1、A线生专项训练题（一）力与物体的平衡一、选择题1如图，斜面固定在水平地面上，斜面上的物块在沿斜面向上的拉力F作用下匀速下滑已知物块和斜面的质量分别为m、M.则地面对斜面的()A支持力等于(Mm)gB支持力小于(Mm)gC摩擦力为零D摩擦力方向向左，大小等于2如图所示，质量为m的木块A放在地面上的质量为M的三角形斜劈B上，现用大小均为F、方向相反的力分别推A和B，它们均静止不动，则() AA与B之间一定存在弹力B地面受向右的摩擦力CB对A的支持力一定等于mgD地面对B的支持力的大小一定等于Mg3将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示用力F拉小球b，使两个小球都处于
2、静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持30，则F的最小值为() Amg BmgCmg Dmg4如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和环对小球的弹力FN的大小变化情况是() AF减小，FN不变 BF不变，FN减小CF不变，FN增大 DF增大，FN减小5如图所示，质量分别为mA和mB的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45的斜面上，已知mA2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45增大到50，系统保持静止下列说法正确的是() A细绳对
3、A的拉力将增大BA对斜面的压力将减小CA受到的静摩擦力不变DA受到的合力将增大6如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)与稳定在竖直位置时相比，小球的高度() A一定升高 B一定降低C保持不变 D升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定7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
4、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的弹力一定不变D两个小球之间的距离增大二、非选择题8某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系实验装置如图甲所示：均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100 kg的砝码时，各指针的位置记为x测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80 m/s2)已知
5、实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88 cmP1P2P3P4P5P6x0(cm)2.044.066.068.0510.0312.01x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)16356.043.633.828.8 (m/N)0.006 10.017 90.022 90.029 60.034 7（1）将表中数据补充完整：_，_（2）以n为横坐标，为纵坐标，在图乙给出的坐标纸上画出图像（3）图乙中画出的直线可近似认为通过原点若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k_ _N
6、/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的关系的表达式为k_N/m9如图所示，一个底面粗糙，质量为m的斜面体静止在水平地面上，斜面体斜面是光滑的，倾角为30，现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球静止时轻绳与斜面的夹角是30 （1）求当斜面体静止时绳的拉力大小；（2）若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k倍，为了使整个系统始终处于静止状态，k值必须满足什么条件？10如图所示，ace和bdf是间距为L的两根足够长平行导轨，导轨平面与水平面的夹角为整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，ab之间连有阻值为R的电阻若将一质量为m的金属棒置于ef
7、端，今用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把金属棒从ef位置由静止推至距ef端s处的cd位置(此时金属棒已经做匀速运动)，现撤去恒力F，金属棒最后又回到ef端(此时金属棒也已经做匀速运动)若不计导轨和金属棒的电阻，且金属棒与导轨间的动摩擦因数为求：（1）金属棒上滑过程中的最大速度；（2）金属棒下滑过程的末速度A线生专项训练题（一）参考答案力与物体的平衡1解析：斜面和物块均处于平衡状态，以斜面和物块为整体受力分析，整体受重力、支持力、拉力F和摩擦力作用，由平衡条件竖直方向有FNFsin(Mm)g，所以支持力小于整体重力，A项错，B项正确；水平方向FfFcos，C、D项错考点分析：考查对物体的受力分析
8、，平衡条件的应用。所涉及的方法：整体法和隔离法。试题难度：容易2解析：选A对A、B整体受力分析，受到重力(Mm)g、地面的支持力FN和已知的两个推力对于整体，由于两个推力刚好平衡，故整体与地面间没有摩擦力；根据共点力平衡条件，有FN(Mm)g，故B、D错误；再对木块A受力分析，受重力mg、已知的推力F、斜劈B对A的支持力FN和摩擦力Ff，当推力F沿斜面的分量大于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向下，当推力F沿斜面的分量小于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向上，当推力F沿斜面的分量等于重力的下滑分量时，摩擦力为零，根据共点力的平衡条件，运用正交分解法，可以得到：FNmgcos Fsin
9、，故A正确，C错误考点分析：考查对物体的受力分析，平衡条件的应用。所涉及的方法：整体法和隔离法。试题难度：中等3解析：选B将a、b看成一个整体，受力分析可知，当力F与Oa垂直时F最小，可知此时F2mgsin mg，B正确考点分析：考查对物体的受力分析，平衡条件的应用。所涉及的方法：整体法和隔离法。试题难度：中等4解析：对小球受力分析，其所受的三个力组成一个闭合三角形，如图所示，力三角形与圆内的三角形相似，由几何关系可知，小球缓慢上移时mg不变，R不变，L减小，F减小，FN不变，A正确 考点分析：考查对物体的受力分析，平衡条件的应用，力的合成与分解，相关数学知识的应用。试题难度：中等5解析：选B
10、物体B受重力mBg和竖直向上的绳的拉力F而平衡，则有FmBgmAg，细绳对A的拉力保持不变，选项A错误；物体A受力如图所示，由物体的平衡条件得FNmAgcos 0，mAgsin FfF0，FFmAg，若从45增大到50，则有FN减小，Ff增大，选项B正确，C错误；物体A始终保持静止状态，合力始终为零，选项D错误考点分析：考查对物体的受力分析，平衡条件的应用。所涉及的方法：整体法和隔离法。试题难度：中等6解析：选A设橡皮筋原长为l0，加速前平衡时橡皮筋伸长了x0则有kx0mg当加速并稳定时设小球偏离竖直方向角，橡皮筋伸长了x，由小球在竖直方向受力平衡有kxcos mg联立得kxcos kx0xc
11、os x0此时小球距悬挂点的竖直高度h(l0x)cos l0cos xcos l0cos x0l0x0故小球一定升高，选项A正确考点分析：考查对物体的受力分析，平衡条件的应用，胡克定律的应用。试题难度：较难7解析：选BCD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)，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正确；对B进行受力分析如图，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库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，故A错误；将A
12、、B视为整体时，FFNA，所以墙面对小球A的弹力FNA减小，B正确考点分析：考查对物体的受力分析，平衡条件的应用，力的合成和分解。所涉及的方法：整体法和隔离法。试题难度：较难8解析：(1)根据胡克定律有mgk(xx0)，解得k N/m81.7 N/m，0.012 2.(2) 图像如下图所示(3)根据图像可知，k与n的关系表达式为k N/m，k与l0的关系表达式为k N/m.考点分析：该实验是探究弹力和弹簧伸长的关系。考查对物体的受力分析，平衡条件的应用，胡克定律。试题难度：中等9解析：(1)设绳的拉力为FT，斜面体对小球的支持力为FN，对小球进行受力分析如图所示，由平衡条件可知，FT和FN的合
13、力竖直向上，大小等于mg，由几何关系可得出FNFTmg (2)对斜面体进行受力分析，设小球对斜面体的压力为FN，地面的支持力为F，地面的静摩擦力为Ff，由正交分解和平衡条件可知，在竖直方向上：FmgFNcos 30在水平方向上：FfFNsin 30根据(1)和牛顿第三定律可知：FNFNFTmg又由题设可知FfmaxkFFf综合上述各式解得k答案：(1)mg(2)k考点分析：考查对物体的受力分析，力的合成与分解，平衡条件的应用，牛顿第三定律的应用。试题难度：中等10解析：(1)设当金属棒上滑到匀速时速度最大为v1，此时受力平衡，则：Fmgcos mgsin BI1L0I1解得v1(2)设金属棒下滑过程的末速度为v2，此时受力平衡，则：BI2Lmgcos mgsin 0I2解得v2答案：(1)(2)考点分析：该题是力电综合题，考查对物体的受力分析，平衡条件的应用。试题难度：中等