1、第一章 力 物体的平衡综合检测一、选择题(本题共 12 小题，共 48 分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分)1一个质量 m2.0kg 的物体，放在倾角为 30的斜面上静止不动，若用竖直向上的力 F5.0N 提物体，物体仍静止( g10m/s 2)，下列论述正确的是 ( )A斜面受的压力减小 5.0NB物体受到的合外力减小 5.0NC物体受的摩擦力减小 5.0ND物体对斜面的作用力减小 5.0N【解析】 物体受到的合力为零不变由于物体受重力、拉力 F、斜面对物体的作用力(含支持力和摩擦力)作用，
2、且重力不变，当加上力 F5.0N 时，物体对斜面的作用力减小 5.0N.故选项 D 对【答案】 D2(河南周口模拟)如图所示，质量为 m 的木块在质量为 M 的长木板上，受到向右的拉力 F 的作用向右滑动，长木板处于静止状态，已知木板与木板间的动摩擦因数为 1，木板与地面间的动摩擦因数为 2.下列说法正确的是( )A木板受到地面的摩擦力的大小一定是 1mgB木板受到地面的摩擦力的大小一定是 2(m M)gC当 F 2(m M)g 时，木板便开始运动D无论怎样改变 F 的大小，木板都不可能运动【解析】 木板对木板向右的滑动摩擦力大小一定是 1mg，对木板，由力的平衡，木板受地面给的向左的大小为
3、1mg 的静摩擦力作用，故选项 A 对，B错；当 F 增大时，木块与木板间的滑动摩擦力大小不变，故选项 C 错、D 对【答案】 AD3(湖北武汉 4 月调研)如图所示，轻绳上端固定在天花板上的 O 点，下端悬挂一个重为 10N 的物体 A， B 是固定的表面光滑的圆柱体当 A 静止时，轻绳与天花板的夹角为 30， B 受到绳的压力是( )A5N B10N C5 N D10 N3 3【解析】 如图所示，圆柱体 B 受到的压力为 T1、 T2的合力，因为同一根绳上的张力处处相等，故 T1 T2 GA10N，又因为 120，故圆柱体 B 受到的压力： F GA10N，选项 B 正确【答案】 B4(江
4、西南昌一模)半圆柱体 P 放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖向挡板 MN，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，如图所示是这个装置的截面图，若用外力使 MN 保持竖直且缓慢地向右移动，在 Q 落到地面以前，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 的弹力逐渐减小B Q 所受的合力逐渐增大C地面对 P 的摩擦力逐渐增大D P、 Q 间的弹力先减小后增大【解析】 对 Q 进行受力分析如图所示， Q 受重力( G)、 P 对它的支持力( FN)、挡板对它的弹力( F) FN ； F Gtan .当 MN 保持竖直且缓慢
5、地向右移动Gcos时， 变大， FN、 F 均变大，但 Q 所受合力为零，故选项 A、B、D 均错；将A、B 看做一个整体，因水平方向挡板对它们的弹力 F 变大，故地面对 P 的摩擦力逐渐增大，选项 C 正确【答案】 C5(河南巩义模似)如图所示，物块 A 放在倾斜的木板上，木板的倾角 分别为 30和 45时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为 ( )A. B. C. D.12 22 32 52【解析】 由题意， 为 30时，物体 A 受静摩擦力作用，大小等于mgsin30； 为 45时，物块 A 受滑动摩擦力作用，大小等于 mg cos45；由 mgsin30 mg c
6、os45，解出 .22【答案】 B6如图所示，斜劈 A 静止放置在水平地面上质量为 m 的物体 B 在外力F1和 F2的共同作用下沿斜劈表面向下运动当 F1方向水平向右， F2方向沿斜劈的表面向下时，斜劈受到地面的摩擦力方向向左若物体 B 和斜面间没有摩擦力作用，则下列说法中正确的是( )A若只撤去 F1，在物体 B 仍向下运动的过程中， A 所受地面摩擦力方向可能向右 B若只撤去 F1，在物体 B 仍向下运动的过程中， A 所受地面摩擦力不变C若只撤去 F2，在物体 B 仍向下运动的过程中， A 所受地面摩擦力方向可能向右D若只撤去 F2，在物体 B 仍向下运动的过程中， A 所受地面摩擦力
7、不变【解析】 A、 B 两者的受力如图所示，撤去 F1，斜劈 A 所受的压力 FN方向不变，只是大小减小了，那么地面对斜劈 A 的摩擦力大小变小，方向不变，故选项 A、B 错；若撤去 F2，因物体 B 对斜劈 A 的压力 FN大小方向均不变，则地面对斜劈 A 的摩擦力也就不变，故选项 C 错、D 对【答案】 D7如图所示， C 为固定在地面上的斜面体， A、 B 是两个长方形物体， F 是作用在物体 B 上沿斜面向上的力，物体 A 和 B 以相同的速度做匀速直线运动，由此可知， A、 B 间的动摩擦因数 1和 B、 C 间的动摩擦因数 2有可能是( )A 10， 20 B 10， 20C 10
8、， 20 D 10， 20【解析】 以 AB 整体为研究对象，在 F( mA mB)gsin FfBC时，则滑动摩擦力 FfBC F( mA mB)gsin . 当 F( mA mB)gsin 时， FfBC0，则 20；当 F( mA mB)gsin 时， FfBC0，则 20.隔离 A 物体， B 对 A 的静摩擦力 FfBA mAgsin ，则 1一定不等于零，故本题正确选项为 C、D.【答案】 CD8如图所示，在一根粗糙的水平直杆上，套有两个质量均为 m 的铁环，两铁环上系着两根等长细线，共同拴住质量为 M 的小球，两铁环与小球都处于静止状态现想办法使得两铁环间距离增大稍许而同时仍能保
9、持系统平衡， 则水平直杆对铁环的支持力 FN和摩擦力 Ff的可能变化是( )A FN不变 B FN增大C Ff增大 D Ff不变【解析】 分析本题可以先用整体法，把小球和两个铁环看成一个整体，该整体受到竖直向下的重力和杆竖直向上的支持力作用，由题意整体平衡和该整体在竖直方向上受力必然平衡，即受到竖直向下的重力为(2 mg Mg)，与竖直向上的支持力大小相等，所以选项 B 错误，选项 A 正确再用隔离法，分析小球平衡得到细线中的拉力随两铁环间距离变大而增大，所以当对其中一个铁环受力分析可以得到细线沿水平方向的分力 F 在逐渐增大，则铁环水平方向受到的摩擦力必与 F 大小相等，所以摩擦力在变大，选
10、项 C 正确，选项 D 错综上所述，本题的正确答案应该为 A、C.【答案】 AC9如图所示，倾角为 的斜面上有一质量为 m 的物块，斜面与物块均处于静止状态现用一大小为 2.5mgsin 、方向沿斜面向上的力 F 推物块、斜面和物块仍然静止不动则力 F 作用时与力 F 作用前相比，物块对斜面的摩擦力及斜面对 地面的摩擦力的变化情况分别是( )A变大，变大 B变大，变小C变小，不变 D变小，变小【解析】 力 F 作用前斜面对地面的摩擦力 Ff10，物块对斜面的摩擦力Ff2 mgsin力 F 作用后，斜面对地面的摩擦力 Ff1 Fcos Ff1物块对斜面的摩擦力为：Ff21.5 mgsin Ff2
11、，故选 A.【答案】 A10(原创 题) 高层建筑的外观保洁工作一般由被称为“蜘蛛人”的保洁员来承担由图所示，保洁员由上向下对建筑物玻璃幕墙进行清洁工作设图中保洁员的质量为 m，保洁员在五楼、三楼双腿伸直支撑保持静止时，绳子的拉力分别为 T1、 T2，保洁员支撑腿所受支持力分别为 F1、 F2，则通过比较可判断下列大小关系中正确的是 ( )A F1F2 T1T2B F1T2D F1F2 T15N，故不能2【答案】 (1)ABC (2)不能 因为这两个力的合力大小超出了弹簧秤的量程15在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下
12、施加外力 F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的用记录的外力 F 与弹簧的形变量 x 作出的Fx 图象如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为_图线不过原点的原因 是由 _造成的【解析】 根据图示倾斜直线可求出其斜率，从而求出弹簧的劲度系数k N/m200N/m.从直线与坐标轴的交点可以看出，当弹簧的伸Fx 8410 2长量为 0.5cm 时，向下施加的外力 F 为零，说明没加外力时弹簧已有一个伸长量，这主要是由于弹簧的自身重力作用造成的【答案】 200N/m 弹簧自身所受重力三、计算题(本题共包括 4 小题，共 52 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有
13、数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)16(上海六校模拟)天花板上用电线吊着一个重为 G 的电灯，电线的自重不计用一根能够承受 G 拉力的细线系在距悬点 O1为 1.5m 处的 O 点沿水34平方向拉动电线，使电灯偏离悬点 O1的正下方，如图所示求(1)电灯可以偏离悬点 O1正下方的最大水平距离是多少？(2)此时上段电线 O1O 的拉力是多少？【解析】 对结点 O 受力分析如图所示(1)tan .FG 34GG 34得 37所以 s hsin 1.50.6m0.9m.(2)sin ，FFTFT G.Fsin34G35 54【答案】 (1)0.9m (2) G5417如图所示，质量为 m2
14、kg 的直角劈形木块的顶角为 37，被外力 F 顶靠在竖直墙上已知木块与墙间的最大静摩擦力和木块对墙的压力成正比，即 Ffm kFN，比例系数为 k0.5，问垂直作用于 BC 边的外力 F 取何值时木块能保持静止状态？(取 g10m/s 2，sin370.6，cos370.8)【解析】 静止的木块受重力 mg、推力 F、水平弹力 FN和静摩擦力 Ff四个力的作用( Ff在图中没有画出，它 的方向是竖直向上或竖直向下)将力 F 正交分解，如图所示当 F 最小时(设为 F1)，物体刚好不向下滑， Ffm竖直向上，则水平方向上，有 FN F1cos ；竖直方向上，有 mg F1sin kFN，故 F
15、120N.当 F 最大时(设为 F2)，物体刚好不向上滑， Ffm竖直向下，则水平方向上，有 FN F2cos ；竖直方向上，有 mg kFN F2sin ，故 F2100N.来源:学科网综合得 F 的取值范围为 20N F100N.【答案】 20N F100N18图是常见的拔桩架的示意图，绳 CD 水平、 DE 竖直，绳 AC 与水平方向成 角( mg所以 A 物体处于静止状态，静摩擦力 Ff1 mg20N.(2)A 沿水平方向运动，面对着墙看，作出 A 物体在竖直平面内的受力图如图所示，有： Fsin mgFcos F N ma解出： F20 N， arctan .512【答案】 (1)20N (2)20 N，与水平方向成 arctan 角512
