1、第1讲 力与物体的平衡A组基础能力练1(2020浙江卷)矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力Ff.下列受力分析示意图可能正确的是(A)【解析】由题意可知所受重力G竖直向下，空气阻力Ff与速度方向相反，升力F2与速度方向垂直，发动机推力F1的方向沿喷口的反方向，对比图中选项可知只有A选项符合题意故选A2(2020福建泉州联考)如图所示，总重为G的吊灯用三条长度相同的轻绳悬挂在天花板上，每条轻绳与竖直方向的夹角均为，则每条
2、轻绳对吊灯的拉力大小为(A)ABCGcos DGsin 【解析】由平衡知识可知：3Tcos G, 解得T，故选A3(2016全国卷)如图所示，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球，在a和b之间的细线上悬挂一小物块，平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径，不计所有摩擦小物块的质量为(C)ABm Cm D2m【解析】如图所示，由于不计摩擦，线上张力处处相等，且轻环受细线的作用力的合力方向指向圆心由于a、b间距等于圆弧半径，则aOb60，进一步分析知，细线与aO、bO间的夹角皆为30.取悬挂的小物块研究，悬挂小物块的细线张角为120，由平衡条
3、件知，小物块的质量与小球的质量相等，即为m.故选项C正确4(2020浙江七彩阳光联盟联考)如图所示为建筑工地上搬运石板用的“夹钳”，工人夹住石板沿直线匀速前进过程中，下列判断正确的是(B)A石板受到 4 个力的作用B夹钳对石板的作用力的合力竖直向上C夹钳夹的越紧，石板受的摩擦力越大D前进的速度越快，石板受的摩擦力越大【解析】工人夹住石板沿直线匀速前进过程中，石板受重力、2个摩擦力、夹子的2个压力五个力的作用，故A错误；工人夹住石板沿直线匀速前进过程中，受重力和夹钳的作用力，重力方向竖直向下，根据平衡条件可知夹钳对石板的作用力的合力竖直向上，故B正确；石板受到的重力和摩擦力等大反向，所以石板受的
4、摩擦力不变，与夹钳夹的越紧程度和运动速度无关，故CD错误5(2020四川资阳二诊)如图所示，“L”形支架AOB水平放置，物体P位于支架的OB部分，接触面粗糙；一根轻弹簧一端固定在支架AO上，另一端与物体P相连物体P静止时，弹簧处于压缩状态现将“L”形支架绕O点逆时针缓慢旋转一小角度，P与支架始终保持相对静止在转动的过程中，OB对P的(D)A支持力增大B摩擦力不变C作用力增大D作用力减小【解析】物体随OB缓慢转过一个小角度，其受力分析如图所示支持力Nmgcos ，增大，支持力N减小，所以A错误；弹力Ffmgsin ，因弹力F不变，增大，f减小，所以B错误；OB对P的作用力大小等于支持力N和摩擦力
5、f的合力F合，由于N减小，f减小OB对P的作用力大小将减小，所以C错误，D正确6(2020衡水金卷)如图所示，倾角为30的斜面固定在水平地面上，斜面上放有一重为G的物块，物块与斜面之间的动摩擦因数等于，水平轻弹簧一端顶住物块，另一端顶住竖直墙面，物块刚好沿斜面向上滑动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的弹力大小是(D)AGBGCGDG【解析】根据物体的受力情况可知：Fcos 30Gsin 30(Fsin 30Gcos 30)，解得FG，故选D7(2020安徽六校联考)如图，一粗糙斜面固定于水平面上，一质量为m的滑块通过一跨过斜面顶端光滑定滑轮的轻绳与一钩码相连能使滑块在斜面上保持静止的钩码质量
6、的最大值和最小值分别为m1和m2.设轻绳与斜面保持平行，滑块所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力斜面倾角为，则滑块与斜面之间的动摩擦因数为(C)ABCD【解析】当钩码的质量有最大值m1时，滑块所受的静摩擦力沿斜面向下，则：mgcos mgsin m1g；当钩码的质量有最小值m2时，滑块所受的静摩擦力沿斜面向上，则：mgsin m2gmgcos ；联立解得，故选CB组素养提升练8(2020山东泰安诊断)如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂质量为m的物块A，另一端系一位于固定光滑斜面上的质量为2m的物块B，斜面倾角45，外力F沿斜面向上拉物块B，使物块B由滑轮正
7、下方位置缓慢运动到和滑轮等高的位置，则(D)A细绳OO的拉力逐渐增大B细线对物块B的拉力逐渐变大C斜面对物块B的支持力逐渐变大D外力F逐渐变大【解析】由题可知，物块缓慢移动，整体都处于平衡状态，则绳的拉力等于下面绳对A的拉力和绳对B的拉力的合力，由于绳对A的拉力和绳对B的拉力大小相等，都等于A物体的重力的大小，但是由于B物体上移，导致二者之间的夹角变大，则根据平行四边形定则可知合力变小，即绳的拉力逐渐减小，故选项A、B错误；该时刻对物块B受力分析如图所示当物块B上移时先减小后增大，在垂直斜面方向根据平衡方程可知：斜面对物块B的支持力先减小后增大，在沿斜面方向根据平衡条件可知外力F逐渐变大，故选
8、项C错误，D正确9(2020四川宜宾联考)如图所示，质量均为m的斜面体A、B叠放在水平地面上，A、B间接触面光滑，用一与斜面平行的推力F作用在B上，B沿斜面匀速上升，A始终静止若A的斜面倾角为，下列说法正确的是(B)AFmgtan BA、B间的作用力为mgcos C地面对A的支持力大小为2mgD地面对A的摩擦力大小为F【解析】对物体B受力分析，因匀速上升，则Fmgsin ，选项A错误；A、B间的作用力为FNmgcos ，选项B正确；对A、B的整体，竖直方向：NFsin 2mg，解得地面对A的支持力大小为N2mgFsin ；水平方向：Fcos f，则选项C、D错误；故选B10(多选)(2020山
9、东济南一轮)如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动，m1在地面，m2在空中此时，力F与水平方间成角，弹簧中弹力大小为F1，弹簧轴线与水平方向的夹角为，m1受地面的摩擦力大小为f，则下列正确的是(AD)A一定大于B可能等于CF一定小于F1DF一定大于f【解析】m2受三力平衡：m2g、F、F1，根据平衡条件知，F水平分力与F1的水平分力大小相等，即：FxFcos F1cos ，F的竖直分力比F1的竖直分力大，即：FyFsin F1sin m2g；两式两边相除可得tan tan ，即；则cos cos ，所以FF1；根据整体法得：Fcos
10、f，所以Ff，故A、D正确，B、C错误；故选AD11(2020重庆联考)如图所示，水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点，长为L2 m的轻绳一端固定于直杆P点，另一端固定于墙上O点正下方的Q点，OP长为d1.2 m，重为8 N的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态，则轻绳的弹力大小为(D)A10 NB8 NC6 ND5 N【解析】设挂钩所在处为N点，延长PN交墙于M点，如图所示同一条绳子拉力相等，根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等，设为，则根据几何关系可知NQMN，即PM等于绳长；根据几何关系可得：sin 0.6，则37，根据平衡条件可得：2Tcos mg，解得：T5 N，故D正确，A
11、、B、C错误故选D12(2020福建龙岩联考)如图，在挪威的两座山峰间夹着一块岩石，吸引了大量游客前往观赏该景观可简化成如图所示的模型，右壁竖直，左壁稍微倾斜设左壁与竖直方向的夹角为，由于长期的风化，将会减小石头与山崖间的摩擦很小，可以忽略不计若石头质量一定，减小，石头始终保持静止，下列说法正确的是(A)A山崖左壁对石头的作用力将增大B山崖右壁对石头的作用力不变C山崖对石头的作用力减小D石头受到的合力将增大【解析】对石头受力分析如图所示根据平衡可知N2cos N1，N2sin mg，随着减小，根据公式可知N1、N2都在增大，故A对、B错；根据共点力平衡可知，山崖对石头的作用力始终不变，大小等于
12、石头的重力，所以作用力不变，故C错误；由于石头处于静止状态，所以石头受合力一直为零，故D错13(2020成都联考)如图，顶部有“凹槽”的物体P静止于固定斜面上，将物体Q轻放入“凹槽”，P仍然静止则放入Q后与放入Q前比较(A)AP对斜面的压力变大BP与斜面间的摩擦力变小CP对斜面的作用力不变DP所受的合外力增大【解析】放入Q之前P对斜面的压力为mPgcos ，放入Q后P对斜面的压力为(mPmQ)gcos ，则P对斜面的压力变大，选项A正确；放入Q之前，P对斜面的摩擦力为mPgsin ，放入Q后P对斜面的摩擦力为(mPmQ)gsin ，则P与斜面的摩擦力变大，选项B错误；斜面对P的作用力与P的重力
13、等大反向，可知放入Q后，斜面对P的作用力变大，即P对斜面的作用力变大，选项C错误；放入Q前后物体P始终静止，所受的合力为零不变，选项D错误；故选A14(2020第一次全国大联考)如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B，在B与竖直墙之间放置一光滑小球A，整个装置处于静止状态现用水平力F拉动B缓慢向右移动一小段距离后，它们仍处于静止状态，在此过程中，下列判断正确的是(A)A小球A对物体B的压力逐渐增大B小球A对物体B的压力逐渐减小C墙面对小球A的支持力逐渐减小D墙面对小球A的支持力先增大后减小【解析】对A球受力分析并建立直角坐标系如图由平衡条件得，竖直方向：N2cos mg；水平方向：N1N2sin ；联立解得：N2；N1mgtan ；B缓慢向右移动一小段距离，A缓慢下落，则增大所以N2增大，N1增大，由牛顿第三定律知小球A对物体B的压力逐渐增大，故A正确，B、C、D错误故选A