1、专题限时集训(一)物体的平衡(限时:45分钟)一、单项选择题1(2014九江模拟)如图所示,木板B放在粗糙的水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上,用水平恒力F向左拉动B,使其以速度v做匀速运动,此时绳水平且拉力大小为FT,下面说法正确的是()A若木板B以2v匀速运动,则拉力仍为FB绳上拉力FT与水平恒力F大小相等C木块A受到的是静摩擦力,大小等于FTD木板B受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力,合力大小等于F2(2014海淀区模拟)如图甲所示,一定质量的通电导体棒ab置于倾角为的粗糙导轨上,在图乙所加各种大小相等方向不同的匀强磁场中,导体棒ab均静止,则下列判断
2、错误的是()甲乙A四种情况导体棒受到的安培力大小相等BA中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零CB中导体棒ab可能是二力平衡DC、D中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零3物块M在静止的传送带上匀速下滑时,若传送带突然转动且转动的方向如图中箭头所示,则传送带转动后()AM将减速下滑BM仍匀速下滑CM受到的摩擦力变小 DM受到的摩擦力变大4(2014湛江模拟)如图所示,截面为三角形的木块a上放置一铁块b,三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的墙面上,现用竖直向上的作用力F推动木块与铁块一起向上匀速运动,运动过程中铁块与木块始终保持相对静止,则下列说法正确的是()A木块a与铁块b间一定存在摩擦力B木块与竖直墙面
3、间一定存在水平弹力C木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重力之和5(2014山东高考)如图所示,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千,某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍能保持等长且悬挂点不变。木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后()AF1不变,F2变大 BF1不变,F2变小CF1变大,F2变大 DF1变小,F2变小6(2014珠海模拟)一人站在斜面上,推着一个重力大小为G的大雪球,若雪球刚好处在一处倾角为的光滑斜面上,且始终处于静止状态,此人的推力通过雪球的球心,则()A此人的推力最
4、小值为Gtan B此人的推力最小值为Gsin C此人的推力最大值为D此人的推力最大值为二、双项选择题7(2014台州模拟)如图所示,将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O处(O为球心),弹簧另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点。已知容器半径为R,与水平面间的动摩擦因数为,OP与水平方向的夹角为30。下列说法正确的是() A容器相对于水平面有向左运动的趋势B轻弹簧对小球的作用力大小为mgC容器对小球的作用力竖直向上D弹簧原长为R8如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面,且处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平推
5、力F作用于小球B,则两球静止于图示位置,如果将小球B向左推动少许,并待两球重新达到平衡时,则两个小球的受力情况与原来相比()A推力F将增大B竖直墙面对小球A的弹力减小C地面对小球B的弹力减小D两个小球之间的距离增大9(2014银川模拟)用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q。P、Q均处于静止状态,则下列相关说法正确的是() AP物体受4个力BQ受到3个力C若绳子变长,绳子的拉力将变小D若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大10(2014哈尔滨模拟)如图所示,两段等长细线L1和L2串接着两个质量相等的小球a、b,悬挂于O点。现施加水平向右的力F缓慢拉动a,L1对a球的
6、拉力大小为F1、L2对b球的拉力大小为F2,在缓慢拉动的过程中, F1和F2的变化情况是() AF1变大 BF1 变小CF2 不变 DF2 变大11(2014黄山模拟)一套有细环的粗糙杆水平放置,带正电的小球通过绝缘细线系在细环上,并将整个装置放入一水平的匀强电场中,处于平衡状态,如图所示。现在将电场稍加大一些,小球再次平衡,下列说法正确的有() A细线对细环的拉力保持不变B细线对带电小球的拉力变大C细环所受的摩擦力变大D粗糙杆对细环的支持力变大12如图所示,一个质量为m的滑块静止置于倾角为30的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30。则(
7、)A滑块可能受到三个力作用 B弹簧一定处于压缩状态C斜面对滑块的支持力大小可能为零D斜面对滑块的摩擦力大小一定等于 mg13(2014韶关模拟)如图所示,有两条和水平方向成角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根质量为m的金属杆(内阻不计)从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间,金属杆的速度趋近于一个最大速度vm,则() A如果B增大,vm将变大B如果变大,vm将变大C如果R变大,vm将变大D如果m变小,vm将变大参考答案1解析:选A以B为研究对象分析受力,当其匀速运动时,受力平衡,受力情况与速度大小无关,A正确;以A、B整体为
8、研究对象分析受力可知FFTFf地,故绳子拉力小于F,B错误;木块A与B之间发生相对滑动,所以A所受摩擦力为滑动摩擦力,C错误;以B为研究对象分析其水平方向受力情况可得FFf地FfA,两个摩擦力均为滑动摩擦力,D错误。2解析:选D因磁感线都垂直于导体,所以安培力大小相等,A中安培力方向水平向右,而支持力垂直于斜面,与重力可以构成三力平衡,所以摩擦力可能为零;同理B安培力方向向上,可以构成二力平衡;C中安培力方向向下,D中安培力方向水平向左,要平衡则一定要受到摩擦力作用。综上所述,A、B、C正确,D错误。3解析:选B由物块M在静止的传送带上匀速下滑知,Mgsin Mgcos ,若传送带突然如题图中
9、所示转动,转动后物块所受的摩擦力和静止时相同,故物块的受力没有变化,则物块的运动状态也不变化,M仍匀速下滑,B正确。4解析:选A隔离铁块b,因其匀速运动,故铁块b受重力、斜面对它的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力,A正确;a、b整体水平方向不受力,故木块与竖直墙面间不存在水平弹力,没有弹力也就没有摩擦力,B、C错误;竖直方向FGaGb,D错误。5解析:选A对木板受力分析如图所示,木板静止,所受合力为零,所以F1不变,将两轻绳各减去一小段,木板再次静止,两绳之间的夹角变大,由2F2cosmg知F2,则F2变大,A正确。6解析:选B对雪球受力分析如图所示,受重力G、弹力FN、推力F作用,
10、因雪球静止在斜面上,由平衡条件及平行四边形定则知,推力和支持力合力大小等于重力,由平行四边形定则知,当推力由水平转至沿斜面向上时最小为Gsin ,A错误,B正确;推力由水平向下转时能达无穷大,无最大值,C、D错误。7解析:选BD由于容器和小球组成的系统处于平衡状态,容器相对于水平面没有向左运动的趋势,A错误;容器对小球的作用力是弹力,指向球心O,C错误;小球受力如图所示,由30得小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg,B正确;图中弹簧长度为R,压缩量为,故原长为R,D正确。8.解析:选BD将A、B视为整体进行受力分析,在竖直方向只受重力和地面对整体的支持力FN(也是对B的支持力FN
11、),将B向左推动少许后,竖直方向受力不变,所以FN(mAmB)g为一定值,C错误;对B进行受力分析如图所示,由平衡条件可知FNmBgF斥cos ,向左推B,减小,所以F斥减小,由库仑定律F斥k得A、B间距离r增大,D正确;而FF斥sin ,减小,F斥减小,所以推力F减小,A错误;将A、B视为整体时在水平方向上有FFNA,所以墙面对小球A的弹力FNA减小,B正确。9.解析:选AC对Q进行受力分析,受重力、压力、支持力和P对Q向上的静摩擦力,共4个力,B错误;P受到重力、拉力、支持力和Q给P的静摩擦力,共4个力,A正确;对P、Q整体进行受力分析,如图所示,根据平衡条件,有Fcos (Mm)g,绳子
12、变长时,变小,因此绳子拉力F变小,C正确;绳子变短,变大,绳子拉力F变大,Q受到的静摩擦力大小始终等于其重力,D错误。10解析:选AC把a球和b球作为一个整体进行受力分析,如图甲,由力的图解法,L1对a球的拉力F1变大;对b球进行受力分析,如图乙,由二力平衡可知,L2对b球的拉力F2等于其重力,故F2不变,A、C正确。11解析:选BC对小球受力分析如图,将电场稍加大一些,小球所受的电场力增大,竖直方向Fcos mg,E变大,变大,F变大,即细线对带电小球的拉力变大,A错误,B正确;把小球和细环看做一个整体,水平方向FfqE,竖直方向FN(Mm)g,小球所受电场力增大,则细环所受的摩擦力变大,竖直方向二者所受重力不变,粗糙杆对细环的支持力保持不变,C正确,D错误。12解析:选AD弹簧与竖直方向的夹角为30,所以弹簧的方向垂直于斜面,因为弹簧的形变情况未知,所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定,所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平衡,此时弹簧弹力为零,处于原长状态,A正确,B错误;由于滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力,不可能为零,所以斜面对滑块的支持力不可能为零,C错误,D正确。13解析:选BC当金属杆匀速运动时速度最大,对金属杆受力分析,由平衡条件得mgsin BIl0,由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得I,解得vm,分析得B、C正确。