2021屆高考物理三輪強(qiáng)化一力與物體平衡（B）

1.下列說法正確的是（）

A.木塊放在水平桌面上受到一個向上的彈力，這是由于木塊發(fā)生了微小形

變

B.由磁鐵間存在相互作用可知：力可以離開物體而單獨存在

C.摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反

D.質(zhì)量均勻分布、形狀規(guī)則的物體的重心可能在物體上，也可能在物體外

2.如圖所示，A8是半圓的直徑，。為圓心，P點是圓上的一點，在。點作

用了三個共點力小小K。若居的大小已知，則這三個力的合力為（）

A3B.26C.36D.4K

3.如圖所示，山坡上兩相鄰高壓塔48之間架有勻質(zhì)粗銅線，平衡時銅線

呈弧形下垂，最低點在C,已知弧線BC的長度是AC的3倍，而左塔B處

銅線切線與豎直方向成夕=30。角.問右塔A處銅線切線與豎直方向的夾角a

應(yīng)為（）

A.3O0B.45°C.60°D.75°

4.如圖所示，兩個質(zhì)量均為根的小球通過兩根輕彈簧4B連接，在水平外

力/作用下，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧實際長度相等。彈簧A、2的勁度系

數(shù)分別為心心,且原長相等。彈簧4B與豎直方向的夾角分別為6與

45°o設(shè)48中的拉力分別為F.、丹，小球直徑相比彈簧長度可以忽略，

重力加速度大小為g。則()

A.tan，=一

BK=KC.FA=y/3mgD.FB=2mg

5.如圖所示，三根長度均為￡的輕繩分別連接于c、。兩點，48兩端被懸

掛在水平天花板上，相距”，現(xiàn)在C點上懸掛一個質(zhì)量為根的重物，為

使CD繩保持水平，在。點上可施加力的最小值為(重力加速度大小為g)

()

6.如圖，一物塊在水平拉力廠的作用下沿水平桌面做勻速直線運動。若保

持廠的大小不變，而方向與水平面成60。角，物塊也恰好做勻速直線運動。

物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為()

460。

A.2-73B-TC.fD.4

7.如圖所示,一小球放置在木板與豎直墻面之間.設(shè)墻面對球的壓力大小為

凹，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镾?以木板與墻連接點所形成的水平直線為軸，將

木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置.不計摩擦，在此過程中（）

A.N始終減小，N,始終增大B.N|始終減小，N,始終減小

C.M先增大后減小，N、始終減小D.2先增大后減小，N,先減小后增大

8.兩個輕環(huán)。和人套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上：一細(xì)線穿過兩輕

環(huán),其兩端各系一質(zhì)量為m的小球。在。和力之間的細(xì)線上懸掛一小物塊。

平衡時，。和人間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計所有摩擦。小物塊的質(zhì)

量為（）

m

A-?B亭C.mD.2m

9.如圖所示,用繩系一個物體繞過定滑輪，繩的一端在位置1、2、3時，繩的

拉力分別為《、工、居;繩對滑輪的壓力大小分別為名「FN「設(shè)物體

始終靜止，則（）

A.￡>鳥>居，￡v]=FN[=F/

B.F]<F2<F3,FNI<FN2<-^V,

c.F\=F2=F3，F(xiàn)N、>FN/F$

D.F[=F2=Fy,FN=FNi=FNi

10.如圖所示，兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上，兩繩與豎直方

向的夾角都為45°,日光燈保持水平，所受重力為G,則（）

A.兩繩對日光燈拉力的合力大小為GB.兩繩的拉力和日光燈

所受的重力不是共點力

C.兩繩的拉力大小分別為和乎GD.兩繩的拉力大小分別

為畀吟

11.質(zhì)量均為根的公6兩木塊疊放在水平面上，如圖所示，。受到斜向上與

水平面成。角的力片的作用，b受到斜向下與水平面成6角等大的力鼻的

作用，兩力在同一豎直平面內(nèi)，此時兩木塊保持靜止，重力加速度大小為

g，則（）

A.a一定受到四個力的作用B.水平面對h的支持力可能大于2叫

C.小匕之間一定存在靜摩擦力D力與水平面之間一定存在靜摩擦力

12.如圖甲所示，一根彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連。當(dāng)

對彈簧施加變化的作用力（拉力或壓力）時，在電腦上得到了彈簧形變量

與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖像，如圖乙所示，則下列判斷正確的是（）

乙

A.彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比B.彈力增加量與對應(yīng)的

彈簧長度的增加量成正比

C.該彈簧的勁度系數(shù)是200N/mD.該彈簧受到壓力時-，勁度系數(shù)不變

13.某一物體在斜面上保持靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法中正確的是（）

A.重力可分解為沿斜面向下的分力與對斜面的壓力

B.重力沿斜面向下的分力與斜面對物體的靜摩擦力是平衡力

C.物體對斜面的壓力與斜面對物體的支持力是平衡力

D.重力垂直于斜面方向的分力與斜面對物體的支持力是平衡力

14.某同學(xué)在家中找到兩根一樣的輕彈簧。和。、裝有水總質(zhì)量機(jī)=1kg的礦

泉水瓶、刻度尺、量角器和細(xì)繩等器材，設(shè)計如下實驗研究兩個互成角度

力的合成規(guī)律，同時測出彈簧的勁度系數(shù)左其操作如下:

甲

a.將彈簧0上端固定，讓其自然下垂，用刻度尺測出此時彈簧。的長度

4=12.50cm;

b.將礦泉水瓶通過細(xì)繩連接在彈簧尸下端，待礦泉水瓶靜止后用刻度尺測

出此時彈簧尸的長度如圖甲所示，則。=cm；

c.在細(xì)繩和彈簧。的掛鉤上涂抹少許潤滑油，將細(xì)繩搭在掛鉤上，緩慢的

拉起彈簧。，使彈簧尸偏離豎直方向夾角為60。，測出彈簧0的長度為4

及其軸線與豎直方向夾角為仇如圖乙所示；

(1)取重力加速度g=10m/s2,則彈簧尸的勁度系數(shù)人；

(2)若要研究兩個互成角度力的合成規(guī)律，心和。需滿足的條件是右=

cm,0=.

15.某同學(xué)用圖⑶所示的裝置測量木塊與木板之間的動摩擦因數(shù)，跨過光滑

定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧秤相連,滑輪和木塊間的細(xì)線保持水

平,在木塊上方放置祛碼.緩慢向左拉動水平放置木板,當(dāng)木塊和祛碼相對桌

面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動時,彈簧秤的示數(shù)即為木塊受到的滑動摩擦力

大小.某次實驗所得數(shù)據(jù)在下表中給出，其中的力值可從圖(b)中彈簧秤的示

數(shù)讀出.

祛碼的質(zhì)量0.05().100.150.200.25

m/kg

滑動摩擦力2.152.362.55力2.93

"N

回答下列問題

⑴f4=N；

（2）在圖（c）的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊畫出的數(shù)據(jù)點并繪出--機(jī)圖線；

（3）/與加、木塊質(zhì)量M、木板與木板之間的動摩擦因數(shù)〃及重力加速

度大小g之間的關(guān)系為了=相圖線（直線）的斜率的表達(dá)式為

（4）取g=9.8m/『,由繪出的/_〃?圖線求得〃=.（保留2位有

效數(shù)字）

16.共點力的平衡

（一）.平衡狀態(tài):物體處于或狀態(tài).

（二）.共點力的平衡條件："n或者｛￡==

（三）.平衡條件的推論

（1）二力平衡

如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力必定大小

,方向,為一對力，

(2)三力平衡

如果物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個力的合力一

定與第三個力大小、方向.

(3)多力平衡

如果物體受多個力作用處于平衡狀態(tài),其中任何一個力與其余力的合方大

小,方向.

17.如圖所示，一質(zhì)量不計的彈簧原長為10cm,一端固定于質(zhì)量7看2kg的物

體上,另一端施一水平拉力F.(g=10m/s2)(設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相

等)

—_____F

(1)若物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2,當(dāng)彈簧拉長至12cm時,物體恰

好勻速運動，彈簧的勁度系數(shù)多大？

(2)若將彈簧拉長至11cm,物體所受到的摩擦力大小為多少？

(3)若將彈簧拉長至13cm,物體所受的摩擦力大小為多少？

參考答案

1.答案：D

解析：木塊放在水平桌面上受到一個向上的彈力，這是由于桌面發(fā)生了微

小形變，選項A錯誤；力是物體間的相互作用，不能單獨存在，選項B

錯誤；因摩擦力方向總是與物體間相對運動趨勢或相對運動方向相反，則

其可能與物體的運動方向相同，也可能與物體的運動方向相反，選項C錯

誤；質(zhì)量均勻分布、形狀規(guī)則的物體的重心在它的幾何中心，即其重心可

能在物體上，也可能在物體外，比如：質(zhì)量分布均勻的圓環(huán)，重心在圓心

上，不在圓環(huán)上，選項D正確.

2.答案：C

解析：由幾何知識得，力片與巴垂直，以耳、名為鄰邊作平行四邊形，如

圖所示，則耳、鳥的合力大小可用PC線段的長表示，由于PC=2P。，即￡、

居的合力大小等于2居，故三個力的合力為3月，C正確。

3.答案：C

解析：設(shè)4B兩端銅線上的拉力分別為小0，銅線質(zhì)量為匹在水平方

向，A8段銅線整體受力平衡，則有尸.sina=%sin￡；在豎直方向，8c段銅

線受力平衡，有七cos￡=1,g；在豎直方向，AC段銅線受力平衡，有

FAcosa=^mg,聯(lián)立解得tana=3tan￡,因為￡=30。，所以a=60。，故選項A、B、

D錯誤，C正確.

4答案:A

解析：對下面的小球進(jìn)行受力分析，如圖甲所示:

根據(jù)平衡條件得：igtan45?！海∑范?；

對兩個小球及輕彈簧8整體受力分析，如圖乙所示:

F1I-------L

根據(jù)平衡條件得：tan?=誠，又F=mg，解得tan。=］，用=?21ng￥+U=內(nèi)ng,

由題可知兩彈簧的形變量相等，則有：x爺爺，解得：％=/哥,故

K

KAKBIi

A正確，B、C、D錯誤。

5.答案：C

解析：由題圖可知，為使8繩水平，各繩均應(yīng)繃緊，由幾何關(guān)系可知，

AC繩與水平方向的夾角為60。；結(jié)點。受力平衡，受力分析如圖所示，則

CD繩的拉力耳=/ngtan30。考〃電；。點受CD繩的拉力大小等于耳,方向向

左；要使8繩水平，。點兩繩的拉力與施加的力的合力應(yīng)為零，則。繩

對。點的拉力可分解為沿BC繩的片及另一分力入，由幾何關(guān)系可知，當(dāng)

8。繩上的拉力尸’與耳大小相等，且力馬與瓦）繩垂直時，尸2最小，而5的

大小等于施加在Q點的力的大小，故最小力尸=F2=Ksin60o=；/ng,故C正

確。

6.答案：C

解析:當(dāng)拉力水平時,物體勻速運動,則拉力等于摩擦力,

即：F=]Limg；

當(dāng)拉力傾斜時，物體受力分析如圖

由/'=%,6=mg-/sin?？芍Σ亮椋篺=fi(mg-FsinO)

7/代入數(shù)據(jù)為:

；月〃火=ju（mg一手尸）聯(lián)立口J得:〃=理

故選：C.

7.答案：B

解析：對小球進(jìn)行受力分析，如圖所示，根據(jù)小球的受力情況,可將三個力構(gòu)

建成矢量三角形:重力不變，隨著木板緩饅轉(zhuǎn)到水平位置，小球?qū)δ景宓膲毫?/p>

大小M逐漸減小，墻面對小球的壓力大小乂逐漸減小,故選項B正確。

8.答案：C

解析：設(shè)圓弧的圓心為。，由于兩小球的質(zhì)量相等.故平衡時各段細(xì)線中的

張力大小相等，均為對于4環(huán)，兩段細(xì)線的拉力關(guān)于。6對稱，且0、b間的距

離恰好等于圓弧的半徑，則為等邊三角形，根據(jù)幾何關(guān)系可知兩段細(xì)線

對8環(huán)的拉力關(guān)于以對稱，由幾何知識可知兩段細(xì)線對物塊的拉力之間的

夾角為120°,根據(jù)共點力平衡，有2mgcoS'^~=Mg,解得”,選項C正確.

9.答案：C

解析：設(shè)物體重力為G,則4和G的合力心如下圖所示,大小為2G;

居和G的合力也如下圖所示,大小為2G;

居和G的合力也如下圖所示，大小處于前兩者之間；

由此可知名

rvI>FN2>F」N丫3

最終結(jié)果為月=工=小叫＞加＞工

故選C.

10.答案:AC

解析：兩繩拉力的作用線與重力作用線的延長線交于一點，這三個力為共

點力，選項B錯誤；由于日光燈在兩繩拉力和重力作用下處于平衡狀態(tài)，

所以兩繩的拉力的合力與重力G等大反向，選項A正確；如圖所示，由

于兩繩拉力的夾角為直角，且都與豎直方向成45°角，則由幾何關(guān)系可

知GW+8,又因耳=居，故F、=F[=去G,選項C正確，D錯誤。

/I;、、

G

11.答案：AC

解析：。受重力、支持力、拉力以及。對。的靜摩擦力而處于平衡狀態(tài)，

選項A、C正確；對整體分析，片與鳥大小相等，方向相反，兩力相互抵

消，則水平面對h無摩擦力，選項D錯誤；水平面對h的支持力&=2〃?g,

選項B錯誤。

12.答案：BCD

解析：由乙圖可知F=丘，即彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比，與彈簧

p20N

長度不成正比，A錯誤，B正確；^=-=3^=200N/m,故C正確；彈簧的

勁度系數(shù)是彈簧的固有屬性，不隨彈力的變化而改變，故D正確。

13.答案:BD

解析：根據(jù)重力的作用效果,可以將重力分解為沿斜面向下的分力和垂直

于斜面的分力，但重力垂直于斜面的分力不能等同于物體對斜面的壓力.

可從性質(zhì)、施力物體、受力物體等方面來區(qū)分.A選項錯誤;物體在斜面上

保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以重力沿斜面向下的分力與斜面對物體的靜摩擦力是平

衡力,B選項正確;物體對斜面的壓力與斜面對物體的支持力作用在兩個不

同的物體上.不可能是平衡力,C選項錯誤;重力垂直于斜面方向的分力與

斜面對物體的支持力都作用在物體上.是平衡力,D選項正確.

14.答案:17.50；200N/m；17.50；60°

00100,5020025

15.答案:([)275,(2)。財OJO

(3)g(M+m)g;|ig;(4)0.40

解析：（1）指針在2.7與2.