高三物理力物体的平衡能力测试题
考点提示
本章包括力的概念、分类，力的合成与分解．如何分析重力、弹力、摩擦力的大小、方向、产生条件，与哪些因素有关，还有胡克定律、滑动摩擦定律．共点力作用下物体的平衡条件是合力为零．分析物体平衡的方法有：动态平衡法、整体法、隔离法、正交分解法、假设法、相似三角形法、拉密定理、三角函数法等．
一、选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确．全选对得5分，对而不全得3分，有选错或不选的得0分．)
1．如果一切物体的重力都消失了，则将会发生的情况有
A．天不会下雨，也不会刮风 B．一切物体都没有质量
C．植物根的生长失去方向性 D．气泡在液体中将不上浮
2．物体受三个共点力F1、F2、F3的共同作用，这三个力的合力可能为零的是
A．F1＝5N F2＝10N F3＝14N B．F1＝11 N F2＝25N F3＝40N
C．F1＝7N F2＝31N F3＝35N D．F1＝100N F2＝75N F3＝24N
3．如图所示，A、B、C三个质量相同的砝码处于静止状态，不考虑一切摩擦．现将两滑轮移开一点，使两滑轮距离增大，则重新平衡后，C砝码的高度
A．仍不变 B．升高一些 C．降低一些 D．都有可能
4．如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体，使A、B、C以共同速度向右匀速运动，且三者相对静止，那么关于摩擦力的说法，正确的是
A．C不受摩擦力作用 B．B不受摩擦力作用
C．A受摩擦力的合力为零 D．以A、B、C为整体，整体受到的摩擦力为零
5．[创新题] 如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，一根水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下．若保持两木棍倾角不变，将两棍间的距离减小后固定不动，仍将水泥圆筒放在两木棍上部，则水泥圆筒在两木棍上将
A．仍匀速滑下 B．匀加速滑下 C．可能静止 D．一定静止
6．如图所示，长为l的绝缘细线将小球A悬于O点，在O点正下方l处另外固定一个小球B，今使A、B两小球带同种电荷，静止时线中张力大小为F1。若使A、B所带电荷量稍减少些，重新静止后细线张力大小为F2，则
A．F1＞F2 B．F1＝F2 C．F1＜F2 D．无法确定
7．如图所示中OA为一遵循胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连．当绳处于竖直位置时，滑块A对地面有压力作用．B为紧挨绳的一光滑水平小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度．现用一水平力F作用于A，使之向右缓慢地做直线运动，则在运动过程中
A．地面对A的支持力N逐渐增大 B．地面对A的摩擦力f保持不变
C．地面对A的支持力N逐渐减小 D．水平拉力F逐渐增大
8．有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙．OB竖直向下，表面光滑．AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡(如图所示)．现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是
A．N不变，T变大 B．N不变，T变小
C．N变大，T变大 D．N变大，T变小
二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共计20分．把答案直接填写在题中的横线上)
9．[创新题] 如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α＝60°．两小球的质量比
为＿＿＿＿＿。
10．两个大人和一个小孩沿河岸拉船，两大人的拉力分别为F1＝400N；F2＝320N，方向如图所示．要使船在河中沿OE方向行驶，求小孩对船所加的最小力为＿＿＿＿。
11．把一个力分解为两个力F1和F2。已知合力F＝40N，分力F1与合力F的夹角为30°．若F2取某一数值，可使F1有两个大小不同的数值，则F2的取值范围是＿＿＿＿。
12．如图所示，一个重G＝100N的粗细均匀的圆柱体，放在60°的V型槽上，其角平分线沿竖直方向．若圆柱体与两接触面的动摩擦因数μ＝0.25，则沿圆柱体轴线方向的水平拉力F＝＿＿＿＿N时，圆柱体沿槽做匀速运动．
三、实验题(本大题共2小题，每小题6分，共计12分．按题目要求作答．)
13．在做共点力合成的实验中，若测F1时弹簧测力计上的弹簧与其外壳发生了摩擦，则势必会引起F1和F2的合力F发生偏差，把F与真实值相比较，F的大小偏＿＿＿＿。
14．在“两个共点力的合成”实验中，有以下三个步骤：
(1)在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线用两个弹簧测力计同时互成角度地拉橡皮条，使细线的结点达到某一位置O，在白纸上记下O点和两弹簧测力计的读数F1和F2；
(2)在纸上根据F1和F2的大小，应用平行四边形定则，作图求出合力F．
(3)只用一只弹簧测力计通过细线拉橡皮条，使橡皮条的伸长量与两个弹簧测力计同时拉时相同，记下此时弹簧测力计的读数Fˊ和细线的方向．
以上三个步骤中均有错误和疏漏，请分别指出来．
(1)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
(2)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
(3)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
四、计算题(本大题共4小题，共计48分．解答应写出必要的步骤、文字说明、方程式，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值与单位，否则扣分)
15．如图所示，木板A的质量为m，滑块B的质量为M，木板A用绳拴住，绳与斜面平行，B沿倾角为θ的斜面在A木板下匀速下滑．若M＝2m，A、B间以及B与斜面间的动摩擦因数相同，试求此动摩擦因数μ。
16．如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ，求力F的取值范围．
17．如图所示，原长分别为L1和L2、劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上．两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态，这时两个弹簧的总长度为多大？若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体m2的压力．
18．[创新题] 轻绳的两端A、B固定在天花板上，绳能承受的最大拉力为120N．现用挂钩将一重物挂在绳子上，结果挂钩停在C点，如图所示，两端与竖直方向的夹角分别为37°和53°．求：
(1)此重物的最大重力不应超过多少?
(2)若将挂钩换成一个光滑的小滑轮，重物的最大重力可达多大?
答案：一、1ACD 2AC 3C 4BC 5B 6B 7BD 8B
二、9、三分之根三 10、186N 11、20N<F2<40N 12、50N
三、13、小 14、略
四、15 、μ=sinθ/2cosθ
16 、略
17、K2X+mg
18、150N 168N