2021北京重點(diǎn)校高一(上)期中物理匯編：共點(diǎn)力平衡

1/12021北京重點(diǎn)校高一（上）期中物理匯編共點(diǎn)力平衡一、單選題1．（2021·北京市十一學(xué)校高一期中）如圖所示，用細(xì)繩AO和OB將重為G的重物懸掛在水平天花板和豎直墻壁之間并處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)繩AO水平，細(xì)繩OB與豎直方向的夾角為θ今使O點(diǎn)不動(dòng)，將懸點(diǎn)B向右移（BO繩加長(zhǎng)），關(guān)于AO繩的拉力T1、OB繩的拉力T2的大小變化情況為（）A．T1變大、T2變小 B．T1變小，T2變大C．T1變大、T2變大 D．T1變小，T2變小2．（2021·北京·101中學(xué)高一期中）假如要撐住一扇用彈簧拉著的門，在門前地面上放一塊石頭，門往往能推動(dòng)石頭慢慢滑動(dòng)．然而，在門下邊緣與地面之間的縫隙處塞緊一個(gè)木楔（側(cè)面如圖所示），雖然木楔比石頭的質(zhì)量更小，卻能把門卡?。挥?jì)門與木楔之間的摩擦，下列分析正確的是()A．門能推動(dòng)石頭是因?yàn)殚T對(duì)石頭的力大于石頭對(duì)門的力B．將門對(duì)木楔的力正交分解，其水平分力與地面給木楔的摩擦力大小相等C．若門對(duì)木楔的力足夠大，門就一定能推動(dòng)木楔慢慢滑動(dòng)D．塞在門下縫隙處的木楔，其頂角θ無論多大都能將門卡住3．（2021·北京·101中學(xué)高一期中）如圖所示，物體A放在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，則關(guān)于物體A受到的力，下列說法正確的是（）A．受豎直向下的重力、垂直斜面向上的彈力、沿斜面向下的下滑力B．受豎直向下的重力、垂直斜面向下的彈力、沿斜面向下的下滑力C．受豎直向下的重力、垂直斜面向上的彈力、沿斜面向下的摩擦力D．受豎直向下的重力、垂直斜面向上的彈力、沿斜面向上的摩擦力4．（2021·北京·101中學(xué)高一期中）如圖，用一根輕質(zhì)細(xì)繩將一幅畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上的懸釘O處。若縮短掛釘間細(xì)繩的長(zhǎng)度，使畫框仍然可以對(duì)稱地懸掛在懸釘O上，則A．細(xì)繩對(duì)掛釘?shù)睦ψ兇驜．細(xì)繩對(duì)掛釘?shù)睦ψ冃．細(xì)繩對(duì)懸釘O作用力的合力變大D．細(xì)繩對(duì)懸釘O作用力的合力變小5．（2021·北京·101中學(xué)高一期中）如圖所示，一只氣球在風(fēng)中處于靜止?fàn)顟B(tài)，風(fēng)對(duì)氣球的作用力水平向右．細(xì)繩與豎直方向的夾角為α，繩的拉力為T，則風(fēng)對(duì)氣球作用力的大小為A． B．Tcosα C．Tsinα D．Tcos6．（2021·北京四中高一期中）如圖所示，質(zhì)量為m的物塊靜止在傾角為θ的斜面上，斜面靜止在地面上．重力加速度為g．關(guān)于物塊的受力情況分析，下列說法不正確的是A．物塊受到重力、支持力和摩擦力作用B．物塊所受支持力大小為mgtanθC．物塊所受摩擦力大小為mgsinθD．斜面對(duì)物塊的摩擦力與支持力的合力方向豎直向上二、多選題7．（2021·北京四中高一期中）如圖所示，一人用與水平面成α角斜向下的推力F推放在粗糙水平面上的質(zhì)量為M的箱子，箱子沿水平地面勻速運(yùn)動(dòng)。若箱子與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則箱子受到的摩擦力大小為（）A． B． C． D．8．（2021·北京師大附中高一期中）如圖所示，放在水平面上的物體M上疊放著物體m，m和M之間有一段處于壓縮狀態(tài)的彈簧，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則M和m受力情況（）A．m受到向右的摩擦力B．M給地面的摩擦力向右C．地面對(duì)M的摩擦力向右D．地面對(duì)M無摩擦力作用9．（2021·北京·中央民族大學(xué)附屬中學(xué)高一期中）如圖所示，用水平力向右推原來靜止在斜面上的物塊，力由零開始逐漸緩慢增大，直到物塊剛要發(fā)生滑動(dòng)。則在此過程中物塊（）A．所受合力逐漸增大B．所受斜面彈力逐漸增大C．所受斜面摩擦力逐漸增大D．所受斜面摩擦力先減小后增大10．（2021·北京·北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一期中）如圖所示，A物體用豎直細(xì)線與頂板上的O點(diǎn)連接，B物體放在水平地面上．A、B間連接有一根輕彈簧，此時(shí)彈簧的彈力大小為，已知A、B兩物體的質(zhì)量分別是和，重力加速度為，則以下說法中正確的是（）A．細(xì)線對(duì)A的拉力可能為 B．細(xì)線對(duì)A的拉力可能為C．B對(duì)地面的壓力可能為 D．B對(duì)地面的壓力可能為11．（2021·北京四中高一期中）如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪．一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊N．另一端與斜面上的物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動(dòng)N，直至懸掛N的細(xì)繩與豎直方向成45°．已知M始終保持靜止，則在此過程中（）A．水平拉力的大小可能保持不變B．M所受細(xì)繩的拉力大小一定一直增加C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D．M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加12．（2021·北京四中高一期中）如圖所示，物體A和B的重力分別為10N和15N，彈簧測(cè)力計(jì)保持靜止。不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)線的重力及一切摩擦，關(guān)于彈簧測(cè)力計(jì)受到的合力和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)正確的是（）A．彈簧測(cè)力計(jì)受到的合力為0NB．彈簧測(cè)力計(jì)受到的合力為5NC．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10ND．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為25N三、填空題13．（2021·北京·北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一期中）質(zhì)量不等的兩物塊A和B其質(zhì)量分別為和，置于粗糙水平面上，物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。如圖所示，當(dāng)某水平力F作用于左端A上時(shí)，兩物塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，A、B間的作用力大小為，當(dāng)另一水平力作用于右端B上時(shí)，兩物塊一起向左勻速運(yùn)動(dòng)，A、B間作用力大小為，則_______。（F、均為未知量）14．（2021·北京·101中學(xué)高一期中）用兩根繩子AC和BC吊起一重物，兩繩與水平方向的夾角如圖所示，已知G＝200N，則：(1)重力沿AC方向的分力為______________N．(2)重力沿BC方向的分力為______________N．(3)若兩根繩能承受的最大拉力相同，如逐漸增加物重，則哪條繩先斷_____________（選填“AC或BC”）．四、解答題15．（2021·北京四中高一期中）質(zhì)量m＝11kg的物體與豎直墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5。如圖所示，若用豎直方向成θ＝37°角的力F＝120N壓住物體，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。求：（g＝10N/kg，cos37°＝0.8，sin37°＝0.6）（1）此時(shí)物體受到的摩擦力是多大？（2）若要使物體沿墻面勻速滑動(dòng)，且力方向不變，則力大小應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?6．（2021·北京師大附中高一期中）如圖所示，用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中。已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為30°和60°。重力加速度為g。則（1）ac繩中的拉力T1是多大？（2）bc繩中的拉力T2是多大？17．（2021·北京師大附中高一期中）如圖所示，質(zhì)量為m和M的兩個(gè)物體由原長(zhǎng)為L(zhǎng)0輕彈簧連接，靜置于水平桌面上，此時(shí)的彈簧的實(shí)際長(zhǎng)度為L(zhǎng)，求：（1）彈簧的勁度系數(shù)是多少？（2）若將m向上緩慢提起，m至少向上移動(dòng)多少距離才可以使M離開地面？18．（2021·北京市十一學(xué)校高一期中）質(zhì)量為2kg的物體靜止在粗糙的水平面上，用水平力F1拉該物體，如圖甲所示，當(dāng)拉力為10N時(shí)，滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知sin53°=0.80，cos53°=0.60，取重力加速度g=10m/s2。（1）在圖甲中畫出物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力示意圖；（2）求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）如圖乙所示，若改用如圖所示的斜向上53°的拉力F2作用于物體上，物體正好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變，求拉力F2的大小。19．（2021·北京·101中學(xué)高一期中）商場(chǎng)工作人員拉著質(zhì)量m=20kg的木箱沿水平地面運(yùn)動(dòng)。若用F1=100N的水平力拉木箱，木箱恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)；現(xiàn)改用與水平方向成53°斜向上的F2作用在木箱上，使其仍沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示。已知sin53°=0.80，cos53°=0.60，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）F2的大小。20．（2021·北京·101中學(xué)高一期中）某校舉行托乒乓球跑步比賽，賽道為水平直道，比賽距離為s。比賽時(shí)，某同學(xué)將球置于球拍中心，以大小為a的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v0時(shí)，再以v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)跑至終點(diǎn)。整個(gè)過程中球一直保持在球拍中心不動(dòng)。比賽中，該同學(xué)在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段保持球拍的傾角為0，如圖所示，設(shè)球在運(yùn)動(dòng)中受到的空氣阻力大小與其速度大小成正比，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g。(1)此同學(xué)完成比賽的時(shí)間；(2)若不計(jì)球與球拍之間的摩擦，求空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù)k1；(3)若考慮球與球拍之間的靜摩擦力，為方便運(yùn)算，將最大靜摩擦力大小認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力大小，設(shè)球與球拍之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求乒乓球恰好不滑動(dòng)時(shí)空氣阻力大小。21．（2021·北京·101中學(xué)高一期中）為了便于顧客使用購(gòu)物推車在不同樓層間往返，很多超市中安裝了坡面平整的自動(dòng)人行道，而不是安裝階梯式自動(dòng)扶梯。如圖所示，某超市一層和二層之間自動(dòng)人行道的長(zhǎng)度，坡面與水平面的夾角，其上行和下行的速度大小均為。（1）求顧客站立在自動(dòng)人行道上從一層到達(dá)二層所用的時(shí)間t；（2）某同學(xué)認(rèn)為，顧客站立在自動(dòng)人行道上隨之向上、向下運(yùn)動(dòng)的過程中，所受摩擦力的方向都與顧客的運(yùn)動(dòng)方向相反。你認(rèn)為這種說法是否正確，請(qǐng)分析說明。22．（2021·北京四中高一期中）城市中的路燈、無軌電車的供電線路等，經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛。如圖是這類結(jié)構(gòu)的一種簡(jiǎn)化模型，硬桿左端可繞通過B點(diǎn)且垂直于紙面的軸無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，右端O點(diǎn)通過鋼索掛于A點(diǎn)，鋼索和硬桿所受的重力均可忽略。有一重力G＝100N的重物懸掛于O點(diǎn)，硬桿處于水平狀態(tài)，鋼索與硬桿之間的夾角為θ＝30°。求：（1）鋼索受到的拉力T的大??；（2）硬桿受到的壓力F的大小。23．（2021·北京·101中學(xué)高一期中）拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具（如圖）。設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可忽略；重力加速度為g。某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí)，沿拖桿方向向下施加F作用力推拖把，拖桿與豎直方向的夾角為。(1)F作用力的水平分力F1與豎直分力F2大?。?2)若拖把頭在地板上勻速移動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力f的大??；(3)若拖把頭在地板上勻速移動(dòng)，拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

參考答案1．C【詳解】以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象并受力分析，如圖所示，由平衡條件知，T1和T2的合力與物體重力G平衡，由幾何關(guān)系可得O點(diǎn)不動(dòng)，將懸點(diǎn)B向右移（BO繩加長(zhǎng)），θ角變大，所以T1和T2均變大。故C正確。故選C。2．B【詳解】石頭表面比較光滑，最大靜摩擦力較小，故門能推動(dòng)石頭，而門對(duì)石頭的力與石頭對(duì)門的力是一對(duì)作用力和反作用力，大小相等，故A錯(cuò)誤；以楔子為研究對(duì)象，忽略重力，楔子受地面的支持力、地面的摩擦力和門對(duì)楔子的壓力作用，其受力分析如圖將門對(duì)木楔的壓力分解為水平的推力和向下壓楔子的力，由于楔子收到的正壓力變大，由知摩擦力變大，相當(dāng)于門是在擠壓楔子，所以就越來越緊了，把門卡住了；當(dāng)時(shí)，即只有時(shí)，無論力多大，楔子都將滑動(dòng)，故CD錯(cuò)誤；故選B.【點(diǎn)睛】以楔子為研究對(duì)象，忽略楔子的重力，其受地面的支持力、地面的摩擦力和門對(duì)楔子的壓力作用，將門對(duì)楔子的壓力作用分解，其水平方向的力大于地面的最大靜摩擦力時(shí)楔子即將滑動(dòng)．3．D【詳解】物體A受到豎直向下的重力；彈力的方向垂直于接觸面，指向受力物體，因此彈力垂直斜面向上；由于物體有沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此所受摩擦力沿斜面向上。故選D。4．A【詳解】將重力按照力的效果進(jìn)行分解，即沿兩細(xì)線的方向分解，知繩中張力與分力的大小相等方向相反；據(jù)合成規(guī)律可得：一個(gè)大小方向確定的力分解為兩個(gè)等大的力時(shí)，合力在分力的角平分線上，且兩分力的夾角越大，分力越大，夾角越小，分力越小，由題意可得縮短掛釘間細(xì)繩的長(zhǎng)度，也就是兩分力的夾角變大，則兩分力變大，合力不變。即細(xì)繩對(duì)掛釘?shù)睦ψ兇?，?xì)繩對(duì)懸釘O作用力的合力不變，故A正確；BCD錯(cuò)誤。故選A。5．C【詳解】對(duì)氣球受力分析，由水平方向平衡條件可得：，故C正確．6．B【詳解】物塊受到重力、支持力和摩擦力作用，選項(xiàng)A正確；物塊所受支持力大小為mgcosθ，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物塊所受摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分量，大小為mgsinθ，選項(xiàng)C正確；斜面對(duì)物塊的摩擦力與支持力的合力與重力等大反向，故方向豎直向上，選項(xiàng)D正確；此題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選B.7．CD【詳解】對(duì)物體進(jìn)行受力分析，然后正交分解，如圖豎直方向受力平衡有根據(jù)水平方向根據(jù)平衡條件得故選CD。8．AD【詳解】A．以m為研究對(duì)象，壓縮狀態(tài)的彈簧對(duì)m有向左的彈力，由平衡條件得，m受到向右的摩擦力，故A正確；BCD．以整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件得到，地面對(duì)M沒有摩擦力，故BC錯(cuò)誤，D正確；故選AD。9．BD【詳解】A．由題可知，物塊一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以合力不變。故A錯(cuò)誤；B．水平力作用之前，物塊所受斜面彈力為水平力作用之后，物塊所受斜面彈力為力由零開始逐漸緩慢增大，所以彈力逐漸增大。故B正確；CD．水平力作用之前，物塊所受斜面摩擦力為水平力作用之后，物塊所受斜面摩擦力分為兩個(gè)階段，當(dāng)時(shí)力由零開始逐漸緩慢增大過程中，摩擦力先逐漸減小。當(dāng)時(shí)力逐漸緩慢增大過程中，摩擦力逐漸增大。故C錯(cuò)誤；D正確。故選BD。10．AD【詳解】AB．由于A物體用豎直細(xì)線與頂板上的O點(diǎn)連接，彈簧的彈力大小為，A物體的質(zhì)量是，所以彈簧只能被拉伸，根據(jù)平衡條件可得，細(xì)線對(duì)A的拉力為，B錯(cuò)誤，A正確；CD．由于彈簧被拉伸，對(duì)B受力分析，根據(jù)平衡條件可得，地面對(duì)B物體的支持力為1N，根據(jù)牛頓第三定律可知，B對(duì)地面的壓力為，C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。11．BD【詳解】如圖所示，以物塊N為研究對(duì)象，它在水平向左拉力F作用下，緩慢向左移動(dòng)直至細(xì)繩與豎直方向夾角為45°的過程中，水平拉力F逐漸增大，繩子拉力T逐漸增大；對(duì)M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，則隨著繩子拉力T的增加，則摩擦力f也逐漸增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，則隨著繩子拉力T的增加，摩擦力f可能先減小后增加．故本題選BD．12．AC【詳解】AB．平衡條．件可知，彈簧測(cè)力計(jì)受到的合力為0N，所以A正確；B錯(cuò)誤；CD．對(duì)A分析，由平衡條件可知，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為10N，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N，則C正確；D錯(cuò)誤；故選AC。13．【詳解】[1]當(dāng)某水平力F作用于左端A上時(shí)，兩物塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，則有對(duì)B受力分析可得當(dāng)另一水平力作用于右端B上時(shí)，兩物塊一起向左勻速運(yùn)動(dòng)，則有對(duì)A受力分析可得可得14．100100BC【詳解】(1)選C點(diǎn)為研究對(duì)象,對(duì)其受力分析如下圖由幾何關(guān)系知:AC受到的力,BC受到的力(2)由上面解析可以知道,隨重物增加繩子BC受到的拉力較大,故重物增加時(shí)BC繩子先斷.本題答案是：(1).100(2).100(3).BC【點(diǎn)睛】AC繩BC繩產(chǎn)生的拉力的合力與重物的重力是平衡力,利用幾何知識(shí)可以解決兩繩的拉力;由共點(diǎn)力平衡的條件可以知道則任意二力之和與第三力大小相等,方向相反,由角邊關(guān)系可求得三力的大小關(guān)系,從而判斷哪一根先斷15．（1）14N；（2）若向上，220N，若向下，100N【詳解】（1）當(dāng)物體處于靜止時(shí)，力F沿豎直方向的分力為所以物體有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，靜摩擦力向上，根據(jù)平衡解得（2）物體沿墻面勻速向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力向下，則水平方向豎直方向又因?yàn)橛梢陨先娇山獾梦矬w沿墻面勻速向下滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力向上，則水平方向豎直方向又因?yàn)橛梢陨先娇山獾?6．（1）；（2）【詳解】（1）以結(jié)點(diǎn)c為研究對(duì)象，受到三個(gè)拉力作用，作出受力分析圖整個(gè)裝置靜止，則重物對(duì)c點(diǎn)拉力F等于重物的重力，根據(jù)平衡條件得T1＝mgcos30°＝mg（2）bc繩中的拉力為T