第三章相互作用与力的平衡--第四节共点力的平衡高一物 理上学期必修第一册同步练习能力提升（沪科版 2020） 练习 一、单选题，共 12 小题 1．如图所示，AC 为一端带有定滑轮的固定直杆，BC 为一端通过铰链固定在 C 点的轻 杆，且长度 AC=BC，B 端挂一质量为 m 的物体，一根轻绳绕过滑轮 A，系在 B 端，用 力 F 缓慢向上拉绳子，在此过程中（　　） A．轻杆 BC 所受的压力先减小后增大 B．轻杆 BC 所受的压力大小不变 C．绳子的拉力逐渐变大 D．绳子的拉力先减小后增大 2．如图，轻质弹簧的左端与墙面相连，右端与一质量 m  1 kg 的物块相连。物块与水 平面之间的动摩擦因数   0.5 。现给物块施加一个水平向右的恒力 F  8 N，物块仅能 在 AB 之间静止，若 AB 之间距离为 0.05 m。最大静摩擦力视为滑动摩擦力，重力加速 度 g  10m/s 2 。则下列说法正确的是（　　） A．弹簧原长位置在 A 点右侧 B．弹簧原长位置在 AB 之间 C．弹簧劲度系数 k  200 N/m D．弹簧劲度系数 k  260 N/m 3．如图所示，一质量为 m 的物块在竖直向下的力 F 的作用下恰好静止在倾角为 θ 的斜 面上。现去掉力 F，则物块（　　） A．仍处于静止状态 B．沿斜面加速下滑 C．所受斜面的摩擦力不变 D．受到的合力减小 4．如图所示，轻质不可伸长的晾衣两端分别固定在竖直杆 M、N 上的 a、b 两点，挂 衣服的衣架挂钩是光滑的。挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣 架静止时，下列说法正确的是（　　） A．绳的右端上移到 b� ，绳子拉力变大 B．将杆 N 向右移一些，绳子拉力变大 C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小 D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂 点右移 5．如图所示，用轻绳系住一质量为 M 的匀质大球 A，大球和墙壁之间放置一质量为 m 的匀质小球 B，各接触面均光滑。系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为 α=30°，两 球心连线 O1O2 与轻绳之间的夹角为 β=30°，则大球 A 和小球 B 的质量之比为（　　） A．2∶1 B．3∶1 C．1∶2 D．1∶3 6．如图所示，质量为 1kg 的物块甲和质量为 2kg 的物块乙放在水平面上，用轻弹簧连 接，弹簧的劲度系数为 100N/m，两物块与水平地面间的动摩擦因数均为 0.5，弹簧处 于压缩状态，两物块处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g  10m / s 2 ，现给物块甲一个向右的推力 F，当 F 从 0 缓慢增大到 8N 时，物块甲刚好 要滑动，则（　　） A．施加推力前，弹簧的压缩量为 6cm B．施加推力前，物块乙受到的摩擦力大小为 3N C．施加推力前，弹簧受到的合力大小为 8N D．施加推力后，随着 F 增大，物块乙受到的摩擦力增大 7．质量为 m 的物体用轻绳 AB 悬挂于天花板上，如图所示，用水平力 F 拉着绳的中点 O 使 OA 段绳缓缓偏离竖直方向，设绳 OA 段拉力的大小为 A．F 先变大后变小， C．F 逐渐变小， FT FT 逐渐变小 逐渐变小 FT ，则（　　） B．F 逐渐变大， FT 逐渐变大 D．F 先变小后变大， FT 逐渐变大 8．如图所示，一个半径为 3r 的光滑圆柱体固定在水平地面上，其轴线与地面平行。 另有两个半径均为 2r 的球 A、B 用轻绳连接后，搭在圆柱体上，A 球的球心与圆柱体 最高点等高，B 球的球心与圆柱体的轴线等高，两球均处于静止状态。下列说法正确 的是（　　） A．轻绳中的拉力与 A 球的重力大小相等 B．A 球的重力与圆柱体对 A 球的弹力之比为 3 : 5 C．A、B 两球的质量之比为 4 : 5 D．A、B 两球的质量相等 9．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，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 m2 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 m1 为 （　　） 3 A． 3 2 B． 3 3 C． 2 2 D． 2 10．地摊经济是 2020 年下半年的热门话题。某人计划摆一个卖烤热狗的小吃地摊，如 题图所示，用两根水平的平行金属杆支撑热狗。假设热狗可视为质量均匀的圆柱体， 生热狗烤熟后，半径变大，重力大小不变。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩，静止的生 热狗烤熟后（　　） A．对金属杆的压力增大 B．对金属杆的压力减小 C．所受合力变大 D．所受合力变小 11．一轻杆 OB，其 O 端铰于竖直墙上，B 端挂一重为 G 的重物，且另系一轻绳，轻绳 跨过墙顶的光滑小滑轮用力 F 拉住，如图所示。现缓慢拉绳，使杆与墙的夹角逐渐减 小，设轻杆所施加的力为 N，则在此过程中，（　　） A．N 不变 B．N 增大 C．F 不变 D．F 增大 12．如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质 滑轮悬挂一重物 G。现将轻绳的一端固定于支架上的 A 点，另一端从 B 点沿支架缓慢 地向 C 点靠近。则绳中拉力大小变化的情况是（　　） A．先变小后变大 B．先变小后不变 C．先变大后不变 D．先变大后变小 二、多选题，共 4 小题 13．如图，A，B 两球（可视为质点）质量均为 m，固定在轻弹簧的两端，分别用细绳 悬于 O 点，其中球 A 处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处。已知两球均处于静 止状态，OA 沿竖直方向，OAB 恰好构成一个正三角形，重力加速度为 g，则下列说法 正确的是（　　） A．球 A 对竖直墙壁的压力大小为 mg B．弹簧对球 A 的弹力大于对球 B 的弹力 C．绳 OB 的拉力大小等于 mg D．球 A 对地面的压力可能为零 14．建筑工地上，工人用滑轮来提升物体，如图所示，工人的质量为 M，物体的质量 为 m，且 M  m ，若不计绳与滑轮的摩擦，则当人拉着绳向右跨出一步后，人和物体 仍保持静止，则下列说法正确的是（　　） A．人对绳的拉力增大 B．人对地面的作用力增大 C．地面对人的支持力增大 D．地面对人的摩擦力增大 15．张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后，挂在如图所示的晾衣架上晾晒，A、B 为竖直墙 壁上等高的两点，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 在同一水平面上。∠AOB＝120°，∠DOC＝30°，衣服质量为 m。 则 （　　） 2 3 A．CO 杆所受的压力大小为 3 mg B．CO 杆所受的压力大小为 2mg C．AO 绳所受的拉力大小为 3 mg D．BO 绳所受的拉力大小为 mg 16．质量为 m 的物体用轻绳 AB 悬挂于天花板上，用水平力 F 拉着绳的中点 O，使 OA 段绳偏离竖直方向一定角度，如图所示．设绳 OA 段拉力的大小为 FT，若保持 O 点位 置不变，则当力 F 的方向顺时针缓慢旋转至竖直方向的过程中（　　） A．F 先变大后变小 B．F 先变小后变大 C．FT 逐渐变大 D．FT 逐渐变小 三、填空题，共 2 小题 17．实验室常用的弹簧秤如图甲所示，连接有挂钩的拉杆与弹簧相连，并固定在外壳 另一端上，外壳上固定一个圆环，可以认为弹簧秤的总质量主要集中在外壳（重力为 G）上，弹簧和拉杆的质量忽略不计，现将该弹簧秤以两种方式固定于地面上，如图 乙、丙所示，分别用恒力 F0 竖直向上拉弹簧秤，静止时乙图中弹簧秤的读数为_____， 丙图中弹簧秤的读数为_____． 18．质量均为 2kg 的两个完全相同的木块用细绳 AB 相连放置在水平桌面上，现用 F=4N 的力恰好使它们沿水平方向向右沿直线匀速前进，则水平细绳 AB 对后一木块的 拉力为______N． 四、解答题，共 2 小题 19．如图所示，质量为 m1  10kg 的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量为 m2 的小 球相连，并且轻绳与水平成 37�角。今用跟水平方向成 53�角的 F  80N 恒力拉着小球 并带动木块一起向右匀速运动，运动中 m1 和 m2 的相对位置保持不变，在运动过程中， 求 （1）小球 （2） m1 m2 的质量； 与水平杆间的动摩擦因数  。 20．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 A，最下端挂着质量为 m2 的另一物体 B，整 个装置处于静止状态．求： (1)这时劲度系数为 k2 的轻质弹簧长度 L2� 为多大？ (2)这时两个弹簧的总长度 L 为多大？ (3)若用一个质量为 M 的平板把下面的物体 B 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，求此时物体 B 所受支持力 FN 大小？（重力加速度为 g） 参考答案 1．B 【详解】 对 B 点进行受力分析如右图，三个力 F、FN、G 构成的三角形与 AB、BC、AC 构成的三角 形相似，得到 F F G   N AB AC BC 又已知 AC=BC，而缓慢拉绳的过程中，BC、AC、G 都为定值，所以 FN 不变；AB 则变短， 所以 F 逐渐变小，所以 B 正确，ACD 错误。 故选 B。 2．C 【详解】 AB．设向右为正，水平方向上物块受 F、摩擦力、弹簧弹力 kx 。物块静止，合力为零， A、B 为临界点，这两点均为最大静摩擦力，即有 f m   mg  5N A 点摩擦力向左，即 kx A  f m  F 弹簧弹力向左；B 点摩擦力向右，则有 kxB  F  f m 弹簧弹力向左，A 点、B 点弹簧均处于拉伸状态，弹簧原长位置在 A 点左侧，AB 错误； CD．由于 kxA  3N k ( x A  x AB )  13N 联立解得 k=200N/m D 错误，C 正确。 故选 C。 3．A 【详解】 ABD．由题意知  mg  F  sin     mg  F  cos  解得斜面与物块的动摩擦因数 μ=tanθ 去掉力 F 后，有 mg sin    mg cos  物块所受的合力仍然为零，故物块仍处于静止状态，A 项正确；BD 项错误； C．摩擦力由（F+mg）sinθ 减小到 mgsinθ，所以摩擦力变小，则 C 项错误； 故选 A。 4．B 【详解】 AC．设绳