资料简介
[方法点拨] (1)三力动态平衡常用图解法、相似三角形法等.(2)多力动态平衡问题常用解
析法.(3)涉及到摩擦力的时候要注意静摩擦力与滑动摩擦力的转换.
1.如图 1 所示,一定质量的物体通过轻绳悬挂,结点为 O.人沿水平方向拉着 OB 绳,物体和
人均处于静止状态.若 OB 绳中的拉力方向不变,人缓慢向左移动一小段距离,则下列说法
正确的是( )
图 1
A.OA 绳中的拉力先减小后增大
B.OB 绳中的拉力不变
C.人对地面的压力逐渐减小
D.地面对人的摩擦力逐渐增大
2.如图 2 所示,不计重力的轻杆 OP 能以 O 点为圆心在竖直平面内自由转动,P 端用轻绳 PB
挂一重物,另用一根轻绳通过光滑定滑轮系住 P 端.在力 F 的作用下,当杆 OP 和竖直方
向的夹角 α(0<α<π)缓慢增大时,力 F 的大小应( )
图 2
A.逐渐增大 B.恒定不变
C.逐渐减小 D.先增大后减小
3.(2018·四川成都第七中学月考)如图 3 所示,一竖直放置的大圆环,在其水平直径上的 A、
B 两端系着一根不可伸长的柔软轻绳,绳上套有一光滑小铁环.现将大圆环在竖直平面内绕
O 点顺时针缓慢转过一个微小角度,则关于轻绳对 A、B 两点拉力 FA、FB 的变化情况,下
列说法正确的是( )
图 3
A.FA 变小,FB 变小 B.FA 变大,FB 变大
C.FA 变大,FB 变小 D.FA 变小,FB 变大
4.(2017·广东深圳第一次调研)如图 4 所示,一个轻型衣柜放在水平地面上,一条光滑轻绳两
端分别固定在两侧顶端 A、B 上,再挂上带有衣服的衣架.若保持绳长和左端位置点不变,
将右端依次改在 C 点或 D 点后固定,衣柜一直不动,下列说法正确的是( )
图 4
A.若改在 C 点,绳的张力大小不变
B.若改在 D 点,衣架两侧绳的张力不相等
C.若改在 D 点,衣架两侧绳的张力相等且不变
D.若改在 C 点,衣柜对地面的压力将会增大
5.一铁球通过 3 段轻绳 OA、OB、OC 悬挂在天花板上的 A 点,轻绳 OC 拴接在轻质弹簧
测力计上.第一次,保持结点 O 位置不变,某人拉着轻质弹簧测力计从水平位置缓慢转动
到竖直位置,如图 5 甲所示,弹簧测力计的示数记为 F1.第二次,保持轻绳 OC 垂直于 OA,
缓慢移动轻绳,使轻绳 OA 从竖直位置缓慢转动到如图乙所示位置,弹簧测力计的示数记为
F2.则( )
图 5
A.F1 先增大后减小,F2 逐渐减小
B.F1 先增大后减小,F2 逐渐增大
C.F1 先减小后增大,F2 逐渐减小
D.F1 先减小后增大,F2 逐渐增大
6.(2017·河南开封第一次模拟)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 与竖直墙之间放另一截面也为半圆的光滑柱状物体 B,整个装置处于静止状态,截面
如图 6 所示.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.在 B
上加一物体 C,整个装置仍保持静止,则( )
图 6
A.F1 保持不变,F3 增大
B.F1 增大,F3 保持不变
C.F2 增大,F3 增大
D.F2 增大,F3 保持不变
7.(2017·山西省重点中学协作体一模)如图 7 所示,粗糙程度相同的水平地面上的长方体物
块将一重为 G 的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上,现用水平向右的拉力 F 缓慢拉动长方体
物块,在圆球与地面接触之前,下面的相关判断正确的是( )
图 7
A.球对墙壁的压力逐渐减小
B.地面对长方体物块的支持力逐渐增大
C.地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大
D.水平拉力 F 逐渐减小
8.(2017·安徽马鞍山第一次模拟)如图 8 所示,两根相同的直木棍 AB 和 CD 相互平行,斜靠
在竖直墙壁上固定不动,一表面各处情况相同的圆筒恰能沿直木棍匀速下滑,若保持两木棍
倾角不变,将两者间的距离稍微增大后固定不动,仍使该圆筒以一定的初速度从两木棍上端
滑下,则( )
图 8
A.圆筒将沿木棍减速下滑
B.圆筒将沿木棍加速下滑
C.木棍对圆筒的摩擦力不变
D.木棍和圆筒间的动摩擦因数 μ=tan α
9.(2017·江西省重点中学盟校第一次联考)如图 9 所示,倾角为 α 的粗糙斜劈放在粗糙水平面
上,物体 a 放在斜面上,轻质细线一端固定在物体 a 上,另一端绕过光滑的滑轮固定在 c 点,
滑轮 2 下悬挂物体 b,系统处于静止状态.若将固定点 c 向右移动少许,而 a 与斜劈始终静
止,下列说法错误的是( )
图 9
A.斜劈对物体 a 的摩擦力一定减小
B.斜劈对地面的压力一定不变
C.细线对物体 a 的拉力一定增大
D.地面对斜劈的摩擦力一定增大
10.(2017·湖南怀化二模)如图 10 所示,绳子质量、滑轮摩擦不计,物体 M 静止在倾角为 θ
的斜面上,若倾角 θ 增大,物体 M 仍然静止(连接 M 一端的绳子始终与斜面平行).下列判
断正确的是( )
图 10
A.绳子的拉力可能增大
B.斜面对地面的正压力增大
C.物体 M 受到的静摩擦力可能增大
D.物体 M 受到斜面的作用力可能增大
11.(多选)(2017·安徽省十校联考)如图 11 所示,水平地面上有一斜面体,将物块放在斜面
上.现对物块施加一沿斜面向上的力 F,力 F 沿逆时针方向缓慢转动至竖直向上,且力 F
的大小保持不变,整个过程物块和斜面体都与水平地面始终保持静止,则在力 F 转动过程
中,下列说法正确的是( )
图 11
A.斜面体对物块的作用力一直增大
B.斜面体对物块的作用力一直减小
C.地面对斜面体的作用力一直增大
D.地面对斜面体的作用力一直减小
12.(多选)(2017·河北衡水金卷)如图 12 所示,在倾角为 θ 的粗糙斜面上放置与轻弹簧相连
的物体 A,弹簧另一端通过轻绳连接到轻质定滑轮 Q 上,三个物体 B、C、D 通过绕过定滑
轮 Q 的轻绳相连而处于静止状态.现将物体 D 从 C 的下端取下挂在 B 上,松手后物体 A 仍
处于静止状态,若不计轮轴与滑轮、绳与滑轮间的摩擦,则下列有关描述正确的是( )
图 12
A.物体 D 挂在物体 B 下面比物体 D 挂在物体 C 下面时,物体 A 所受的摩擦力减小了
B.物体 D 挂在物体 B 下面比物体 D 挂在物体 C 下面时,弹簧的形变量减小了
C.物体 D 挂在物体 B 下面比物体 D 挂在物体 C 下面时,地面对斜面体的支持力减小了
D.物体 D 挂在物体 B 下面比物体 D 挂在物体 C 下面时,地面对斜面体有向左的摩擦力
13.(2017·河南郑州、平顶山、濮阳二模)如图 13 所示简易装置可以测定水平风速.在水平地
面上竖直固定一直杆,半径为 R、质量为 m 的空心塑料球用细线悬于杆顶端 O.当风沿水平
方向吹来时,球在风力的作用下飘了起来.已知风力大小与“风速”和“球正对风的截面积”
均成正比,当风速 v0=3 m/s 时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角 θ=30°,则( )
图 13
A.风速 v=4.5 m/s 时,细线与竖直方向的夹角 θ=45°
B.若风速增大到某一值时,细线与竖直方向的夹角 θ 可能等于 90°
C.若风速不变,换用半径更大、质量不变的球,则夹角 θ 增大
D.若风速不变,换用半径相等、质量更大的球,则夹角 θ 增大
答案精析
1.D [对结点 O 受力分析,如图所示,结点 O 受到方向始终竖直向
下的拉力(大小等于物体的重力 mg),OA 绳中的拉力 FA(大小、方向均
变化),OB 绳中的拉力 FB(大小变化、方向不变)处于静止状态.若 OB
绳中的拉力方向不变,人缓慢向左移动一小段距离,由于 FA 与 FB 的合
力不变(大小等于重力 mg,方向竖直向上),由矢量图可以看出,拉力 FA
会增大,拉力 FB 也增大,选项 A、B 错误;由于人的拉力方向沿水平方向,所以拉力增大
不影响人对地面的压力,选项 C 错误;对人受力分析,在水平方向,由平衡条件可知,地
面对人的摩擦力逐渐增大,选项 D 正确.]
2.A [对 P 点受力分析,如图所示,设定滑轮处为 C 点,由相似三角形可得 G
OC= F
PC,则
F=PC
OCG,由于绳子长度 PC 一直增大,OC、G 不变,所以 F 一直增大.]
3.A [柔软轻绳上套有光滑小铁环,两侧轻绳中拉力相等.将大圆环在竖直平面内绕 O 点
顺时针缓慢转过一个微小角度,A、B 两点之间的水平距离减小,光滑小铁环两侧轻绳间夹
角 2α 减小,由 2Fcos α=mg 可知,轻绳中拉力 F 减小,轻绳对 A、B 两点的拉力 FA 和 FB
都变小,选项 A 正确.]
4.C
5.D [对图中的 O 点受力分析,两根绳的合力等于铁球的重力,其大小和方向不变,如图
所示.a 图中 F1 先减小,后增大;b 图中 F2 逐渐增大.选项 D 正确.]
6.C [先对 B、C 整体受力分析,受重力、墙壁支持力和 A 的支持力,根据平衡条件,三
个力可以构成首尾相连的矢量三角形,如图所示:在 B 上加一 C 物体,相当于整体的重力
增加了,故墙对 B 的作用力 F1 增加,A 对 B 的支持力也增加,根据牛顿第三定律,B 对 A
的作用力 F2 增加;再对 A、B、C 整体分析,受重力、地面的支持力、地面的静摩擦力、墙
壁的支持力,根据平衡条件,地面的支持力等于整体的重力,故加上 C 物体后,地面的支
持力 F3 变大,故 A、B、D 错误,C 正确.]
7.D 8.A 9.A
10.C [对物体 m 受力分析,受重力和绳子的拉力,由二力平衡知 FT=mg,
绳子拉力一定不变,选项 A 错误;对 M、m 和斜面的整体受力分析可知,
地面对整体的支持力等于 M、m 和斜面体的重力之和,故斜面对地面的
正压力不变,选项 B 错误;对物体 M 受力分析,受重力、支持力、绳
子的拉力和静摩擦力.
①如果静摩擦力沿斜面向上,如图所示
根据平衡条件得 Ff+FT-Mgsin θ=0,FN-Mgcos θ=0
解得:Ff=Mgsin θ-FT=Mgsin θ-mg,FN=Mgcos θ
当 θ 变大时,Ff 变大,FN 变小.
②如果静摩擦力沿斜面向下,同理可得:
Ff=FT-Mgsin θ=mg-Mgsin θ,FN=Mgcos θ;
当 θ 变大时,Ff 变小,FN 变小.
物体 M 受到的斜面的作用力为 FN 和 Ff 的合力,
F= FN2+Ff2= M2g2+m2g2-2Mmg2sin θ
当 θ 变大时,F 变小,
故选项 C 正确,D 错误.]
11.BD [对物块受力分析,受重力、力 F 和斜面对物块的作用力(支持力和摩擦力的合力),
由于力 F 和重力的合力减小,故根据平衡条件,斜面体对物块的作用力减小,故 A 错误,B
正确;对物块和斜面体整体受力分析,受重力、力 F 和地面对斜面体的作用力(静摩擦力和
支持力的合力),由于重力和力 F 的合力减小,故根据平衡条件,地面对斜面体的作用力减
小,故 C 错误,D 正确.]
12.BC 13.C
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