专题限时集训1 力与物体的平衡

专题限时集训(一) 力与物体的平衡

(建议用时：40分钟)

一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)

1.在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小．仪器中有一根轻质金属丝悬挂着一个金属球，无风时金属球自由下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度并保持恒定，如图15所示．关于风力大小F与小球质量m、偏角θ之间的关系，下列关系中正确的是( )

【导学号：25702004】

图15

A．F＝mgtan θ mgC．F＝cos θ B．F＝mgsin θ mg

D．F＝tan α A [对金属球的受力分析如图所示，由几何知识得，F＝mgtan θ，选项A正确，选项B、C、D错误．]

2．(2016·贵阳二模)如图16所示，轻质弹簧的左端与物块P相连，另一端固定在木板上．先将木板水平放置，并使弹簧处于压缩状态．缓慢抬起木板的右端，使倾角逐渐增大，直至物块P刚要沿木板向下滑动，在这个过程中，物块P所受静摩擦力的大小变化情况是( )

图16

A．一直增大

B．保持不变

1

C．先减小后增大 D．先增大后减小

A [在抬起木板右端的过程中，物块受重力、支持力、弹簧对物块沿木板向下的弹力、摩擦力作用，由平衡条件有mgsin α＋kx＝Ff，α为木板与水平面的夹角，所以在抬起木板右端的过程中物块所受摩擦力不断增大，A项正确．]

3. (2016·南京市盐城市二联)如图17所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态．则下列判断中正确的是 ( )

图17

A．球B对墙的压力增大

B．球B对柱状物体A的压力增大 C．地面对柱状物体A的摩擦力不变 D．地面对柱状物体A的支持力不变

D [以B为研究对象，受力分析如图甲所示，由图可知，把A向右移动少许，墙对球B的压力F1减小，柱状物体A对球B的支持力F2减小，由牛顿第三定律知，球B对墙的压力减小，球B对柱状物体A的压力减小，选项A、B错误；把A、B作为一个整体，受力分析如图乙所示，由平衡条件得，地面对柱状物体A的摩擦力Ff＝F1，地面对柱状物体A的支持力FN＝(mA＋mB)g，由此可知，地面对柱状物体A的摩擦力减小，地面对柱状物体A的支持力不变，选项C错误，D正确．]

甲 乙

4. (2016·天津河西区二模)将某材料制成的长方体锯成A、B两块放在水平面上，A、B紧靠在一起，物体A的角度如图18所示．现用水平方向的力F推物

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体B，使物体A、B保持原来形状整体沿力F的方向匀速运动，则( )

图18

A．物体A在水平方向受两个力的作用，合力为零 B．物体A只受一个摩擦力

C．物体B对A的压力小于桌面对物体A的摩擦力 D．物体B在水平方向受三个力的作用

C [对A受力分析如图所示，A在水平方向受到B对A的压力FN、B对A沿斜面向上的摩擦力f1、桌面对A的摩擦力f2三个力的作用而处于平衡状态，合力为零，选项A、B错误；对A由平衡条件有f2sin 60°＝FN，故B对A的压力小于桌面对物体A的摩擦力，选项C正确；对B受力分析知，B在水平方向受到水平方向的推力、A对B的压力、A对B的摩擦力、桌面对B的摩擦力四个力的作用，选项D错误．]

5．(2016·济南二模)如图19所示，在竖直放置的穹形支架上，一根长度不变且不可伸长的轻绳通过轻质光滑滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)．则在此过程中绳中拉力大小 ( )

图19

A．先变大后不变 B．先变大后变小 C．先变小后不变 D．先变小后变大

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A [当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时，设两绳的夹角为2θ；以滑轮为研究对象，分析受力情况如图甲所示．根据平衡条件得2Fcos θ＝mg，得到绳mg

子的拉力F＝2cos θ，所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端的过程中，θ增大，cos θ减小，则F变大；当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时，设两绳的s

夹角为2α，设绳子总长为L，两直杆间的距离为s，由几何知识得到sin α＝L，L、s不变，则α保持不变，再根据平衡条件可知，两绳的拉力F保持不变，所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变，选项A正确．]

甲 乙

6．如图20所示，一质量为m1的光滑匀质球，夹在竖直墙面和倾角为θ的斜块之间，斜块质量为m2，斜块底面与水平地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两者始终保持静止．下列说法正确的是( )

图20

A．斜块对球的作用力为m1g/cos θ B．地面对斜块的摩擦力为μ(m1＋m2)g C．减小m1，地面对斜块的摩擦力一定减小 D．减小m1，墙面对球的作用力一定增大

AC [小球受力情况如图所示，根据三力平衡，斜块对球的作用力FN2＝m1g

cos θ，选项A正确；根据小球平衡，墙壁对球的作用力FN1＝m1gtan θ，整体研究m1和m2，地面对斜块的静摩擦力为m1gtan θ，减小m1，地面对斜块的静摩擦力减小，选项B错误，C正确；墙壁对球的作用力FN1＝m1gtan θ，减小m1，墙面对球的作用力一定减小，选项D错误．]

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