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上海市高一物理竞赛分类汇总——物体的平衡


上海市高一物理竞赛分类汇总

物体的平衡
1、关于弹力,下面说法中正确的是 (A)只要两物体相互接触就一定有弹力, ( )(上预一、5) (B)只要物体形状发生变化就一定有弹力,

(C)只要有弹力物体一定相互接触且形状改变, (D)物体形状变化越大弹力也越大。 2、 我们把斜向上作用在紧贴竖直墙且静止的物体上的力 F 分解为如图 F1、F2 两个分力,则 ( ) (上预一、6) F2 F

(A) F1 就是物体对墙的正压力,(B)F1 和墙对物体的弹力是作用力反作用力, F1 (C)F1 和墙对物体的弹力是一对平衡力,(D)墙对物体的静摩擦力必竖直向下。 3、关于摩擦力,下面说法错误的有 (A)运动物体所受摩擦力一定是滑动摩擦力, ( ) (上预一、6) (B)静止物体所受摩擦力一定是静摩擦力,

(C)摩擦力的方向一定和物体运动方向相反, (D)摩擦力的方向和物体运动方向在一直线上。 4、如图所示,在用水平恒力 F 推动斜面体和重物 G 沿水平面匀速滑行的过程中,重物 G 始终与 斜面体保持相对静止,则在此过程中 ( ) (上预一、6) (A)斜面体对重物的作用力方向一定竖直向上, G F (B)重物对斜面体的压力方向一定竖直向下, (C)斜面体与地面间一定存在滑动摩擦力, (D)斜面体和重物间可能不存在摩擦力。 5、 汽车的驱动轮在后,当它在平直公路上匀速前进时,下面正确的是 ( ) (A)前、后轮受到的摩擦力均向后, (B)前、后轮受到的摩擦力均向前, (C)前轮受到的摩擦力向前,后轮受到的摩擦力向后, (D)前轮受到的摩擦力向后,后轮受到的摩擦力向前。 (上复一、6) , 6、自行车在平直公路上匀速行驶,前后车轮所受地面摩擦力方向为( )(上复一、10) (A)前后车轮所受摩擦力都向后, (B)前后车轮所受摩擦力都向前, (C)前车轮所受摩擦力向后,后车轮所受摩擦力向前, (D)前车轮所受摩擦力向前,后车轮所受摩擦力向后。 7、 关于摩擦力下面说法中错误的是 ( ) (A)静止物体受到的摩擦力一定是静摩擦力, (B)运动物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力, (C)两接触物体间只要有摩擦力就一定有相对运动或相对运动趋势, (D)两接触物体间只要有相对运动或相对运动趋势就一定有摩擦力。(上复一、4) 8、三木块如图迭放,在 a 上作用一水平力 F,使 a,b,c 一起匀速运动,则( ) (上预一、6) (A) c 与 a,c 与 b 间均无摩擦, c (B) c 对 a,c 对 b 摩擦力向右,地对 b 摩擦力向左, F a b (C) c 对 a,c 对 b 摩擦力向左,地对 b 摩擦力向右, (D) c 对 a 和地对 b 摩擦力向左,c 对 b 摩擦力向右。 9、 把一个力 F 分解为两个分力,使其中一分力的数值等于 F,则 : ( ) (A)另一个分力数值必也为 F, (B)两分力的夹角必为 120?, (C)另一个分力的数值必大于 F, (D)两分力的夹角必大于 90?。(上预一、3)
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10、 一个质点受到如图所示的五个共点力 F1、F2、F3、F4、F5 的作用,则 物体所受合力大小为 (A)0, ( )(上预一、6) (B)2 F5,

F1

F2 F3 F5 F4

(C)F1+ F2+ F3+F4+F5, (D)F1+ F2+ F3+F4。

11、 如图,用下面四种方式将轻绳拴住小球放在倾角为 ? 的光滑斜面上,小球均处于平衡状 态,则下列说法中正确的有( )(上预一、5) (A)轻绳张力最小的是甲, (B)轻绳张力最大的是乙, (C)斜面受到压力最大的是乙, (D)斜面受到压力最小的是丙。
甲 乙 丙 丁

12、 有三个大小分别为 8 N、6 N 和 4 N 的共点力,则它们的合力的最大值为______, 最小值为_______。(上预一、1) 13、 、5个共点力平衡,现去掉其中 3 N 和5 N两个力,那么,其余三个力的合力取值可能是: ( ) (A)0, (B)1 N, (C)2 N, (D)10 N。(上预一、2) 14、如图所示装置,平板重 300N,滑轮及绳重不计,一切摩擦不计,要使整个装置静 止,则 p 物重力的最小值为 (A)300N (B)200 N (C)150 N (D)100 N。
p



)(上预一、6)

15、 如图所示, 小球用细线系住放在倾角为? 的光滑斜面上, 当细线由水平方向逐渐向上偏移时, 细线的拉力 T 和斜面的支持力 N 的变化情况是 ( ) (A)T 增大,N 减小, (B)T 减小,N 增大, (C)T 先增大后减小,N 减小, ? (D)T 先减小后增大,N 减小。(上复一、7) 16、如图,用两根长度相等的细线系住现将质量相等的小球 a、b,若在 a 球上加水平向左的外 力 3 F,在 b 球上加水平向右的外力 F,则平衡后的状态为 ( ) (上复一、6)
(A) 3F b a F (B) (C) (D)

17、 甲、乙两块质量均为 m 的木块迭放在水平面上,甲受到斜向上与水平成? 角的力 F 作用, 乙受到斜向下与水平成?角的力 F 作用,如图,两木块保持静止, 则 : ( F 甲 ? ) (A)甲、乙之间一定存在静摩擦力, ? 乙 (B)乙和水平面间可能存在静摩擦力, F (C)乙对甲的支持力一定小于 mg, (D)水平面对乙的支持力可能大于 2mg. (上复一、2)

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18、如图,A,B 两物体质量都是 m,A 放在台秤上,若轻绳和滑轮之间的摩擦不计,则台秤读 O 数 N 和悬点 O 所受的拉力 T,其可能值为( ) (上预一、6) (A) N= 0,T= 2mg。 (B)N= mg,T= 0。
A B

(C)N= 0,T= mg。 (D) N = mg / 2,T= mg。

19、 如图所示,物体 A、B 叠放在斜面体 C 上,物体 B 上表面水平,当 A、B 相对静止沿斜面 匀速下滑时,设 B 对 A 的摩擦力为 f1,水平面对斜面体的摩擦力为 f2,则( (A)f1 水平向右,f2 水平向左; (B)f1 水平向左,f2 水平向右; (C)f1=0,f2=0 (D)f1=0,f2 水平向左。(上预一、6) 20、 如图所示, 物块 A 放在倾斜的木板上木板的倾角?为 30?和 45?时物块所受磨擦力的大小恰 好相同,则物块和木板间的滑动磨擦系数为( )(上复一、8) (A)1/2, (B) 2 /2,
A


A B

C

(C) 3 /2, (D) 5 /2。

?

21、如图,放在倾斜木板上的物块,当木板倾角为 30?时所受摩擦力和 45?时所受摩擦力的大小 相同,则物块和木板间的滑动摩擦系数为 。(上预一、5)

22、 如图所示,质量为 0.2 千克的物体放在倾斜的木板上,当木板与 水平面夹角为 30?或 45?时,物体所受磨擦力的大小相等,则物体与木板间的滑动磨擦系数为_ _____,若木板与水平面间夹角为 60?时,物体所受磨擦力的大小 为___。(上复一、7)
?

23、 如图,质量为 m 的物块一面靠在竖直墙上,另一面受到与竖直 方向夹角为? 的力 F 作用处于平衡状态,物块和墙面间的滑动摩擦系数为?,则物块和墙面间的 摩擦力大小可能为 ( )(上预一、5) (A)0, (C)F cos ? -mg , (B)? F sin ? , (D)mg - F cos ? 。
? F

24、 如图,在具有水平转轴 O 的圆柱体 A 点放一重物 P,圆柱体缓慢地匀速转动,P 从 A 转 至 A’过程中与圆柱体始终保持相对静止,则 P 受到的摩擦力大小变化情况,下列图中正确的是 ( ) (上预一、4)
P A A’ t (A) (B) t (C) t (D) t f f f f

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25、 如图,在倾斜的天花板上用力 F 压住一木块,使它处于静止状态,则关于木块受力的正 确说法是 ( ) (上预一、4) (A)可能只受二个力作用, (B)可能只受三个力作用, (C)必定受四个力作用, (D)以上说法都不对。
F

26、 下列各图中,木块与动力小车相对静止,一起匀速运动,哪些图中木块所受摩擦力方向画 得是正确的 : ( )(上预一、3)
(A) v f v (B) f (C) v f f (D) v

27、重为 G=10 N 的物体,放于倾角?=37?的固定斜面上,受到平行于斜面的两个力 F1、F2 作 用而处于静止状态,已知 F1=2 N,F2=5 N,如图,现撤去 F1,则此时物 F1 体所受合外力为: ( ) F2 (A)0, (B)1 N, ? (C)2 N, (D)4 N。(上预一、3) 28、 如图,用细绳一端系住搁在光滑半球面上的小球,另一端跨过半球正上方的定滑轮用力缓 慢拉动小球,小球从 A 上升至 B 的过程中,球面所受 N 和细绳拉力 T 的大小变化为: ( )(上预一、5) (A)N 不变, (C)T 不变, (B)N 变大, (D)T 变小。
B A T

29、 如图,AOB 为水平固定放置的光滑杆,其中?AOB=60,杆上分别套有用弹性轻绳连接的 两小环,若在绳中点 C 处施以沿?AOB 的角平分线方向的外力 F 缓慢地拉绳,待两环受力平衡 时,绳对环的拉力 T 和外力 F 的关系是: ( ) A (A)T=F, (C)T=F cos 30?, (B)T>F, (D)T=F sin 30?。 (上预一、4)
O C F B

30、如图所示,两个轻质小环 A、B 套在光滑固定的水平杆上,两环间距为 a,用原长为 L 的轻 质橡皮条分别连接两环(a < L < 2 a ),在橡皮条中间加一竖直向上的力 F,在两环上分别施加大 小相等的作用力, 使橡皮条拉成一个与杆围成边长为 a 的正三角形保持平衡, 则关于施加在两环 上的作用力,下列说法中正确的是 ( ) (上复一、6)
F

(A)若沿橡皮条方向,大小应为 3 F/3,
a a a B

(B)若沿垂直橡皮条方向,大小应为 3 F / 3, (C)若沿杆方向,大小应为 3 F / 6, (D)最小值为 3 F / 12。

A

31、物体 A 静止在粗糙的斜面上,现用力 F 推物体,当 F 由零逐渐增大时,若物体仍保持静止, 则可肯定( )
F

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A

?

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(A)斜面对物体的静摩擦力不断增大, (B)斜面对物体的支持力不断增大, (C)物体受到的合外力不断增大, (D)物体所受重力沿斜面方向的分力将减少。(上预一、1) 32、 如图所示,在粗糙地面上有一物体 A,用轻绳通过定滑轮拉动它,若使物体 A 保持匀速直 线运动,则水平拉力 F 的大小变化情况可能是 ( )(上复一、3) (A)变大, (C)先变大,后变小, (B)变小, (D)先变小,后变大。
F

33、 如图,一根不可伸长的轻绳,两端固定在等高的 A、B 两个钉子上,把一个重物 G 挂 在绳子上,挂钩可在绳上无摩擦地滑动,平衡时绳子拉力为 T1,现在保持绳 A 端不动, B 端 竖直向上移至 B’钉子上固定,再次平衡后绳子拉力为 T2,则( ) (A)T1<T2, (B)T1=T2, (C)T1>T2, (D)无法判断。 (上预一、4) 34、 如图,把橡皮绳两端结在竖直放置的圆环最高点 A 处,中点挂重为 G 的物体恰好在环心 O 处平衡,若把橡皮绳两端结在环上离 A 相等的 B、B’两处,且?BOB’=120?,中点挂另一物体 仍能在环心 O 处平衡,则该物体重为:( ) A
B B’ O

A

B

(A)2G, (C)G/2,

(B)G, (D)G/4。(上预一、5)

35、 如图,在水平地面上放着 A、B 两物体,质量分别为 mA、mB,与地面的滑动摩擦系数分 别为? A、? B,连接 A、B 的细绳与水平方向夹角为?,在 A 物上加一水平力 F 使它们做匀速直线 运动,则 ( ) (A)若? A=? B,? 与 F 无关, (B)若? A=? B,? 越大 F 也越大, F A B (C)若? A<? B,? 越小 F 就越大, (D)若? A>? B,? 越大 F 也越大,(上复一、4) 36、 如图所示,两板间夹一木块 A,向左右两板加压力 F 时,木块 A 静止,若将压力各加大 到 2F,则木块 A 所受的摩擦力: ( )(上复一、1) (A)是原来的 2 倍, (C)与原来相同, (B)是原来的 4 倍, (D)因摩擦系数未知无法计算。
F A F

37、 如图所示两块相同的竖直木板A、B之间有质量均为 m 的四块相同的砖,用两个大小均为 F的水平力压木板,使砖静止不动,设所有接触面间的摩擦系数均为?,则第二块砖对第三块砖 的摩擦力的大小为: ( ) A B (A)0, (C)?F, (B)mg, (D)2mg。(上预一、2)
F 1 2 3 4 F

38、 如图所示,物体 A 在倾角为? 的斜面上静止,现在给物体 A 一水平推力 F,使它做匀速 运动,物体 A 与斜面间的滑动摩擦系数为?,物体质量为 m,则: ( )(上复一、1) (A)物体 A 将沿与斜面底边平行方向移动,
A F

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?

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(B)物体 A 所受滑动摩擦力大小等于? mg cos ? ,方向与 F 相反, (C)物体 A 将斜向下做匀速直线运动, (D)物体 A 所受滑动摩擦力大小等于,方向一定与 F 不同直线。 39、如图所示,m 质量为 2 Kg 的圆柱体放置在粗糙的 V 形槽内如图所示,凹槽右壁竖直,左边 为倾角? = 37?的斜面,圆柱体与槽间滑动摩擦系数为? = 0.2,用沿圆柱体轴线 方向的水平推力 F 使圆柱体在 V 形槽内匀速前进, 则推力的大小为__________。
(上复一、6)

40、 重为 100 N 的球放在倾角?=30?的光滑斜面上,并用竖直挡板挡住,使球静止,若缓慢改 变挡板和斜面之间的夹角,使球始终静止,则球对挡板的作用力也随着改变,这样,球对挡板的 作用力的大小可能出现下列哪些数值: ( ) (A)30 N, (C)100 N, (B)50 N, (D)120 N。(上预一、3)
?

41、如图,保持 O 点不动,改变 T1 方向,开始时 T1 和 T2 恰垂直,则 ( (A) T1 向 X 轴靠近时 T1 减小 T2 增大, T1 (B) T1 向 X 轴靠近时 T1、T2 都增大, (C) T1 向 Y 轴靠近时 T1、T2 都减小, x (D) T1 向 Y 轴靠近时 T1 增大 T2 减小。

) (上预一、6)
y T2 O

42、 如图 42 所示,置于斜面上的光滑圆球被挡板挡住,处于平衡状态,当挡板受到球对它的 压力最小时,挡板与斜面的夹角是_______。(上复一、1) 43、 如图 43 所示,两个完全相同质量为 m 的光滑小球 A、B 放在有竖直挡板的斜面上,斜面 倾角为?,平衡时斜面对 B 球的弹力大小为 ,挡板对 B 球的弹力 大小为 。(上复一、4) 44、如图 44 所示, 用拉力 F 使质量为 m 的物体沿倾角为? 的斜面匀速上升,物体和斜面间的 滑动摩擦系数为?,拉力 F 为最小值时,F 和水平方向夹角?为_______,拉力 F 的最小 值为_________。(上复一、2)
F
B A

m

?

? ?

?

?

42 题图

43 题图

44 题图

45、 在《互成角度的两个力的合成》实验中,用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡 皮条,使它伸长到某一位置 O 点,为了确定分力的大小和方向,这一步操作中必须记录的是( ) (A)橡皮条固定端的位置, (B)描下 O 点位置和两条细绳套和方向, (C)橡皮条伸长后的总长度, (D)两只弹簧秤的读数。(上复一、2) 46、 一根弹簧秤,不挂重物时,读数为 2 N,挂 100 N 重物时,读数为 92 N,当读数为 20 N 时,所挂重物的实际重为 ( )(上复一、2) (A)16 N, (B)18 N, (C)20 N, (D)22 N。
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47、 如图 47 所示,两根竖直悬挂的劲度系数分别为 k1、k2 的轻弹簧,下端用绕过轻滑轮的细 绳相连,若在滑轮下挂一重为 G 的物体,则平衡后滑轮下降的距离为______。(上预一、5) 48、 如图 48 所示,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为 k1、k2,它们的一端固定在质量为 m 的物体上,另一端分别固定在 P、Q 点,当物体平衡时,上面的弹簧 k2 处于原长,若要把物体 的质量换成 2 m(它的厚度不变,且均在弹簧的弹性限度内) ,再次平衡时,物体比第一次平衡 时下降的距离 x 为: ( ) (A)mg/(k1+k2), (B)k1k2 m g / (k1+k2), (C)2 m g / (k1+k2), (D)2 k1 k2 m g / (k1+k2)。(上复一、7) 49、 如图 49 所示,倾角?=30?的斜面上,用弹簧系住一重 20 N 的物块,物块保持静止,已知 物块与斜面间的最大静摩擦力 fm=12 N,那么该弹簧的弹力不可能是: ( )(上复一、9) (A)2 N, (B)10 N, (C)20 N, (D)24 N。

K1

k2

G

P k2 m k1 Q
48 题图 49 题图

?

47 题图

50、 如图,轻杆 A 端用光滑水平铰链装在竖直墙面上,B 端用水平绳结在墙上 C 处并吊一重 物 R,在用水平向右的力 F 缓慢拉起重物 P 的过程中,杆 AB 所受压力变化为 ( )(上复
一、5)
C B

(A)变大, (C)不变,

(B)变小, (D)先变小再变大。

?
A P F

51、一轻杆 AB,A 端铰于墙上,B 端用细线挂于墙上的 C 点,并在 B 端挂一重物,细线较长使 轻杆位置如图 3—6 甲所示时杆所受的压力大小为 N1, 细线较短使轻杆位置如图 3—6 乙所示时杆所受的压力 大小为 N2,则有 ( ) A 甲 (A)N1 > N2,(B) N1 < N2, (C ) N1 = N2,(D)无法比较。(上复一、6) B A 乙 C C B

52、如图所示,A、B 为竖直墙面上等高的两点,AO、BO 为长度相等的两根轻绳,CO 为一根轻 杆,转轴 C 在 AB 中点 D 的正下方,AOB 在同一水平面内,?AOB=120?,?COD=60?,若在 O 点处悬挂一个质量为 m 的物体,则平衡后绳 AO 所受的拉力和杆 OC 所受的压力分别为 ( )(上复一、10) (A) 3 2 3 mg, mg, 3 3 mg, 3 mg, 3 1 (B)mg, mg, 2 1 (D) mg,mg。 2
D A B O

2 3 (C) 3

C

m

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53、如图所示,轻杆 AC、AD 长均为 2 m,轻杆 AB 长为 3 m,A 端由活络头铰在一起,B、C、 D 均支于水平地面上,AB?AC,AB?AD,?CAD = 60?,在 A 端铰链上挂一重为 G 的物体,求 AB 杆和 AC 杆所受压力的大小。(上复一、6)
A C B G D

54、 (10 分)一个玩具气球吹入空气后,直径 d 为 0.3 m,质量 m 为 0.01 kg,试根据下面关于空 气阻力的论述,估算该气球在空气中的下沉速度为多少?(空气的密度?为 1.29 kg/m3,空气的 - 粘滞系数?为 1.8?10 5 Ns/m2) 运动物体在流体中受到的 f= 1 C ?v2S(CD 为曳引系数,?为流体密度,v 为运动速度,S 2 D

为物体截面积) ,球形物体曳引系数 CD 与雷诺系数 R 有关,R=

?vd (?为流体密度,v 为运动 ?

速度,d 为球体直径,?为流体粘滞系数) 。当 R?1 时,曳引系数 CD 与雷诺系数 R 成反比,CD 24 9 = ;当 1?103≤R≤1?105 时,曳引系数 CD 大小与雷诺系数 R 几乎无关,CD= 。(上复一、10) R 2

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物体的平衡练习答案

1 C 11 ACD 21 31 B 41 BD 51 B

2 C 12 22 32 AD 42 52 A

3 ABCD 13 C 23 ABCD 33 B 43 53

4 AC 14 D 24 A 34 C 44 54

5 D 15 D 25 C 35 ACD 45 BD

6 C 16 C 26 BD 36 C 46 C

7 ABD 17 AC 27 A 37 A 47

8 D 18 ABD 28 AD 38 CD 48 A

9 D 19 C 29 A 39 49 D

10 B 20 B 30 AC 40 BCD 50 C

12、18 N ;0 21、 2 /2 39、8N 42、90? -1 - 44、?+tg ? ; mg sin(?+tg 1?) 53、 N AB ?

22、 2 /2 ; 2 /2 43、mg(1+sin2 ?)/cos ? ; 2 mg tg ? 47、G(k1+k2)/4 k1 k2。

1 G 2



N AC ?

1 G 2


54、3、R=?vd/?=1.29?0.5?0.3/(1.8?10 5)=1.1?104,103<R<105,CD=4.5, 1 9 9 f= CD?v2S= ?v2S,mg= ?v2S,所以 v=0.7 m / s。 2 4 4

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