2009屆高三二輪專題精練之：物體的平衡

班次      姓名           學號    

題號

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答案

1．如圖所示，物體A、B疊放在水平桌面上，方向相反的水平拉力F_a、F_b分別作用于物體A、B上，使A、B一起在桌面上做勻速直線運動，已知A、B始終保持相對靜止，且F_b＝2F_a。以 f_A表示A受到的摩擦力大小，以f_B表示B受到桌面的摩擦力的大小，則(    )

A．f_A=0,  f_B= F_a      B．f_A=0   f_B=2 F_a

C．f_A=F_a,  f_B= F_a     D．f_A=F_a  f_B =2 F_a

2．有一直角V型槽，固定在水平面上，槽的兩側壁與水平面夾　　

角均為 45°，如圖所示。有一質量為m的正方體均勻木塊放在　

槽內，木塊與槽兩側壁間的動摩擦因數分別為μ₁和μ₂（μ₁>μ₂）。

現用水平力推木塊使之沿槽運動，則木塊受到的摩擦力為 （    ）

3．如圖所示，貼著豎直側面的物體A 的質量m_A=0.2kg,放在水平面上的物體B的質量m_B=1kg，繩重、繩和滑輪間的摩擦均不計，且繩的OB部分水平,OA部分豎直，A和B恰好一起做勻速運動．取g =10m/s²,則下列判斷正確的是（　 ）

A．物體B 與桌面間的動摩擦因數為0.2

B．如果用12N的水平力向左拉B，物體A和B也能做勻速運動

C．若在物體B上放一個質量為m_B的物體后再由靜止釋放，

根據f =μN可知B受到的摩擦力將增大1倍

D．若在物體B上放一個質量為m_B的物體后再由靜止釋放，

則B受到的摩擦力大小與正壓力大小無關且保持不變

4．一個質點在三個共點力F₁、F₂、F₃的作用下處于平衡狀態(tài)，

如圖所示。則它們的大小關系是（  ）

A．F₁ > F₂ > F₃         B．F₁ > F₃ > F₂

C．F₃ > F₁ > F₂         D．F₂ > F₁ > F₃

5．如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過滑輪（不計滑輪的質量和摩擦），P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止狀態(tài)。當用水平向左的恒力推Q時，P、Q仍靜止不動，則（     ）

Ａ．Q受到的摩擦力一定變小　Ｂ．Q受到的摩擦力一定變大

Ｃ．輕繩上拉力一定變小　　  Ｄ．輕繩上拉力一定不變

6．如圖所示，用三根輕繩將A、B兩小球以及水平天花板上的固定點O之間兩兩連接。然后用一水平方向的力F作用于A球上，此時三根輕繩均處于直線狀態(tài)，且OB繩恰好處于豎直方向，兩球均處于靜止狀態(tài)。已知三根輕繩的長度之比為OA:AB:OB=3:4:5，兩球質量關系為m_A=2m_B=2m，則下列說法正確的是(     )

A．OB繩的拉力大小為2mg   B．OA繩的拉力大小為10mg/3

C．F的大小為4 mg /3        D．AB繩的拉力大小為mg

7．一質量為M的探空氣球在以速率v勻速下降，若氣球所受浮力F始終保持不變，氣球在運動過程中所受阻力與速率成正比，重力加速度為g。現從氣球吊籃中減少一定質量的物體后，該氣球以速率nv勻速上升，則從氣球吊籃中減少的質量為  （         ）

A．n（M－F/g）           　　B．（n＋1）（M－F/g）

C．M－n F/g              　　D． M－（n＋1）F/g

8．如圖所示，A、B是兩根豎直立在地上的木樁，輕繩系在兩木　

樁不等高的P、Q兩點，C為光滑的質量不計的滑輪，當Q 點　

的位置變化時，輕繩的張力的大小變化情況是（    ）

A．Q點上下移動時，張力不變B．Q點上下移動時，張力變大

C．Q點上下移動時，張力變小 D．條件不足，無法判斷

9．如圖所示，A、B為豎直墻面上等高的兩點，AO、BO為長度相等的兩根輕繩，CO為一根輕桿，轉軸C在AB中點D的正下方，AOB在同一水平面內，ÐAOB＝120°，ÐCOD＝60°，若在O點處懸掛一個質量為m的物體，則平衡后繩AO所受的拉力和桿OC所受的壓力分別為（ ）

A．　B．　C． D．     

10．如圖所示，質量為M的斜劈形物體B放在水平地面上，質量為m的粗糙物塊A以某一初速度沿劈的斜面向上滑，至速度為零后又加速返回，而物體M始終保持靜止，則在物塊m上、下滑動的整個過程中(     )

A．地面對物體M的摩擦力先向左后向右

B．地面對物體M的摩擦力方向沒有改變

C．地面對物體M的支持力總小于(M＋m)g

D．物塊m上、下滑動時的加速度大小相等

11．如圖所示，質量分別為m₁、m₂、m₃的小物塊A、B、C　

用兩根相同的自然長度為、勁度系數為的輕彈簧連　

接起來，在豎直向上的外力F的作用下靜止，小物塊A、　

B、C可視為質點，A、C之間的距離是(    )

A．       B．

C．       D．

12．如圖所示，輕繩兩端分別與A、C兩物體相連接，m_A=1kg，m_B=2kg，m_C=3kg，物體A、B、C及C與地面間的動摩擦因數均為μ=0.1，輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計．若要用力將C物拉動，則作用在C物上水平向左的拉力最小為（取g=10m/s²）（   ）

A．6N        B．8N        C．10N       D．12N

13．（18分）科學探究活動通常包括以下環(huán)節(jié)：提出問題，作出假設，制訂計劃并設計實驗，進行實驗收集證據，分析論證，評估交流等。一位同學學習了滑動摩擦力后，懷疑滑動摩擦力可能與接觸面積有關，于是他準備用實驗探究這個問題。（1）這位同學認為：滑動摩擦力的大小與接觸面積成正比，這屬于科學探究活動____   _    環(huán)節(jié)。

（2）為完成本實驗，需要自己制作木塊，他應制作的木塊是下列選項中的___________。

A．各面粗糙程度相同的正方體木塊     B．各面粗糙程度不相同的正方體木塊

C．各面粗糙程度相同，長寬高各不相等的長方體木塊

D．各面粗糙程度不相同，長度高各不相等的長方體木塊

（3）某同學在做測定木板的動摩擦因數的實驗時，設計了兩種實驗方案.

方案A：木板水平固定，通過彈簧秤水平拉動木塊，如圖（a）所示；

方案B：木塊固定，通過細線水平拉動木板，如圖（b）所示。

①上述兩種方案中，你認為更合理的是方案      ，

原因是         ；

②該實驗中應測量的物理量是            ；

③除了實驗必需的彈簧秤、木板、木塊、細線外，該同學還準備了質量為200g的配重若干個.該同學在木塊上加放配重，改變木塊對木板的正壓力（g =10m/s²）.記錄了5組實驗數據,如下表所示：

實驗次數

1

2

3

4

5

配重（個數）

0

1

2

3

4

彈簧秤讀數（N）

0.50

1.00

1.50

1.80

2.50

測木塊重（N）

2.00

請根據上述數據在坐標紙上做出木塊所受摩擦力和壓力的關系圖象；

由圖像可測出木板和木塊間的動摩擦因數是            。

14．（12分）如圖所示，質量為m_B=14kg的木板B放在水平地面上，質量為m_A=10kg的木

箱A在木板B上。一根輕繩一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木樁上，繩繃緊時與

水平面的夾角為=37°。已知木箱A與木板B之間的動摩擦因數μ₁=0.5，木板B與地

面之間的動摩擦因數μ₂=0.4。重力加速度g取10m/s²。現用水平力F將木板B從木箱

A下面勻速抽出，試求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）繩上張力T的大�。�

（2）拉力F的大小。

15．（12分）質量為m的物體A放在傾角為θ=37^o的斜面上時，恰好能勻速下滑，現用細線系住物體A，并平行于斜面向上繞過光滑的定滑輪，另一端系住物體B，物體A恰好能沿斜面勻速上滑，求物體B的質量，（sin37^o=0.6，cos37^o=0.8）

16．（14分）在傾角為的斜面上，一條質量不計的皮帶一端固定在斜面上端，另一端繞過一中間有一圈凹槽的圓柱體，并用與斜面夾角為β的力拉住，使整個裝置處于靜止狀態(tài)，如圖所示。不計一切摩擦，圓柱體質量為m，求拉力F的大小和斜面對圓柱體的彈力N的大小。某同學分析過程如下：

將拉力F沿斜面和垂直于斜面方向進行分解。

沿斜面方向：                  F cos β＝mg sin              （1）

沿垂直于斜面方向：  F sinβ＋N＝mg cos  （2）

問：你同意上述分析過程嗎？若同意，按照這種分析方法求出F及N的大��；若不同意，指明錯誤之處并求出你認為正確的結果。

17．（16分）如圖所示，在與水平方向成θ=30°角的平面內放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計�？臻g存在著勻強磁場，磁感應強度B=0.20T，方向垂直軌道平面向上。導體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好構成閉合回路，每根導體棒的質量m=2.0×10^-2kg、電阻r=5. 0×10^-2Ω，金屬軌道寬度l=0.50m�，F對導體棒ab施加平行于軌道向上的拉力，使之沿軌道勻速向上運動。在導體棒ab運動過程中，導體棒cd始終能靜止在軌道上。g取10m/s²， 求：

（1）導體棒cd受到的安培力大��；

（2）導體棒ab運動的速度大��；

（3）拉力對導體棒ab做功的功率

答案

題號

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答案

C

C

AD

C

 D

B

B

A

B

BC

B

B

13.（1）作出假設�。�2分）

（2）C　　（2分）

（3）①　b  方案A操作需要勻速拉動木塊，難以控制，且要讀運動中的彈簧測力計的讀

數；方案B操作只要使木板運動即可，不必限定勻速運動，且彈簧測力計不動容易讀數．（2

分）②木塊的重力、每次拉木板時木塊和木板間的摩擦力（2分）③圖象如右：（2分；畫出

過坐標原點的直線給這2分，畫成折線的不給分）μ=0.25  （2分）

14.T=100N  F=200N

15.解：當物體A沿斜面勻速下滑時，受力圖如圖甲   （1分）

    沿斜面方向的合力為0     f=mgsinθ        （3分）

    當物體A沿斜面勻速上滑時，受力圖如圖乙   （1分）                     圖甲

    A物體所受摩擦力大小不變，方向沿斜面向下  （1分）

    沿斜面方向的合力仍為0  T_A=f ’＋mgsinθ     （2分）

    對物體B                T_B=m_Bg            （1分）                    圖乙

    由牛頓第三定律可知      T_A=T_B             （1分）

    由以上各式個求出        mg=1.2m           （2分）    

16.不同意（2分）。平行于斜面的皮帶對圓柱體也有力的作用（2分）。

（1）式應改為：F cosb＋F＝mg sina         （3）（3分）

由（3）得F＝mg （4）  （2分）

將（4）代入（2），解得： N＝mg cosa－F sinb＝mg cosa－mg sinb （3分）

17.（1）導體棒cd靜止時受力平衡，設所受安培力為F_安，則

F_安=mgsinθ                                                

解得    F_安=0.10N                                                  

（2）設導體棒ab的速度為v時，產生的感應電動勢為E，通過導體棒cd的感應電流為I，則       E=Blv          I=           F_安=BIl                                                       

聯立上述三式解得v=                                      

代入數據得       v=1.0m/s                                           

（3）（7分）設對導體棒ab的拉力為F，導體棒ab受力平衡，則

      F=F_安+mgsinθ                                                  

解得     F=0.20N                                                     

     拉力的功率P=Fv                                                 

解得    P = 0.20W