1、2013届高三物理一轮复习专题精练2.5 物体的平衡一、选择题1将一细绳的两端固定于两面竖直墙的A、B两点，通过一个光滑的挂钩将某重物挂在细绳上，下面给出的四幅图中，有可能使物体处于平衡状态的是( )1.C 2（湖北省黄冈中学2012届高三月考）物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，传送带转动的方向如图中箭头所示。则传送带转动后 （ ）MAM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2B 3如图所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为，斜面的倾角为30，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为（ ）A.mg和mg
2、 B.mg和mg C.mg和mg D.mg和mg3.A 4如图所示，上表面光滑的半圆柱体放在水平面上，小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点，在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态下列说法中正确的是（ ）A半圆柱体对小物块的支持力变大 B外力F先变小后变大C地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小 D地面对半圆柱体的支持力变大4.C 5. （山东省潍坊市三县2012届高三联考）如图所示，用轻弹簧竖直悬挂一质量为m的物体，静止时该弹簧的伸长量为L0.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为3m的物体，静止时弹簧的伸长量也为L0，已知斜面的倾角为30，则物体所受到的摩擦
3、力（ ）A.等于零 B.大小为mg/2，方向沿斜面向下C.大小为mg/2，方向沿斜面向上 D.大小为mg，方向沿斜面向上5.C 6如图所示，轻杆A端用光滑水平铰链装在竖直墙面上，B端用水平绳连在墙C处，在B端悬挂一重物P，在水平向右的力F缓慢拉起重物P的过程中，杆AB所受压力的变化情况是 ( )A变大 B变小 C先变小再变大 D不变6.D 7密绕在轴上的一卷地膜用轻绳一端拴在轴上，另一端悬挂在墙壁上A点，如右图所示，当逆时针缓慢向下用力F抽出地膜时，整卷地膜受的各个力要发生变化，不计地膜离开整卷时对地膜卷的粘扯拉力和地膜卷绕轴转动时的摩擦力，但在D点地膜与墙壁间有摩擦力，随着地膜的不断抽出，下
4、述分析正确的是（ ）A悬挂地膜的轻绳上的拉力在增大 B地膜对墙的压力在减小C拉动地膜的力在减小 D地膜卷受墙的支持力与轻绳的拉力的合力不变7.BC8如图所示，水平横杆上套有两个质量均为m的铁环，在铁环上系有等长的细绳，共同拴着质量为M的小球两铁环与小球均保持静止，现使两铁环间距离增大少许，系统仍保持静止，则水平横杆对铁环的支持力FN和摩擦力Ff将（ ）AFN增大 BFf增大 CFN不变 DFf减小8.BC 9.超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼，如右图所示假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止，自动扶梯的倾角为30，小张的质量为M，小张与扶梯间的摩擦因数为，小车
5、与扶梯间的摩擦忽略不计。则（ ）A小张对扶梯的压力大小为Mgcos 30，方向垂直于斜面向下B小张对扶梯的摩擦力大小为（Mm）gsin 30，方向沿斜面向下C扶梯对小张的摩擦力大小为（Mm）gcos 30，方向沿斜面向上D小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等，这是因为人和车均处于平衡状态9.B 10如图所示，A、B两物体的质量分别是mA和mB，而且mAmB.整个系统处于静止状态滑轮的质量和一切摩擦不计如果绳的一端由P点缓慢向右移动到Q点整个系统重新平衡后，关于物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角的变化，以下说法中正确的是（ ）A物体A的高度升高，角变小 B物体A的高度升高，角不变C物体
6、A的高度不变，角增大 D物体A的高度降低，角变小10.B 二、非选择题11如图所示，一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间，三角形劈的重力为G，劈的底部与水平地面间的摩擦因数为，劈的斜面与竖直墙面是光滑的，问欲使三角劈静止不动，球的重力不能超过多大？（设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）11.G 解析：本题两物体均处于静止状态，故需分析好受力图后，列出平衡方程求解用正交分解法，对球和三角劈分别进行受力分析，如图甲、乙所示由于三角劈静止，故其受地面的静摩擦力由平衡条件有：对球有：GA=FNcos 45，FNA=FNsin 45；对三角劈有：FNB=G+FNsin 45，F=FNcos 45 又FFm
7、ax=FNB，FN=FN，联立以上各式，解得：GAG。12翼型降落伞有很好的飞行性能，它具有“机翼”，跳伞运动员可方便地控制转弯等动作。其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响。已知：空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1=C1v2；空气摩擦力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2=C2v2。其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图b所示的关系试求： （1）图a中画出了运动员携带翼型降落伞跳伞后的两条大致运动轨迹试对两位置的运动员画出受力分析示意图，并判断、两轨迹中哪条是不可能的，并简要说明理由；（2）若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线
8、的夹角为，试从力平衡的角度证明：tan =C2/C1；（3）某运动员和装备的总质量为70 kg，匀速飞行的速度v与地平线的夹角约20(取tan 20=4/11，sin 20=0.342，cos 20=0.940)，匀速飞行的速度v多大？（g取10 m/s2，结果保留3位有效数字）12.解析：（1）受力示意图如下图所示（位置F1的方向理论上是向右，画出向左也可以）；位置，三力可能平衡（或三力的合力可能与速度在同一直线），运动员做直线运动，所以轨迹可能；位置，合力方向与速度方向不可能在同一直线上，所以不会沿竖直方向做直线运动，所以轨迹不可能存在。（2）由位置的受力分析可知，匀速运动时：F1=mgcos =C1v2，F2=mgsin =C2v2，两式消去mg和v2，解得：tan =C2/C1。（3）在题图b中过原点作斜率为k=1/tan =C1/C2的直线得到直线与曲线的交点：C2=2，C1=5.5；根据F2=mgsin =C2v2或F1=mgcos =C1v2（上两式任取其一），得v=10.9 m/s。（在10.811.0之间均可）