1、届人教版 受力分析 共点力的平衡 单元测试受力分析共点力的平衡1.(多选)在广场游玩时，一小孩将一充有氢气的气球用轻细绳系于一个小石块上，并将小石块静置于水平地面上，如图所示风沿水平方向吹，气球受到的风力fkSv2(k是阻力系数，S是迎风横截面积，v是风速)若水平的风速逐渐增大(设空气密度不变，气球所受的空气浮力不变)，则下列说法正确的是 ()A细绳的拉力逐渐增大B地面受到小石块的压力逐渐减小C小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大，滑动后受到的摩擦力不变D小石块有可能连同气球一起被吹离地面2.(多选)如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住
2、一质量为m、半径为r的光滑球B.则()AA对地面的压力等于(Mm)g BA对地面的摩擦力方向向左CB对A的压力大小为mg D细线对小球的拉力大小为mg3.(多选)如图所示，一条轻绳跨过定滑轮连接两个质量分别为mA、mB的小球A、B，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计绳与滑轮间的摩擦及滑轮的重力，两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为2，OB绳与水平方向的夹角为.下列判断正确的是 ()A两个小球的质量关系为mAmBB两个小球的质量关系为mAmB2cos1C竖直杆对小球的作用力都小于小球自身的重力D定滑轮受到细绳的力大于(mAmB)g4.如图所示，截面为三角形的木块a上放置一铁块b，三角形木块竖直边靠
3、在竖直且粗糙的竖直墙面上，现用竖直向上的作用力F，推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则下列说法正确的是()A木块a与铁块b间一定存在摩擦力B木块与竖直墙面间一定存在水平弹力C木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重力之和5如图所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为的固定斜面C匀速下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则()AA、B间没有静摩擦力BA受到B的静摩擦力方向沿斜面向上CA受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsin DA与B间的动摩擦因数tan 6(多选)如图所示
4、，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则()Ab对c的摩擦力一定减小Bb对c的摩擦力方向可能平行斜面向上C地面对c的摩擦力方向一定向右D地面对c的摩擦力一定减小7.如图所示，一直杆倾斜固定，并与水平方向成30的夹角；直杆上套有一个质量为0.5 kg的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F10 N的力，圆环处于静止状态已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7，g取10 m/s2.下列说法正确的是()A圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上B圆环受
5、到直杆的弹力大小等于2.5 NC圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上D圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N8.如图甲所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于O点现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为F，作用在a球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能如图乙中()9.(多选)如图所示，斜面体放置于粗糙水平地面上，物块A通过跨过定滑轮的轻质细绳与物块B连接，系统处于静止状态，现对B施加一水平力F使B缓慢地运动，使绳子偏离竖直方向一个角度，在此过程中()A斜面对物块A的摩擦力一直增大B绳对滑轮的作用力不变C地面对斜面体的摩擦力一直增大D地面对斜面体的支
6、持力保持不变10.(多选)如图所示，斜面体A静止放置在水平地面上质量为m的滑块B在外力F1和F2的共同作用下沿斜面体表面向下运动当F1方向水平向右、F2方向沿斜面体的表面向下时，斜面体受到地面的摩擦力方向向左则下列说法中正确的是 ()A若只撤去F1，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右B若只撤去F2，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右C若只撤去F2，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力不变D若同时撤去F1和F2，滑块B的加速度方向一定沿斜面向下11.如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为mA0.40 k
7、g和mB0.30 kg，由于B球受到水平风力作用，使环A与球B一起向右匀速运动运动过程中，绳始终保持与竖直方向夹角30，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)B球受到的水平风力大小；(2)环A与水平杆间的动摩擦因数12质量为m0.8 kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态，PA与竖直方向的夹角为37，PB沿水平方向质量为M10 kg的木块与PB相连，静止于倾角为37的斜面上，如图所示(取g10 m/s2，sin370.6，cos370.8)求：(1)轻绳PB拉力的大小；(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力的大小 1(多选)(2013新课标全国卷)2012年11月，“歼15”舰载机在
8、“辽宁号”航空母舰上着舰成功图(a)为利用阻挡系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t0.4 s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度时间图线如图(b)所示假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000 m已知航母始终静止，重力加速度的大小为g.则()A从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10B在0.4 s2.5 s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化C在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超
9、过2.5gD在0.4 s2.5 s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变2.(2013课标)如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F20)由此可求出()A物块的质量 B斜面的倾角C物块与斜面间的最大静摩擦力 D物块对斜面的正压力3(2017山西右玉一模)如图所示，物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑环B套在与竖直方向成37的粗细均匀的固定杆上，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内，滑环B恰好不能下滑，滑环和杆间的动摩擦因数0.4，设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑
10、动摩擦力，则物块A和滑环B的质量之比为 ()A. B. C. D. 4(2017东北三校二联)如图所示，有一倾角30的斜面体B，质量为M.质量为m的物体A静止在B上现用水平力F推物体A，在F由零逐渐增加至mg再逐渐减为零的过程中，A和B始终保持静止对此过程下列说法正确的是()A地面对B的支持力大于(Mm)gBA对B的压力的最小值为mg，最大值为mgCA所受摩擦力的最小值为0，最大值为DA所受摩擦力的最小值为mg，最大值为mg5.(2017陕西保鸡质检)如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，轻杆A端用铰链固定，滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计)，轻杆B端吊一重物G，现将
11、绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉(均未断)，在AB杆达到竖直前，以下分析正确的是()A绳子越来越容易断 B绳子越来越不容易断CAB杆越来越容易断 DAB杆越来越不容易断6(多选)(2017河北石家庄质检)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，则()AF1F2cos1 BF1F2sin1CN1N2cos21 DN1N2sin217(2
12、017南通模拟)如图所示，当风水平吹来时，风筝面与水平面成一夹角，人站在地面上拉住连接风筝的细线，则()A空气对风筝的作用力方向水平向右B地面对人的摩擦力方向水平向左C地面对人的支持力大小等于人和风筝的总重力D风筝处于稳定状态时，拉直的细线可能垂直于风筝面8.(2017河北正定中学月考)在机场货物托运处，常用传送带运送行李和货物，如图所示靠在一起的两个材料相同、质量和大小均不同的行李箱随传送带一起上行，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是()A匀速上行时b受3个力作用B匀加速上行时b受4个力作用C在上行过程中传送带因故突然停止后，b受4个力作用D在上行过程中传送带因故突然停止后，
13、b受的摩擦力一定比原来大9.(2017昆明质检)如图所示，两个质量均为m的小球用轻质细杆连接静止于内壁光滑的半球形碗内，杆及碗口平面均水平，碗的半径及两小球之间的距离均为R，不计小球半径，重力加速度为g，则碗对每个小球的支持力大小为()A. mg B. mgC. mg D2mg10.(2017扬州检测)水平地面上固定着一个倾角为的光滑斜面体，在它上面放有质量为m的物块，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环，并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上，整个系统处于静止状态，如图所示，则杆对环的摩擦力大小为(已知重力加速度为g)()Amgsin BmgcosCmgtan Dmgsincos11.(2
14、017眉山中学二模)如图所示，粗糙斜面的倾角为30，轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦物块A的质量为m，不计滑轮的质量，挂上物块B后，当滑轮两边轻绳的夹角为106时，A、B恰能保持静止且A所受摩擦力沿斜面向下，求物块B的质量(sin37，cos37，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g10 m/s2)12(2017济宁市摸底测试)如图所示，物体A的质量为2 kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体A上在物体A上施加一个与水平方向成60角斜向上的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围(g取10 m/s2)课练6受力分析共点力的平衡1
15、AC以气球为研究对象，受力分析如图甲所示，重力G1、空气的浮力F1、风力F、绳子的拉力T.设绳子与水平方向的夹角为，当风力增大时，将减小根据平衡条件得，竖直方向有F1G1Tsin，当减小时，sin减小，而F1、G1都不变，则绳子拉力T增大，故A正确以气球和石块整体为研究对象，受力分析如图乙，根据平衡条件得，竖直方向有NF1G1G2，水平方向有fF.气球所受的浮力F1、气球的重力G1、石块的重力G2都不变，则地面对石块的支持力N不变，地面受到小石块的压力也不变在石块滑动前，当风力F增大时，石块所受的摩擦力增大，当石块滑动后受到的摩擦力fN保持不变，故B错误、C正确由于地面对石块的支持力FNG1G
16、2F1保持不变，与风力无关，所以当风力增大时，小石块连同气球一起不可能被吹离地面，故D错误2AC对A、B整体受力分析，受重力和支持力，相对地面无滑动趋势，故不受摩擦力，根据平衡条件，支持力大小等于整体的重力，为(Mm)g；根据牛顿第三定律，整体对地面的压力与地面对整体的支持力是相互作用力，大小相等，故A对地面的压力等于(Mm)g，故A正确、B错误对小球受力分析，如图所示，根据平衡条件有F，Tmgtan，其中cos，tan，故Fmg，Tmg，故C正确、D错误3BD分别对A、B受力分析，运用合成法，如图由几何知识得：Tsin2mAg，TsinmBg，故mAmBsin2sin2cos1，故选项B正确
17、、A错误由图可知竖直杆对小球的作用力分别为FB和FA，因为大小未知，所以不能判断竖直杆对小球的作用力与小球自身的重力的关系，选项C错误；对A、B整体而言，受绳的拉力、竖直向下的重力(mAmB)g和竖直细杆对两个球的水平向右的支持力，所以定滑轮对绳的拉力的合力等于竖直向下的重力(mAmB)g和竖直细杆对两个球的水平向右的支持力的合力，由牛顿第三定律可知，定滑轮受到细绳的力大于(mAmB)g，选项D正确4A铁块b匀速运动，故铁块b受重力、a对它的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，选项A正确；将a、b看做一个整体，竖直方向有FGaGb，选项D错误；整体水平方向不受力，故木块与竖直墙面间不存
18、在水平弹力，没有弹力也就没有摩擦力，选项B、C错误5CA、B均处于平衡状态，它们所受的合力均为零，选取B为研究对象，其肯定受到竖直向下的重力和垂直于斜面向上的弹力，考虑到B所受的合力为零，B肯定还受到A对它施加的沿接触面向上的静摩擦力(因为A、B相对静止，所以是静摩擦力)，根据平衡条件有F静mgsintan，选项A、D错误；根据牛顿第三定律，A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下，选项B错误；选取A、B组成的整体为研究对象，对其受力分析并根据平衡条件可知，A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsin，选项C正确6BD在a中沙子缓慢流出的过程中，细绳中拉力减小，由于无法判断物块b的重力沿斜面向下的分力和拉
19、力大小的关系，b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上，也可能平行斜面向下，所以b对c的摩擦力不一定减小，选项A错误，B正确；把b和c看做整体，受力分析，由平衡条件知，地面对c的摩擦力方向一定向左，fTcos，T减小，地面对c的摩擦力一定减小，选项C错误、D正确7D对圆环受力分析如图所示，由于F10 Nmg5 N，所以杆对环的弹力FN垂直杆向下，杆对环还有沿杆向下的静摩擦力Ff，则FN与Ff的合力应竖直向下，大小为F合Fmg5 N，所以FNF合cos30 N，FfF合sin302.5 N综上可知选项D正确8C将a、b两个小球作为一个整体，如图所示，设上面的细线与竖直方向夹角为，则根据受力分析可求出t
20、an，再单独研究b小球，设下面的细线与竖直方向夹角为，根据受力分析可知，tan，因此下面细线与竖直方向夹角，a球在竖直线的右侧，而b球在竖直线的左侧，故选项C正确9CD当对B施加一水平力F使B缓慢地运动时，拉力F与绳子上的力的合力与物块B的重力相平衡，对B受力分析可知，当绳子偏离竖直方向的角度逐渐增大时，绳子上的拉力会逐渐增大，故绳子拉A的力也会增大，如果原来A受到沿斜面向上的摩擦力，则当拉力增大时，该摩擦力就会先减小，选项A错误；滑轮受到绳子对它两侧的弹力的作用，从这两个力的合力的方向来看，绳对滑轮的作用力是变化的，选项B错误；对物块A、B和斜面体整体，水平方向的拉力F在逐渐增大，故地面对斜
21、面体的摩擦力一直增大，选项C正确；由于外力F沿水平方向，故竖直方向上整体受到的力是不变的，即地面对斜面体的支持力保持不变，选项D正确10CD本题可以从以下两个方面进行讨论(1)假设斜面体A表面光滑(设斜面的倾角为，A的质量为mA)，如果撤去F1，使A相对地面有运动趋势的外力大小是FN2sinmgcossin，方向向右，如图甲所示由于mgcossinfcos，又因为fFN，所以FNsinFNcos，即0，所以斜面体A有相对地面向右运动的趋势，摩擦力方向向左，故A错误又由于F2的存在与否对斜面体受地面摩擦力大小没有影响，故撤去F2后，斜面体A所受摩擦力的大小和方向均保持不变，故B错误、C正确同时撤
22、去F1和F2，由以上分析可知mgsinmgcos，所以滑块B所受的合力沿斜面向下，加速度方向也一定沿斜面向下，故D正确11解题思路：(1)对B球受力分析，如图甲所示，根据平衡条件可得FmBgtan数据代入得FN1.73 N(2)选取环、球和轻绳整体为研究对象，受力如图乙所示根据平衡条件得FN(mAmB)gFf且fFN解得数据代入得0.25答案：(1)1.73 N(2)0.2512解题思路：(1)对点P受力分析如图甲所示，根据共点力的平衡条件得FBFAsin370FAcos37mg0联立解得FB6 N(2)对木块受力分析如图乙所示，由共点力的平衡条件得Mgsin37FBcos37Ff0FNFBs
23、in37Mgcos370联立解得FfMgsin37FBcos3764.8 NFNMgcos37FBsin3776.4 N.答案：(1)6 N(2)64.8 N76.4 N加餐练1AC速度图线与时间轴所围面积表示物体的位移，估算图中面积约为110 m，故A正确；由于速度图线的斜率表示物体的加速度，由图可知在0.4 s2.5 s内飞机加速度大小几乎不变，约为27 m/s2，则飞机所受阻拦索的合力F不变，但飞机的速度在减小，两侧阻拦索间夹角在减小，故由PFv知D错误，由F2Tcos知阻拦索的张力在减小，B错误；由上述知C正确2C物块对斜面的正压力FNmgcos，当物块所受外力F为最大值F1时，具有向
24、上的运动趋势由平衡条件可得：F1mgsinfm；同理：当物块所受外力F为最小值F2时，具有向下的运动趋势，即F2fmmgsin.联立解得fm，F1F22mgsin，由于物块质量m和斜面的倾角未知，故选项C正确；选项A、B、D错误3C设物块A和滑环B的质量分别为m1、m2，若杆对B的弹力垂直于杆向下，因滑环B恰好不能下滑，则由平衡条件有m2gcos(m1gm2gsin)，解得；若杆对B的弹力垂直于杆向上，因滑环B恰好不能下滑，则由平衡条件有m2gcos(m2gsinm1g)，解得(舍去)综上分析可知应选C.4B因为A、B始终保持静止，对A、B整体受力分析可知，地面对B的支持力一直等于(Mm)g，
25、A错误当F0时，A对B的压力最小，为mgcos30mg；当Fmg时，A对B的压力最大，为mgcos30Fsin30mg，B正确当Fcos30mgsin30时，即Fmg时，A所受摩擦力为0，当F0时，A所受摩擦力大小为mg，方向沿斜面向上，当Fmg时，A所受摩擦力大小为mg，方向沿斜面向下，选项C、D错误5.B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，一个是绳子坚直向下的拉力F(大小等于物体的重力mg)如图，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
26、均错误6AC对A、B分别受力分析如图，根据力的平衡得F1mgsin，F2mgtan，得F1F2cos1，N1mgcos，N2，结合牛顿第三定律得N1N2cos21，所以A、C项正确，B、D项错误7B空气对风筝的作用力垂直于风筝面斜向右上方，选项A错误；把人和风筝看作一个系统，系统受到竖直向下的重力、地面对系统竖直向上的支持力、空气对系统垂直风筝面斜向上的作用力，要使系统静止，人必然受到地面对他的水平向左的摩擦力，选项B正确；空气对整个系统的作用力有向上的分力，因此地面对人的支持力要小于人和风筝的总重力，选项C错误；当风筝处于稳定状态时，以风筝为研究对象，风筝受重力、细线的拉力、空气对风筝垂直风
27、筝面斜向上的作用力，三力的合力为零，所以风筝所受的拉力与空气对风筝的作用力不在一条直线上，即拉直的细线不会垂直于风筝面，选项D错误8A匀速上行时，对行李箱a、b受力分析，均受重力、支持力和静摩擦力作用，a、b间没有挤压，故不会有弹力，A对；同理，匀加速上行时，a、b间也没有挤压，故不会有弹力，B错；在上行过程中传送带因故突然停止时，a、b由于惯性继续上滑，根据牛顿第二定律，有mgsinmgcosma，解得ag(sincos)，由于a、b的材料相同，动摩擦因数相同，故加速度相同，没有相互挤压，a、b均受重力、支持力和沿传送带向下的摩擦力三个力作用，C错；在上行过程中传送带因故突然停止后，a、b由于惯性继续上滑，所受摩擦力为滑动摩擦力，而a、b传送带匀速运动时所受摩擦力不大于最大静摩擦力，故b受到的摩擦力不一定变大，D错. 9B以其中一小球为研究对象，受力情况如图所示根据题意可知30，由平衡条件有N1mg，选项B正确10D设细线的弹力为T，对斜面上的物块由共点力平衡条件有Tmgsin
