1、2011年高考物理 物體的平衡練習一、選擇題(共10小題，每小題6分，共60分，在每小題給出的四個選項中至少有一項符合題意，全部選對的得6分，漏選的得3分，錯選的得0分)1(2009·高考江蘇卷)用一根長1m的輕質細繩將一幅質量為1kg的畫框對稱懸掛在墻壁上已知繩能承受的最大張力為10N.為使繩不斷裂，畫框上兩個掛釘的間距最大為(g取10m/s2)()A.mB.mC.mD.m【解析】本題主要考查受力分析、物體的平衡知識，意在考查考生運用物理知識處理實際問題的能力畫框處于平衡狀態、所受合力為零，繩子所能承受的最大拉力等于畫框的重力，根據力的平行四邊形定則可知，兩繩間的夾角為120

2、76;，則兩個掛釘間的最大距離為m，A正確【答案】A2(2008·全國)如圖，一固定斜面上兩個質量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑已知A與斜面之間的動摩擦因數是B與斜面之間的動摩擦因數的2倍，斜面傾角為.B與斜面之間的動摩擦因數是()A.tan B.cotCtan Dcot【解析】A、B兩小物塊受到斜面的支持力均為mgcos，所受滑動摩擦力分別為：fAAmgcos，fBBmgcos，對整體受力分析結合平衡條件可得：2mgsinAmgcosBmgcos，且A2B，解之得：Btan，A正確【答案】A3(2009·黃岡質檢)如圖所示，在傾角為的斜面上，小木塊受

3、到一個水平力F(F0)的作用處于靜止狀態，則小木塊受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向可能是()A豎直向上 B斜向右上C斜向右下 D斜向左上【解析】考查力的合成與分解小木塊受到四個力作用，豎直向下的重力G、水平向右的推力F、斜面的支持力與摩擦力，由于支持力與摩擦力的大小無法確定，但根據共點力的平衡規律可知支持力和摩擦力的合力與重力G與推力F的合力等大反向，G與F的合力斜向右下，故所求合力方向斜向左上，D正確【答案】D4(2009·安徽皖南八校聯考)如圖所示，A、B是兩個位于固定斜面上的正方體物塊，它們的質量相等，F是沿水平方向作用于A上的外力，已知A、B的接觸面，A、B與斜面的接觸面

4、均光滑，下列說法正確的是()AA對B的作用力大于B對A的作用力BA、B可能沿斜面向下運動CA、B對斜面的壓力相等DA、B所受合外力沿水平方向的分力相等【解析】A、B間的作用力大小相等、方向相反，故A錯誤；A、B有可能靜止在斜面上，還有可能沿斜面向上或向下運動，故B正確；由力的合成知識可知A對斜面的壓力大于B對斜面的壓力，故C錯誤；不管A、B做何種性質的運動，它們的運動情況相同，它們沿水平方向的分運動的加速度相同，由F合ma可知它們受到的合外力沿水平方向的分力相等，故D正確【答案】BD5(2010·洛陽二高月考)如圖所示，A、B都是重物，A被繞過小滑輪P的細線所懸掛，B放在粗糙的水平桌

5、面上滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點，O是三根細線的結點，細線bO水平拉著物體B，cO沿豎直方向拉著彈簧彈簧、細線、小滑輪的重力不計，細線與滑輪之間的摩擦力可忽略，整個裝置處于靜止狀態若懸掛小滑輪的斜線中的拉力是F20N，cOa120°，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是()A彈簧的彈力為20NB重物A的質量為2kgC桌面對物體B的摩擦力為10ND細線OP與豎直方向的夾角為60°【解析】選取滑輪作為研究對象，滑輪兩側細線的夾角為60°，設滑輪兩側細線中拉力為Fa，則有FamAg，F2Facos30°，聯立解得重物A的質量為mA2kg，Fa

6、20N，選項B正確；將Oa中的拉力Fa沿水平方向和豎直方向分解，由平衡條件得Facos30°Fb，Fasin30°Fc，解得彈簧的彈力為Fc10N，選項A錯誤；細線Ob中拉力Fb10N，對物體B由平衡條件得桌面對物體B的摩擦力為10N，選項C正確；細線OP的方向在滑輪兩側細線夾角的平分線上，與豎直方向的夾角為30°，選項D錯誤【答案】BC6如圖所示是用來粉刷墻壁的涂料滾的示意圖使用時，用撐竿推著涂料滾沿墻壁上下滾動，把涂料均勻地粉刷到墻壁上撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計，而且撐竿足夠長撐竿與墻壁間的夾角越來越小設該過程中撐竿對涂料滾的推力為F1，涂料滾對墻壁的壓力為

7、F2，則下列說法正確的是()AF1增大，F2減小BF1減小，F2增大CF1、F2均增大DF1、F2均減小【解析】以涂料滾為研究對象，受重力、撐竿對涂料滾的推力F1、墻壁對涂料滾的壓力F2，由平衡條件可得，F1與F2的合力與重力構成平衡力由平行四邊形定則和圖解法(如圖)可知F1mg/cos，F2mgtan，當變小時F1、F2均減小，故選D項【答案】D7一輕桿BO，其O端用光滑鉸鏈鉸于固定豎直桿AO上，B端掛一重物，且系一細繩，細繩跨過桿頂A處的光滑小滑輪，用力F拉住，如右圖所示現將細繩緩慢往左拉，使桿BO與桿AO間的夾角逐漸減小，則在此過程中，拉力F及桿BO所受壓力FN的大小變化情況是()AFN

8、先減小，后增大BFN始終不變CF先減小，后增大DF始終不變【解析】取BO桿的B端為研究對象，受到繩子拉力(大小為F)、BO桿的支持力FN和懸掛重物的繩子的拉力(大小為G)的作用，將FN與G合成，其合力與F等值反向，如圖所示，得到一個力三角形(如圖中畫斜線部分)，此力三角形與幾何三角形OBA相似，可利用相似三角形對應邊成比例來解如圖所示，力三角形與幾何三角形OBA相似，設AO高為H，BO長為L，繩長AB為l，則由對應邊成比例可得：，式中G、H、L均不變，l逐漸變小，所以可知FN不變，F逐漸變小【答案】B8我國國家大劇院外部呈橢球型，假設國家大劇院的頂部為半球形，一警衛人員為執行特殊任務，必須冒險

9、在大劇院頂部向上緩慢爬行(如圖所示)，他在向上爬行的過程中()A大劇院頂部對他的支持力變大B大劇院頂部對他的支持力變小C大劇院頂部對他的摩擦力變大D大劇院頂部對他的摩擦力變小【解析】警衛人員在大劇院頂部的受力為：豎直向下的重力、沿半徑方向的支持力和沿切線方向的摩擦力且始終滿足G2FF，警衛人員在大劇院頂部向上緩慢爬行時，頂部對他的支持力變大(可用極限法判斷)，頂部對他的摩擦力變小，故A、D正確【答案】AD9如圖所示，吸附在豎直墻壁上的掛衣服的鉤子，對它的受力分析正確的是()A鉤子受到的摩擦力是垂直墻壁向里的B鉤子不受摩擦力的作用C鉤子受到的摩擦力與它的重力相平衡D鉤子不下落是因為它受到的重力和

10、它受到的吸附力相平衡【解析】根據物體平衡的條件可知：鉤子在豎直方向必受到一個摩擦力與重力平衡，重力方向豎直向下，所以摩擦力方向必豎直向上，AB項錯誤，C項正確；重力是由摩擦力平衡的，D項錯誤故選C項【答案】C10在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止狀態現對B加一豎直向下的力F，F的作用線通過球心，設墻對B的作用力為F1，B對A的作用力為F2，地面對A的作用力為F3.若F緩慢增大，整個裝置仍保持靜止，截面如圖所示，在此過程中F1、F2、F3各如何變化？【解析】如圖所示，分別作出A和B的受力圖，以B為研究對象，若F緩慢增大，則F1和

11、F2均緩慢增大再以A為研究對象，由于F2(與F2大小相等)緩慢增大，故FN、Ff緩慢增大，FN、Ff的合力F3也就緩慢增大【答案】均緩慢增大二、論述、計算題(本題共3小題，共40分，解答時應寫出必要的文字說明、計算公式和重要的演算步驟，只寫出最后答案不得分，有數值計算的題，答案中必須明確數值和單位)11如右圖所示，固定的豎直大圓環半徑為R，勁度系數為k的彈簧原長為L(L<2R)，其上端懸掛于大圓環最高點A，下端連接一重為G的光滑小滑環P，小滑環套在大圓環上，當小滑環P靜止時，彈簧與豎直方向的夾角為多少？【解析】對小滑環受力分析如圖所示，力G與FN的合力F與彈簧彈力F等值反向作出力的合成矢

12、量圖后，由三角函數關系或三角形相似均可求出角FFk(2RcosL)因FNG，所以有Gcos解得arccos【答案】arccos122008年春節前后南方發生罕見的雪災，冰雪天氣使19個省區遭到了半個世紀以來最大的自然災害，其中電力系統受損尤為嚴重，高壓供電線路覆冰過重，致使電線被拉斷，電線桿被壓倒假設電線及其覆冰質量分布均勻，兩電線桿正中部O處的張力為F，電線與電線桿結點A處的切線與豎直方向的夾角為，如圖所示，求：(1)電線作用于結點A處的拉力FT的大小；(2)兩電線桿間的電線及其覆冰的質量m.【解析】對OA電線受力分析如圖所示(1)水平方向上受力平衡FFTsin得FT(2)在豎直方向上受力平衡GFTcos即mg，得m【答案】(1)(2)13(2009·杭州模擬)如圖所示，質量為mB14kg的木板B放在水平地面上，質量為mA10kg的木箱A放在木板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10.5，木板B與地面之間的動摩擦因數20.4.現用水平力F將木板B從木箱A下面勻速抽出，試求：(sin37