ,2F1=F/cosθ,联立以上各式解得:N=Mgtanθ/2,当挡板间的距离稍许增大后,θ变大,即N变大,故选项A正确;选项B错误。

     

考点:本题主要考查了力的分解、共点力平衡条件的应用问题,属于中档题。

52.如图所示,用一根细线系住重力为、半径为的球,其与倾角为的光滑斜面劈接触,处于静止状态,球与斜面的接触面非常小,当细线悬点固定不动,斜面劈缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中,下述正确的是(  ). 

A.细绳对球的拉力先减小后增大

B.细绳对球的拉力先增大后减小

C.细绳对球的拉力一直减小

D.细绳对球的拉力最小值等于

【答案】 C

【解析】

试题分析:以小球为研究对象,其受力分析如图所示: 

因题中“缓慢”移动,故小球处于动态平衡,由图知在题设的过程中,一直减小,当绳子与斜面平行时,与垂直,有最小值,且,故选项C正确.

考点:本题考查了力的平衡条件、图解法。

53.如图所示,用一轻细绳拴一较大的球,置于倾角为α的光滑斜面上,开始时,绳与水平方向的夹角β>α。现用—水平力缓慢向左移动斜面(移动时绳不碰到斜面),则绳的拉力

A.减小 .增大

C. 先减小后增大 .先增大后减小

【答案】C

【解析】

试题分析:球受到三个力的作用,而处于动态平衡状态,其中重力的大小和方向不变,斜面对它的弹力的方向不变,绳子对它的弹力方向时刻沿着绳子方向,根据三角形法则,可知绳子上的弹力线减小后增大,选项C正确。

考点:本题考查动态平衡问题。

54.一轻杆BO,其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上,B端挂重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示。现将细绳缓慢向左拉,使杆BO与AO的夹角逐渐减小,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是

A.FN先减小,后增大      B.FN始终不变 

C.F先减小,后增大       D.F始终不变

【答案】B

【解析】

试题分析:以B点为研究对象,它受三个力的作用而处于动态平衡状态,下端绳子的弹力等于悬挂物体的重力mg,还有斜绳AB上的弹力F,由于O点是光滑铰链,因此杆施加的弹力FN沿着杆,根据图形的标量三角形和力的矢量三角形相似,可得比例,其中OA、OB长度不变,AB逐渐减小,重力mg大小不变,可知F逐渐减小,FN不变,选项B正确。

考点:本题考查力的动态平衡问题,涉及相似三角形法。

55.如图所示,三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球保持静止,A、D间细绳是水平的,现对B球施加一个水平向右的力F,将B缓缓拉到图中虚线位置,这时三根细绳张力TAC、TAD、TAB的变化情况是(    )

A. TAC、TAD、TAB都变大

B.TAD和TAB变大,TAC不变

C.TAC和TAB变大,TAD不变

D.TAC和TAD变大,TAB不变

【答案】B

【解析】

甲乙

试题分析:将B缓缓拉到图中虚线位置,分析B的受力如图甲所以,设AB绳与竖着方向的夹角 由B物体的平衡, , ,解得 所以随 的增大F、TAB增大,再分析A、B整体受力,如图乙所示,设AC绳与竖着方向的夹角,由A、B整体的平衡有 , ,解得,在AB绳与竖着方向的夹角逐渐增大时不发生改变,所以不变,由于和不变,所以随F的增大而增大,故此B选项正确。

考点:受力分析 整体法和隔离法 物体的平衡

56.如图,运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械,在手臂OA沿由水平方向缓慢移到位置过程中,若手臂OA,OB的拉力分别为和,下列表述正确的是(    )

A.一定小于运动员的重力G

B.与的合力始终大小不变

C.的大小保持不变

D.的大小保持不变

【答案】B

【解析】

试题分析:以人为研究对象,分析受力情况如图:

由图看出,不一定小于重力G,故A错误.人保持静止状态,则知与的合力与重力G大小相等、方向相反,保持不变,故B正确.由图看出的大小在减小,的大小也在减小,故C、D均错误.故选B。

考点:本题考查了图解法分析动态平衡。

57.如图所示,光滑的夹角为θ=30°的三角杆水平放置,两小球A、B分别穿在两个杆上,两球之间有一根轻绳连接两球,现在用力将小球B缓慢拉动,直到轻绳被拉直时,测出拉力F=10 N,则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(小球重力不计)(  )

A.小球A受到杆对A的弹力、绳子的张力

B.小球A受到的杆的弹力大小为20N

C.此时绳子与穿有A球的杆垂直,绳子张力大小为N

D.小球B受到杆的弹力大小为N

【答案】AB

【解析】

试题分析:由于拉动是缓慢进行的,因此任何一个小球均处于动态平衡状态,则对小球A而言,仅受两个力的作用,杆对A的弹力N2与绳子的张力T平衡,绳子垂直于A所在的杆,选项A正确。小球B受到三个力平衡,拉力F,绳子弹力T和杆对它的弹力N1,把绳子上的弹力正交分解,则有,可得T=2F,因此小球A受到的杆的弹力大小为2F=20 N,选项B正确、C、D错误。

考点:本题考查动态平衡问题。

58.如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点.现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于绷紧状态,当小球上升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是(    )

A.FN保持不变,FT不断增大

B.FN不断增大,FT不断减小

C.FN保持不变,FT先增大后减小

D.FN不断增大,FT先减小后增大

【答案】D

【解析】

试题分析:据题意,当斜面体向左缓慢运动时,小球将逐渐上升,此过程对小球受力分析,受到重力G、支持力FN和拉力FT,据上图,在此过程中OC绳以O点为圆心逆时针转动,在力的平行四边形定则中力FT的对应边先减小后增大,而FN的对应边一直变大,而力的大小变化与对应边长度变化一致,则D选项正确。

考点:本题考查力的动态平衡问题。

59.半径为的球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面的距离为,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图所示,现缓慢地拉绳,在使小球由到的过程中,半球对小球的支持力和绳对小球的拉力的大小变化的情况是(   )

A.不变,变小

B.不变, 先变大后变小

C.变小,先变小后变大

D.变大,变小

【答案】A

【解析】

试题分析:以小球为研究对象,分析小球受力情况:重力G,细线的拉力T和半球面的支持力N,作出N、T

的合力F,由平衡条件得知F=G. 由△NFA∽△AO1O得得:    

由题缓慢地将小球从A点拉到B点过程中,O1O,AO不变,O1A变小,得T变小;N不变,A正确

考点:本题考查物体在共点力作用下的动态平衡。

60.如图所示,轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上,圆环A套在粗糙的水平直杆MN上。现用水平力F拉着绳子上的一点O,使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,但圆环A始终保持在原位置不动。则在这一过程中,环对杆的摩擦力f和环对杆的压力FN的变化情况是:(     )

A.f不变,FN不变      B.f增大,FN不变

C.f增大,FN减小      D.f不变,FN减小

【答案】B

【解析】

试题分析:设小圆环的质量为M,小球的质量为m,对小圆环和小球整体受力分析,如下图1,则,,故环对杆的压力不变;对结点O进行受力分析,如下图2,当使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,从所示的平行四边形可知,增大,因此,环对杆的摩擦力f也增大,所以正确选项为B。

考点:本题考查了用图解法分析力的动态变化。 

61.如图,轻绳OB将球A挂于竖直墙壁上,设绳对球的弹力为T,墙对球的弹力为N,不计摩擦,若将绳长缩短,小球再次静止时,则(     )

A.T减小,N减小     B.T减小,N增大

C.T增大,N减小     D.T增大,N增大

【答案】D

【解析】

试题分析:据题意,球处于静止状态,根据物体的平衡条件和据图可知,当细绳缩短时,细绳与墙的夹角a变大,所以有:N=mgtana,则墙对球的支持力变大;T=mg/cosa,所以细绳对球的拉力增大,则D选项正确。

考点:本题考查力的动态平衡问题。

62.如右图,重为G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力大小F1、F2的变化情况正确的是

A.F1逐渐变大    B.F1先变小后变大    C.F2先变小后变大    D.F2逐渐变小

【答案】C

【解析】

试题分析:画出小球的受力图,根据平行四边形法则建立平行四边形,由图可看出,当挡板逆时针缓慢转到水平位置的过程中,斜面的支持力F1逐渐减小,板的支持力F2先减小后增大。

考点:共点力的平衡问题。

63.(4分)如图所示,用两个弹簧秤A和B,互成角度地拉橡皮条,使结点O达到图中所示位置,在保持O点位置和B弹簧秤拉力方向不变的情况下,将弹簧秤A缓慢地沿顺时针方向转动,那么在此时程中,A与B的示数将分别(     )

A.变大;变小

B.变小;变小

C.先变小再变大;变小 

D.先变大再变小;变大

【答案】C

【解析】

试题分析:据题意,合力只能沿DO方向,其中一个分力只能沿OB方向,利用力的三角形定则可以知道,当OA沿着如图所示的方向变化,在每一个闭合三角形中,OA的对应边的长度在先变短然后又变长,则说明OA边对应的力线先变小后变大;同理OB边对应的力一直都在变小。所以C选项正确。

考点:本题考查力的动态平衡问题。

.在斜面上等高处,静止着两个相同的物块A和B. 两物块之间连接着一个轻质弹簧,劲度系数为K,斜面的倾角为,两物块和斜面间的摩擦因数均为,则弹簧的最大伸长量是:(       )

A.

B.

C.

D.

【答案】D

【解析】

试题分析:物块静止在斜面上,在斜面这个平面内共有三个力作用在物体上,一个是重力沿斜面向下的分力,静摩擦力方向不确定,弹簧弹力水平方向kx,三者关系如图所示,

则弹力等于和静摩擦力的合力,当静摩擦力最大时合力最大,即弹力最大,此时得对照答案D对。

考点:力的动态平衡

65.如图,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竖直悬挂.已知质量mA=3mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°减小到30°,下列说法正确的是   (   ).

A.弹簧的弹力大小不变

B.物体A对斜面的压力将减少

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

【答案】AC

【解析】

试题分析:弹簧的弹力始终等于物体B的重力,因此弹力大小不变,选项A正确。物体A对斜面的压力等于斜面对A的支持力,等于,因此压力将减小,选项B错误。物体A沿斜面的合力为零,有,随着角度的减小,摩擦力依旧沿斜面向上,大小逐渐减小,选项C正确、D错误。

考点:本题考查受力分析和力的动态讨论,涉及到静摩擦力和弹力的知识。

66.用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有有一矩形物块Q。P、Q均处于静止状态,则下列相关说法正确的是(  )

A.P物体受4个力        

B.Q受到3个力

C.若绳子变长,绳子的拉力将变小

D.若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大

【答案】AC

【解析】

试题分析:对Q进行受力分析,受重力、压力、支持力和向上的静摩擦力,共4个力,B错误;摩擦力是P给的,因此P受到重力、拉力、支持力,和Q给的摩擦力,4个,A正确;

对PQ做为一个整体进行受力分析,如图所示

根据平衡条件,有Tcosθ=,绳子变长时,变小,因此绳子拉力变小,C正确;而无论如何运动,Q受到的摩擦力都等于Q本身的重力,D错误。

考点:物体受力分析,

67.如图所示,A是一质量为的盒子,B的质量为 ,A、B用一根跨过光滑定滑轮的轻质细绳相连,A置于倾角的斜面上,B悬于斜面之外而处于静止状态。现向A中缓慢加入砂子,整个系统始终保持静止。则在加入砂子的过程中

A.绳子拉力逐渐减小              B.A所受的合力逐渐增大

C.斜面对A的摩擦力逐渐减小      D.斜面对A的支持力逐渐增大

【答案】D

【解析】

试题分析:绳子的拉力总等于重物B的重力,所以向A中缓慢加入砂子时,绳子拉力不变;由于整个系统始终保持静止,所以A所受的合力始终为零;对A来说,开始时沿斜面方向满足,所以f=0,很明显斜面对A的摩擦力与物体A的质量无关,所以当向A中缓慢加入砂子时,斜面对A的摩擦力不变;斜面对A的支持力为,所以当向A中缓慢加入砂子时,斜面对A的支持力逐渐增大。选项D正确。

考点:力的平衡问题。

68.如图所示,三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球保持静止,A、D间细绳是水平的,现对B球施加一个水平向右的力F,将B缓缓拉到图中虚线位置,这时三根细绳张力的变化情况是

A. 都变大 

B. 和变大,不变

C. 和变大,不变 

D. 和变大,不变

【答案】B

【解析】

试题分析:先以小球B为研究对象,在力F的作用下,由原来的二力平衡变成三力平衡问题,很明显绳子AB上的弹力增大;再以小球A、B的整体为研究对象,整体受力如下图所示,根据正交分解法,F的出现,使得绳子AD上的弹力增大,但不影响AC上的弹力,选项B正确,其余均错误。

考点:本题考查力的动态平衡问题、整体法和隔离法。

69.如图所示,用一根细线OB把电灯拉至图中位置,电线OA与天花板夹角为60º。若要使细线OB所受拉力最小,则细绳OB与OA的夹角应为

A.60º       B.30º        C.120º      D.90º

【答案】D

【解析】

试题分析:由于电灯的重力是一定的,灯平衡时,电线OA、OB的拉力的合力与灯的重力大小相等,如图所示,我们将OB平衡至DC的位置,构成力的矢量三角形,可以看出,当DC与OA间的夹角为90°时,OB上的拉力最小,其他的方向如虚线所示,所用的力都比较大,故该题选D。

考点:力的合成,矢量三角形。

70.如图所示是竖直面内一个光滑的圆形框架,AB是它的一条竖直直径,O点为其圆心。弹簧的一端连在A点,另一端连着一个质量为m的小套环。换用不同的弹簧,套环可静止于框架上不同的位置,对应的θ角也就会不同。则在套环从图示位置下移到θ角接近900的过程中,框架对套环的弹力N 和弹簧对套环的弹力F的变化情况是   (     )

A. N减小     B. N增大    C. F减小     D. F增大

【答案】 C

【解析】

试题分析:对套环进行受力分析,受重力、框架的支持力、弹簧的弹力,构建力的矢量三角形,利用力三角形和几何三角形相似得知故框架弹力N不变、弹簧弹力F变小,可知只有C正确。

考点: 本题考察了力的动态平衡问题

71.如图所示,顶端装有光滑定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上,A、B两物体通过轻质细绳连接,并处于静止状态。现用水平向右的力F将物体B缓慢拉动一定的距离(斜面体与物体A始终保持静止)。在此过程中,下列判断正确的是

A.水平力F逐渐变大

B.物体A所受斜面体的摩擦力逐渐变大

C.斜面体所受地面的支持力逐渐变大

D.斜面体所受地面的摩擦力逐渐变大

【答案】AD

【解析】

试题分析:如图所示,对B物体进行受力分析,则,θ增大,则水平力F随之变大.将A、B两物体与斜面体看成一个整体,由于斜面体与物体A仍然保持静止,拉力F增大,则地面对斜面体的摩擦力一定变大,因为整体竖直方向并没有其它力,故斜面体所受地面的支持力应该没有变;在这个过程中尽管绳子张力变大,但是由于物体A所受斜面体的摩擦力可能向上也可能向下,故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定.故A、D正确,B、C错误.

考点:受力分析,整体法和隔离法的运用,摩擦力

72.如图所示,竖直杆OB顶端有光滑轻质滑轮,轻质杆OA自重不计,可绕O点自由转动,OA=OB.当绳缓慢放下,使∠AOB由0°逐渐增大到180°的过程中(不包括0°和180°),下列说法正确的是(A是结点)

A.AB绳上的拉力先逐渐增大后逐渐减小 

B.OA杆上的压力先逐渐减小后逐渐增大

C.AB绳上的拉力越来越大,但不超过2G

D.OA杆上的压力大小始终等于G

【答案】CD

【解析】

试题分析:端点的受力图如图所示,由力的三角形法则可知,因为OA=OB,所以N=G;当绳缓慢放下,使∠AOB由0°逐渐增大到180°的过程中AB=,所以,T最大为,不超过2G。选项CD正确。

考点:共点力的平衡及力的三角形法则。

73.用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,如图所示.P、Q均处于静止状态,则下列相关说法正确的是

A.P物体受3个力

B.Q受到3个力

C.若绳子变长,绳子的拉力将变小

D.若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大

【答案】C

【解析】

试题分析:P物体受重力、细绳的拉力、Q对P的支持力和Q对P的摩擦力作用;Q受到重力、墙对小球的支持力、P对Q的压力及摩擦力作用;对小球P及Q的整体,绳子的拉力,所以若绳子变长,减小,绳子的拉力将变小;对物体Q而言,向下的重力等于P对Q向上的摩擦力,所以若绳子变短,Q受到的静摩擦力将不变。选项C正确。

考点:此题考查整体法和隔离法的应用及力的合成等知识点。

74.如图所示,在一根水平的粗糙的直横梁上,套有两个质量均为m的铁环,两铁环系有等长的两根细绳,共同拴着质量为M的小球.两铁环与小球均保持静止,现使两铁环间距离增大少许,系统仍保持静止,则水平横梁对铁环的支持力FN和摩擦力Ff将 

A.FN增大,Ff不变    B.FN不变,Ff增大    

C.FN增大,Ff增大    D.FN不变,Ff不变

【答案】B

【解析】

试题分析:对两铁环和小球的整体而言,在竖直方向所以使两铁环间距离增大少许,系统仍保持静止时,FN不变;对铁环m而言,水平方向所受的摩擦力Ff等于细线拉力的水平分量T1;而对M而言,竖直方向,,故随着两铁环间距离增大,角变大,T变大,T1变大,Ff增大。选项B正确。

考点:此题考查整体法和隔离法的应用及力的合成分解。

75.使用自卸式货车可以提高工作效率,在车厢由水平位置逐渐抬起的过程中,有关货物所受车厢的支持力FN和摩擦力Ff,下列说法中正确的是(  )

A.支持力FN逐渐减小            B.支持力FN先减小后不变

C.摩擦力Ff逐渐增大            D.摩擦力Ff先增大后不变

【答案】A

【解析】

试题分析:车厢在逐渐抬起的过程中,分析支持力FN和摩擦力Ff的大小变化,用假设法,假设车厢被抬起到竖直状态,此时支持力FN和摩擦力Ff都为零,所以可以知道支持力FN和摩擦力Ff都减小,再分析选项,只有A选项正确。

考点:本题考查力的动态平衡问题。

76. 如图所示,形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起,表面光滑,重力为G,其中b的下半部刚好固定在水平面MN的下方,上边露出另一半,a静止在平面上。现过a的轴心施以水平作用力F,可缓慢的将a拉离平面一直滑到b的顶端,对该过程分析,则应有

 

A.拉力F先增大后减小,最大值是G

B.开始时拉力F最大为G,以后逐渐减小为0

C.a、b间的压力开始最大为2G,而后逐渐减小到G 

D.a、b间的压力由0逐渐增大,最大为G

【答案】BC 

【解析】

试题分析:据力的三角形定则可知,小球a处于初状态时,小球a受到的支持力N=G/sin30o=2G,拉力F=Ncos30o= G;当小球a缓慢滑动时,θ增大,拉力F=Gcotθ,所以F减小;当小球a滑到小球b的顶端时小球a还是平衡状态,此时它受到的拉力必定为0,所以A选项错误B选项正确;小球a受到的支持力由N= G/sinθ可知,θ增大而支持力减小,滑到b球的顶端时由于小球处于平衡状态,支持力N=G。

考点:本题考查力的动态平衡问题。

77.重为G的两个完全相同的小球,与水平面的动摩擦因数均为。竖直向上的较小的力F作用在连接两球轻绳的中点,绳间的夹角α = 60°,如图所示。缓慢增大F,到两球刚要运动的过程中,下列说法正确的是

A.两根绳子的拉力逐渐减小

B.地面对球的支持力变大

C.球刚要开始运动时,地面对球没有支持力

D.球刚要开始运动时,球受到的摩擦力最大

【答案】D

【解析】

试题分析:设两绳的拉力均为T,则,所以随F的增大T逐渐增大;对两球组成的整体而言,所以随F的增大FN逐渐减小;球刚要开始运动时,水平方向满足(为细线与水平线的夹角)此时由于F最大,T最大,所以球受到的摩擦力最大;球刚要开始运动时,由于地面给小球摩擦力,地面对球有支持力作用。选项D正确。

考点:此题考查力的合成及分解、整体法及隔离法等。

78.如图所示,用绳把球挂在光滑墙壁上的A点,使球静止。如果保持悬挂点A的位置不变,把绳OA的长度加长一些,球仍静止,则绳对球的拉力F1和墙对球的支持力F2的变化情况是(     )

A.F1增大,F2减小      B.F1减小,F2增大

C.F1和F2都减小        D.F1和F2都增大

【答案】C

【解析】

试题分析:对球进行受力分析得,球受重力、绳的拉力F1及墙对球的支持力F2,球在这三个力的作用下平衡;故拉力F1在竖直方向的分力与重力相平衡,即F1×cosα=G;拉力F1在水平方向的分力与支持力F2相平衡,即F1×sinα=F2;当将OA的长度增加时,绳与墙的夹角α会减小,故cosα会增大,则F1会减小,F2也会减小,C是正确的。

考点:共点力作用下物体的平衡。

79.2013年7月,我国东北三省遭受特大暴雨袭击,给老百姓的生命安全带来巨大危害,也使人们的财产受到了严重损失.如右图是某一救人的场面,为了营救一被困人员到一条河流的对岸,将一根绳的两端分别拴在两岸上的建筑物上,这根绳称为主绳,主绳上挂一个挂钩,其下连着一人,人的腰处还连着两根辅助的绳子,用来调整人的速度及位置.在此人沿着主绳离开建筑物移向对岸的过程中,假设挂钩与主绳间无摩擦,此人移动缓慢,且两根辅助绳子处于松驰状态,下列说法中正确的是(  )

A.主绳中的拉力先变小后变大

B.主绳中的拉力先变大后变小

C.主绳中的拉力不变

D.主绳中的拉力变化情况无法确定

【答案】C

【解析】

试题分析:如右图所示,主绳中的拉力,,为主绳长,MN为主绳两悬点间的水平距离,它们都是不变量,故主绳中的拉力也不变.C选项正确.

故选C

考点:考查了力的动态平衡

点评:做此类型问题关键是先根据力的分解写出所求力的表达式,然后根据变量求解

80.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板MN。在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止,如图所示是这个装置的截面图。现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,发现P始终保持静止。则在此过程中,下列说法正确的是(   ) 

A.MN对Q的弹力逐渐减小         B.P对Q的弹力逐渐增大

C.地面对P的摩擦力逐渐增大     D.Q所受的合力逐渐增大

【答案】BC

【解析】

试题分析:A、B、对圆柱体Q受力分析,受到重力、杆MN的支持力和半球P对Q的支持力,如图

重力的大小和方向都不变,杆MN的支持力方向不变、大小变,半球P对Q的支持力方向和大小都变,然后根据平衡条件,得到

   

由于θ不断增大,故N1不断增大,N2也不断增大;故A错误,B正确;对PQ整体受力分析,受到总重力、MN杆的支持力N1,地面的支持力N3,地面的静摩擦力f,如图

根据共点力平衡条件,有f=N1=mgtanθ由于θ不断增大,故f不断增大,故C正确;物体Q一直保持静止,故D错误;

考点:受力分析,动态平衡

点评:考察学生利用力的合成,力的平行四边形法则解决动态平衡问题,这类题目关键在于找到哪些力是不变的。

81.如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重为G的重物,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A,用力F拉绳,开始时∠BCA>90°,现使∠BCA缓慢变小,直到杆BC接近竖直杆AC.此过程中,杆BC所受的力( )

A.大小不变         B.逐渐增大

C.先减小后增大     D.先增大后减小

【答案】A

【解析】

试题分析:以结点B为研究对象,分析受力情况,作出力的合成图,根据平衡条件则知,F、N的合力与G大小相等、方向相反.

根据三角形相似得:,又得:;现使缓慢变小的过程中,AB变小,而AC、BC不变,则得到,F变小,N不变,所以绳子越来越不容易断,作用在BC杆上的压力大小不变.故A正确;

考点:共点力平衡的条件及其应用;

点评:本题运用三角相似法研究动态平衡问题,直观形象,也可以运用函数法分析研究.

82.如图所示,细而轻的绳两端,分别系有质量为mA、mB的球,mA静止在光滑半球形表面P点,已知过P点的半径与水平面夹角为60°,则mA和mB的关系是(    ) 

 A.                       B.

 C.                       D.

【答案】C

【解析】

试题分析:以质量为的球为研究对象,根据平衡条件得,绳子的拉力①

再以质量为的球为研究对象,分析受力,绳子的拉力方向近似沿着球面的切线方向.根据平衡条件得:②

联立①②得:,故选C

考点:共点力平衡的条件及其应用;

点评:本题采用隔离法研究力平衡问题,两物体之间拉力大小相等,是两物体之间的联系.

83.如图,矩形物体甲和丙在水平外力F的作用下静止在乙物体上,物体乙静止在水平面上。现减小水平外力,三物体仍然静止,则下列说法中正确的是

A. 物体乙对物体甲的摩擦力一定减小

B. 物体丙对物体甲的压力一定减小

C. 物体乙对地面的摩擦力一定减小

D. 物体丙对物体甲的摩擦力可能减小

【答案】C

【解析】

试题分析:A、如图对甲进行受力分析有:所以,由于未知摩擦力的方向,故当为正值时,F减小则Ff增大,若为负值即沿斜面向下时,当F减小则也减小;错误

B、对丙进行受力分析可知物体丙对甲的压力,与力F无关;错误

C、把甲乙丙看成一个整体,当F减小时,根据静摩擦力大小的判断,可知,当F减小时,地面给乙的摩擦力随之减小,使系统处于平衡状态;C正确

D、对丙进行受力分析,丙处于静止状态,物体丙对物体甲的摩擦力,与F无关,大小不变;错误

故选C

考点:共点力平衡

点评:正确的受力分析是解决问题的关键,三物体仍然静止,说明物体处于平衡状态,所受外力合力为0,以甲乙丙整体为研究对象,当F减小时,地面对整体的摩擦力亦减小.再分别以甲、丙为研究对象即可求解.

84.如图所示,轻绳的一端系在质量为m的物体上,另一端系在一个圆环上,圆环套在粗糙水平横杆MN上,现用水平力F拉绳上一点,使物体处在图中实线位置,然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置,圆环仍在原来位置不动,则在这一过程中,水平拉力F、环与横杆的摩擦力f和环对杆的压力N的大小变化情况是(    )

A.F逐渐增大,f保持不变,N逐渐增大

B.F逐渐增大,f逐渐增大,N保持不变

C.F逐渐减小,f逐渐增大,N保持不变

D.F逐渐减小,f逐渐减小,N保持不变

【答案】D

【解析】

试题分析:以重物为研究对象,分析受力情况:重力G、水平力F和绳子的拉力T,由平衡条件得:,当θ减小时,F逐渐减小.再以两物体整体为研究对象,分析重力、水平力F,杆的摩擦力f和支持力N,则有,保持不变.,逐渐减小.

故选D

考点:考查了力的动态平衡分析

点评:本题的解题关键是灵活选择研究对象,采用整体法和隔离法相结合求解,是比较简单方便的.

85.两物体A、B按如图所示连接且处于静止状态,已知两物体质量为mA>mB,且mA=2mB,A物体和地面的动摩擦因数为μ.现在B上加一个水平力F,使物体B缓慢移动,物体A始终静止,则此过程中

A.物体A对地面的压力逐渐变小

B.物体A受到的摩擦力不变

C.绳的拉力逐渐变大

D.地面对A的作用力不变

【答案】AC

【解析】

试题分析:先对B分析有:受到重力,水平拉力,绳子的拉力,三个力作用处于平衡状态,所以根据矢量三角形可得,重力大小方向不变,所以水平拉力和绳子的拉力都在增大,C正确,

对A分析有:受到重力,支持力,静摩擦力,绳子的拉力,处于平衡状态,由于绳子的拉力增大,所以绳子在竖直方向向上的分力增大,即A对地面的压力减小,A正确,绳子在水平方向上的分力增大,故静摩擦力增大,B错误,地面对A的作用力大小等于绳子的拉力,所以也是变大的,D错误

故选AC

考点:考查了力的动态分析

点评:做此类型 题目的关键是对物体进行受力分析,判断哪些量不变,哪些量变化,然后根据矢量三角形分析解题

86.如图所示,某人为执行一项特殊任务,须从球形屋顶半中间位置开始向上缓慢爬行,他在向上爬行的过程中(    )

A.屋顶对他的支持力变大

B.屋顶对他的支持力变小

C.屋顶对他的摩擦力变小

D.屋顶对他的摩擦力变大

【答案】AC

【解析】

试题分析:设屋顶对人的支持力与竖直方向的夹角为α.根据平衡平衡条件得;屋顶对人的支持力屋顶对他的摩擦力,人向上缓慢爬行的过程中,重力不变,α减小,增大,sinα减小,所以N增大,f减小.

故选AC

考点:本题考查应用分析生活中实际问题的能力,

点评:人向上缓慢爬行的过程中,重力不变,合力保持为零,根据平衡平衡条件得出屋顶对他的支持力和摩擦力与夹角α的关系,由数学知识分析力的变化.

87.如图所示,用OA、OB两根轻绳将物体悬于两墙之间,OA、OB两根轻绳之间的夹角为900。当更换OA绳,使A点下移,直至轻绳OA为水平,在此过程中保持O点位置不变.则在A点不断下移到A′的过程中,绳OA的拉力(    )

A.逐渐增大        B.逐渐减小

C.先变小后变大    D.先变大后变小

【答案】A

【解析】

试题分析:O点受到重物的拉力,OB绳子的拉力,OA绳子的拉力,三力处于平衡状态,将三个力转移至矢量三角形中,可得重力不变,OB绳上拉力方向不变,在OA绳方向逐渐转至OA′的过程中,两拉力方向由90°逐渐增大,则OA绳上拉力由最小值逐渐增大,故选A

考点:考查了力的动态平衡分析

点评:做此类题目,需要分析清楚题中变化的量,和不变的量,在矢量三角形中分析

88.如右图所示,质量为m的人,用绳子通过滑轮拉质量为M的物体。不计绳的质量和滑轮摩擦力,当人拉绳子向右走过一步,系统仍保持平衡,下面说法正确的是:(  )

A.人对地面的压力减少

B.地面给人的摩擦力增加

C.人对地面的正压力增加

D.绳子的拉力变大

【答案】BC

【解析】

试题分析:当人拉绳子向右走一步,系统仍保持平衡,绳子的拉力F等于物体的重力Mg,保持不变.以人为研究对象,分析受力情况,设绳子与竖直方向的夹 角为θ,根据平衡条件得,,θ增大时,减小,N增大.由牛顿第三定律得知,人对地面的正压力增加.故AD错误,C正确.由上得到,,θ增大,sinθ增大,即地面给人的摩擦力f增加.故B正确.

故选BC

考点:本题是动态平衡问题,

点评:要分析受力,作出力图,这是基本功,也是解题的关键.

.如图所示,物体A用轻质细绳与圆环B连接,圆环套在固定斜杆MN上,用一水平力F作用在绳上的O点,将O点缓慢向左移动,使细绳与竖直方向的夹角增大,B环始终处于静止状态,则 (      )

A、O点能到达与圆环B等高处    B、细绳拉力逐渐增大

C、杆对圆环B的摩擦力减小      D、杆对圆环B的弹力不变

【答案】BC

【解析】

试题分析:将O点缓慢向左移动,使细绳与竖直方向的夹角增大,水平力F逐渐增大,O点受力平衡,O点不能到达与圆环B等高处,选项A错误B正确;把圆环重物看作整体,分析受力,建立沿着杆的弹力和摩擦力的直角坐标系,可知拉力的分力与杆的弹力平衡,因此杆的弹力逐渐增大,D错;摩擦力与拉力的分力之和与重力平衡,由此可知摩擦力减小,C对;故选BC 

考点:考查动态平衡

点评:本题难度较大,本题的难度在于杆不是竖直的,以整体为研究对象分析摩擦力和弹力变化时,选择合适的直角坐标系十分关键

90.在粗糙水平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F1,B对A的作用力F2,地面对A的作用力为F3。若F缓慢增大面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缓慢增大,F3保持不变

C.F1缓慢增大,F3缓慢增大  D.F1保持不变,F3保持不变

【答案】C

【解析】

试题分析:将AB作为整体,在竖直方向根据平衡条件有F3=GA+GB+F,所以F3随F缓慢增大而缓慢增大。BD错;对光滑圆球B力F和圆球B的重力的合力GB+F产生了两个作用效果,一个是使B压紧竖直墙面的力F1,一个是压紧A的力F2,当力F缓慢增大时,两个分力的方向都没有发生变化,所以当合力GB+F增大时两个分力同时增大。故选C

考点:考查整体隔离法的应用

点评:本题难度较大,选择合适的研究对象是关键,在分析外力时应以整体为研究对象,在分析内力时,应以某个物体为研究对象

91.如图所示,用水平力拉一个重为G的物体在水平面上匀速前进,当逐渐增加力F时,物体的运动状态发生变化,在这个过程中,物体所受摩擦力f及物体对地面产生的正压力N的变化情况为(    )

 A.f不变,N不变  B.f增大,N不变

C.f减小,N不变  D.f增大,N增大。

【答案】A

【解析】

试题分析:对物体进行受力分析,根据牛顿第三定律可知,物体对地面的正压力N与地面对物体的支持力等大反向,等于物体的重力,大小和方向均不变;物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,,所以滑动摩擦力f也不变。

故选A

考点:受力分析

点评:本题中拉力F虽然增大,但是滑动摩擦力不随F的增大而增大,不能用二力平衡分析互动摩擦力,当F增大后,物体就不在匀速了。

92.三个相同光滑硬杆的O端连接在一起但各自能绕O点自由转动,OABC始终构成一个正三棱锥,杆的另一端ABC始终成一个等边三角形且在同一水平面,现在锥内放一个小球,然后缓慢使锥角变大,直到三根杆水平,该过程中每根杆对小球的作用力将(   )

A.一直减小         B.一直增大    C.先减小后增大     D.先增大后减小

【答案】A

【解析】

试题分析:设每个斜面对球的支持力为F,设F与竖直方向夹角为(也可以认为是OA边与水平方向的夹角),则,当圆锥角变大时,角度也变小,而余弦值变大,所以F变小,所以答案为A

考点:受力分析

点评:本题主要难度在于要将题意读懂才能明白在底边正三边形不变时,锥角变大是什么意思,否则很容易出错

93.如图所示,均匀光滑球夹在竖直墙和长木板之间静止,长木板的下端为固定转动轴.将长木板从图示位置缓慢地转到水平位置的过程中,小球对竖直墙的压力F1大小和小球对长木板的压力F2大小的变化情况将是(    )

A.F1、F2都逐渐减小

B.F1、F2都逐渐增大

C.F1逐渐减小,F2都逐渐增大

D.F1逐渐增大,F2都逐渐减小

【答案】A

【解析】

试题分析:设木板与竖直方向夹角为,以小球为研究对象进行受力分析,则,随着角的逐渐增大,F1减小,同理,F2逐渐减小,故选A

考点:考查动态平衡问题

点评:本题难度较小,处理动态平衡可利用矢量三角形法或解析法求解

94.半圆柱体M放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板PQ,M与PQ之间放有一个光滑均匀的小圆柱体N,整个系统处于静止。如图所示是这个系统的纵截面图。若用外力F使PQ保持竖直并且缓慢地向右移动,在N落到地面以前,发现M始终保持静止。在此过程中,下列说法正确的是

A.地面对M的摩擦力逐渐增大

B.MN间的弹力先减小后增大

C.PQ对N的弹力逐渐减小

D.PQ和M对N的弹力的合力逐渐增大

【答案】A

【解析】

试题分析:先对N受力分析,受重力、M对N的支持力和PQ对N的支持力,根据共点力平衡条件,有,

再对NM整体受力分析,受重力、地面支持力、PQ挡板对其向左的支持力和地面对其向右的支持力,根据共点力平衡条件,有

PQ保持竖直且缓慢地向右移动过程中,角θ不断变大,故f变大,N不变,N1变大,N2变大,MN受到的合力为零;

故选A,

考点:考查了力的动态变化

点评:本题关键是先对物体N受力分析,再对MN整体受力分析,然后根据共点力平衡条件求出各个力的表达式,最后再进行讨论.

95.如图所示,一遵循胡克定律的弹性轻绳,其一端O固定在天花板上,另一端C与静止在水平地面上的滑块A相连。B为紧挨绳的一固定不动且与竖直面垂直的光滑小钉,它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度。当绳OC处于竖直位置时,滑块A对地面有压力作用。现用一水平力F作用于A,使之在地面上向右做直线运动,且在运动过程中绳一直处于弹性限度内。若滑块A与水平地面间有摩擦,且动摩擦因数恒定,那么关于滑块A所受滑动摩擦力大小的判断,下列说法中正确的是

A.逐渐增大     B.逐渐减小  C.保持不变     D.无法确定

【答案】C

【解析】

试题分析:设开始时AB的长度为L,则开始时刻A对地面的压力;

设某一时刻绳子与竖直方向的夹角为θ,则绳子的弹力为。其向上分力,故物体对地面的压力为,保持不变;

因,故摩擦力也保持不变,

故选C.

考点:考查了力的动态变化

点评:在分析摩擦力时一定要先分析物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力,若为滑动摩擦力由公式进行分析

96.如图,光滑矩形斜面ABCD的倾角,在其上放置一矩形金属框abcd,ab的边长,bc的边长,线框的质量,电阻R= 0.1Ω ,线框通过细线绕过定滑轮与重物相连,细线与斜面平行且靠近,重物质量M=2kg,斜面上efgh区域是有界匀强磁场,磁感应强度的大小B=0.5T,方向垂直于斜面向上;已知ef到gh的距离为0.6m,现让线框从静止开始运动(开始时刻,cd与AB边重合),在重物M达到地面之前,发现线框匀速穿过匀强磁场区域,不计滑轮摩擦,取g=10m/s2。 求:

(1)线框进入磁场前细线所受拉力的大小;

(2)线框从静止运动开始到ab边刚进入磁场所用的时间;

(3)线框abcd在整个运动过程中产生的热量。

【答案】(1)N(2)s(3)18J

【解析】

试题分析:(1)线框进入磁场前,对线框和重物由牛顿第二定律有:

                                  ①(2分)

                                      ②(2分)

联立①②解并代入数据得线框进入磁场前的细线所受拉力的大小:

N(1分)   (共5分)

(2)因线框匀速穿过匀强磁场区域,由物体的平衡条件有:

 ③(1分)

 ④(2分)

   ⑤(1分)

⑥(1分)

⑦(1分)

由①②③④⑤⑥⑦解并代入数据得:s  (1分)  (共7分)

( 3)由能量守恒:   ⑧(3分)

由⑧解并代入数据得:J (2分)      (共5分)

考点:考查了牛顿第二定律,共点力平衡条件,能量守恒定律的应用

97.如下图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,已知A、B的质量分别为 mA=10 kg, mB=20 kg,A、B之间,B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5.一轻绳一端系住物体A,另一端系于墙上,绳与竖直方向的夹角为37°,今欲用外力将物体B匀速向右拉出,求所加水平力F的大小,并画出A、B的受力分析图.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

【答案】160 N

【解析】

试题分析:A、B的受力分析如下图所示.

对A应用平衡条件FTsin 37°=Ff1=μFN1①   FTcos 37°+FN1= mAg②

联立①、②两式可得:FN1==60 N     Ff1=μFN1=30 N

对B用平衡条件F=F′f1+Ff2=F′f1+μFN2=Ff1+μ(FN1+mBg)=2Ff1+μ mBg=160 N.

考点:考查了力的平衡条件的应用

点评:做本题的关键对对两物体进行受力分析,然后结合力的平衡条件分析

【答案】增大, 增大。

【解析】 对B受力分析如图,由平衡方程得:不变,当θ减小时,N增大,f增大, F增大。下载本文

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