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力和平衡【原卷】
1、（2021·T8高中名校八省市第一次新高考适应性考试）如图所示，质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上用方向始终与水平面成斜向上30°的力F作用于绳上的O点，用T表示AO段绳上拉力的大小，在AO绳由竖直缓慢变为水平过程中（　　）
A. F逐渐变大，T先变小后变大 B. F逐渐变大，T先变大后变小
C. F逐渐变小，先变小后变大 D. F逐渐变小，T先变大后变小
2、（2021·“八省联考”重庆市普通高中学业水平选择考适应性测试）如图所示，垂直墙角有一个截面为半圆的光滑柱体，用细线拉住的小球静止靠在接近半圆底端的M点。通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中，细线始终保持在小球处与半圆相切。下列说法正确的是（　　）
A. 细线对小球的拉力先增大后减小 B. 小球对柱体的压力先减小后增大
C. 柱体受到水平地面的支持力逐渐减小 D. 柱体对竖直墙面的压力先增大后减小
3、（2021·福建省三明市高三上学期1月期末）如图所示，不可伸长的轻质细绳，一端固定于竖直杆P上，另一端绕过轻质定滑轮，悬挂一质量为m的物体。现挂上质量为m（包括衣架）的衣服，不计一切摩擦，当系统静止时，轻绳与竖直方向夹角分别为和，对定滑轮的作用力大小为F，则（　　）
A. B. C. D.
4、（2021·上海交大附中高三上学期1月期末）如图，光滑绝缘斜面固定在水平面上，一定质量带电小球A在斜面上保持静止，小球A与斜面间有平行于斜面的细线相连，带电小球B用绝缘杆固定，AB在同一水平高度，此时斜面对小球A无支持力。现保持B球的水平高度不变，将B球缓慢向左移动一小段距离，则在此过程中（　　）
A. 小球A脱离斜面， 细线所受的拉力变大
B. 小球A脱离斜面， 细线所受的拉力变小
C. 小球A仍在斜面上， 细线所受的拉力变大
D. 小球A仍在斜面上， 细线所受的拉力变小
5、（2021·辽宁省葫芦岛市高三上学期1月期末）如图，悬挂物体甲的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；轻绳的一端固定在墙上，另一端跨过光滑的定滑轮后悬挂乙物体。甲、乙质量相等，系统平衡时O点两侧的绳与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2。若θ1=65°，则θ2等于（　　）
A. 30° B. 50° C. 60° D. 65°
6、（2021·广东省佛山市高三上学期1月期末）如图为一款顺德产的吊床，用四根长均为L的粗麻绳将床悬空吊起，绳与床连接点到天花板的竖直距离为0.9L，床及床上物品的总质量为m，绳的重力不计，则每条绳上的张力大小为（　　）
A. B. C. D.
7、（2021·河北省邯郸市高三上学期1月期末）如图所示，一质量为m的木箱，与地面间的动摩擦因数为μ，小明同学通过轻绳拉着木箱在水平面内匀速向右运动，则下列说法中正确的是（　　）
A. 木箱运动过程中受到拉力与摩擦力的合力可能指向左上方
B. 木箱运动过程中可能受到三个力的作用
C. 拉动木箱至少需要施加的拉力大小为μmg
D. 拉动木箱至少需要施加的拉力大小为
8、（2021·河北省张家口市高三上学期1月期末）如图所示，长木板放在水平地面上，一人站在木板上通过细绳向左上方拉木箱，三者均保持静止状态，已知细绳的拉力为F，细绳与水平面夹角为30°，长木板、人与木箱质量均为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A. 长木板对地面的压力大于3mg
B. 地面对长木板的摩擦力水平向右
C. 长木板对人的摩擦力等于F
D. 人和木箱受到的摩擦力相同
9、（2021·山东省济宁市高三上学期1月期末）如图所示，一倾角为θ的斜面体放置在水平地面上，其上表面光滑、下表面粗糙。用一轻绳跨过定滑轮拉动一质量为m的小球，在与小球相连的细绳变为竖直方向过程中，可使小球沿斜面向上做一段匀速运动。斜面体一直静止在水平地面上，不计滑轮与绳子之间的摩擦。则在小球做匀速运动过程中，下列说法中正确的是（　　）
A. 外力F一直增大
B. 斜面体受到地面的支持力先增大后减小
C. 此过程中斜面体受到地面的摩擦力方向水平向左，大小逐渐减小
D. 绳子右端移动的速度大于小球沿斜面运动的速度
10、（2021·“八省联考”辽宁省普通高中学业水平选择考适应性测试）如图所示，用轻绳系住一质量为2m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑。系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为，两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为，则、应满足（　　）
A.
B.
C.
D.
11、（2021·“八省联考”江苏省普通高中学业水平选择考适应性测试）如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，重力加速度为g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为（　　）
A. Mg B. Mg C. Mg D. Mg
12、（2021·“八省联考”湖南省普通高中学业水平选择考适应性测试）如图，一根质量为m的匀质绳子，两端分别固定在同一高度的两个钉子上，中点悬挂一质量为M的物体，系统平衡时，绳子中点两侧的切线与竖直方向的夹角为，钉子处绳子的切线方向与竖直方向的夹角为，则（　　）
A. B.
C. D.
13、（2021·“八省联考”广东省普通高中学业水平选择考适应性测试）某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。如图所示，夹起玻璃珠后，左侧筷子与竖直方向的夹角为锐角，右侧筷子竖直，且两筷子始终在同一竖直平面内。保持玻璃珠静止，忽略筷子与玻璃珠间的摩擦。下列说法正确的是（　　）
A. 两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大
B. 两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小
C. 左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大
D. 右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃球的重力大
14、（2021·八省联考高三上学期1月考前猜题）三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳是
A．可能是OB，也可能是OC
B．OB
C．OC
D．OA
力和平衡【解析卷】
1、（2021·T8高中名校八省市第一次新高考适应性考试）如图所示，质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上用方向始终与水平面成斜向上30°的力F作用于绳上的O点，用T表示AO段绳上拉力的大小，在AO绳由竖直缓慢变为水平过程中（　　）
A. F逐渐变大，T先变小后变大 B. F逐渐变大，T先变大后变小
C. F逐渐变小，先变小后变大 D. F逐渐变小，T先变大后变小
【答案】A
【解析】
ABCD．缓慢移动过程中，O点始终处于平衡状态，所受合力始终为零，三个力将组成一个闭合矢量三角形，设AO绳与竖直方向的夹角为，如下图所示：
随着增大，可知F逐渐变大，T先变小后变大，故A正确，BCD错误。
故选A。
2、（2021·“八省联考”重庆市普通高中学业水平选择考适应性测试）如图所示，垂直墙角有一个截面为半圆的光滑柱体，用细线拉住的小球静止靠在接近半圆底端的M点。通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中，细线始终保持在小球处与半圆相切。下列说法正确的是（　　）
A. 细线对小球的拉力先增大后减小 B. 小球对柱体的压力先减小后增大
C. 柱体受到水平地面的支持力逐渐减小 D. 柱体对竖直墙面的压力先增大后减小
【答案】D
【解析】
AB．以小球为对象，设小球所在位置沿切线方向与竖直方向夹角为θ，沿切线方向有
沿半径方向有
通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点过程中θ增大，所以细线对小球的拉力减小，小球对柱体的压力增大，故AB错误；
CD．以柱体为对象，竖直方向有
水平方向有
θ增大，柱体受到水平地面的支持力逐渐增大；柱体对竖直墙面的压力先增大后减小当θ=45°时柱体对竖直墙面的压力最大，故D正确，C错误。
故选C。
3、（2021·福建省三明市高三上学期1月期末）如图所示，不可伸长的轻质细绳，一端固定于竖直杆P上，另一端绕过轻质定滑轮，悬挂一质量为m的物体。现挂上质量为m（包括衣架）的衣服，不计一切摩擦，当系统静止时，轻绳与竖直方向夹角分别为和，对定滑轮的作用力大小为F，则（　　）
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
AB．质量为m的物体处于静止状态，则绳子拉力大小等于物体重力，即
对节点O受力分析，受到两个绳子拉力和衣架向下的拉力，大小等于mg，正交分解得水平方向
竖直方向
解得
故A正确，B错误；
CD．根据几何知识可知，作用于滑轮上两个绳子拉力夹角为，则对定滑轮的作用力大小为
故C正确，D错误。
故选AC。
4、（2021·上海交大附中高三上学期1月期末）如图，光滑绝缘斜面固定在水平面上，一定质量带电小球A在斜面上保持静止，小球A与斜面间有平行于斜面的细线相连，带电小球B用绝缘杆固定，AB在同一水平高度，此时斜面对小球A无支持力。现保持B球的水平高度不变，将B球缓慢向左移动一小段距离，则在此过程中（　　）
A. 小球A脱离斜面， 细线所受的拉力变大
B. 小球A脱离斜面， 细线所受的拉力变小
C. 小球A仍在斜面上， 细线所受的拉力变大
D. 小球A仍在斜面上， 细线所受的拉力变小
【答案】A
【解析】
因为此时斜面对小球A无支持力，可知B对A有吸引力作用；若将B球缓慢向左移动一小段距离，距离减小，则吸引力变大，则小球A将脱离斜面；对小球A由
T=Fcosθ+mgsinθ
可知，F变大，则细线所受的拉力T变大。
故选A。
5、（2021·辽宁省葫芦岛市高三上学期1月期末）如图，悬挂物体甲的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；轻绳的一端固定在墙上，另一端跨过光滑的定滑轮后悬挂乙物体。甲、乙质量相等，系统平衡时O点两侧的绳与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2。若θ1=65°，则θ2等于（　　）
A. 30° B. 50° C. 60° D. 65°
【答案】B
【解析】
由于T2和mg相等，故两者的合力沿这两个力夹角的角平分线，又T2和mg合力和T1大小相等方向相反，故T2和mg的夹角为，故
故选B。
6、（2021·广东省佛山市高三上学期1月期末）如图为一款顺德产的吊床，用四根长均为L的粗麻绳将床悬空吊起，绳与床连接点到天花板的竖直距离为0.9L，床及床上物品的总质量为m，绳的重力不计，则每条绳上的张力大小为（　　）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
设每个绳子张力为T，绳子与竖直方向的夹角为，根据几何知识有
对吊床，根据平衡条件可得
故每条绳上张力大小为
故选A。
7、（2021·河北省邯郸市高三上学期1月期末）如图所示，一质量为m的木箱，与地面间的动摩擦因数为μ，小明同学通过轻绳拉着木箱在水平面内匀速向右运动，则下列说法中正确的是（　　）
A. 木箱运动过程中受到拉力与摩擦力的合力可能指向左上方
B. 木箱运动过程中可能受到三个力的作用
C. 拉动木箱至少需要施加的拉力大小为μmg
D. 拉动木箱至少需要施加的拉力大小为
【答案】D
【解析】
物体做匀速直线运动，知物体所受的合力为零，根据共点力平衡分析拉力和摩擦力的合力方向；把支持力和摩擦力等效为一个力，变为三力平衡问题，则当拉力与垂直时，拉力最小。
A．木箱在水平地面上匀速运动，拉力的水平分力与摩擦力等大反向，故拉力和摩擦力的合力方向竖直向上，故A错误；
B．木箱在水平地面上匀速运动，受重力、支持力、摩擦力、拉力四个力的作用，故B错误；
CD．把支持力和摩擦力等效为一个力，设与竖直方向的夹角为，如下图所示
则有
当拉力方向与方向垂直时，如下图所示
此时拉力最小，最小值为
故C错误，D正确。
故选D。
8、（2021·河北省张家口市高三上学期1月期末）如图所示，长木板放在水平地面上，一人站在木板上通过细绳向左上方拉木箱，三者均保持静止状态，已知细绳的拉力为F，细绳与水平面夹角为30°，长木板、人与木箱质量均为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A. 长木板对地面的压力大于3mg
B. 地面对长木板的摩擦力水平向右
C. 长木板对人的摩擦力等于F
D. 人和木箱受到的摩擦力相同
【答案】C
【解析】
A. 选长木板、人与木箱整体为研究对象，长木板对地面的压力等于3mg，A错误；
B. 选长木板、人与木箱整体研究对象，整体无运动趋势，地面对长木板没有摩擦力，B错误；
C. 取人为研究对象，由平衡条件得
C正确；
D. 木箱受到的摩擦力向右，人受到的摩擦力向左，人和木箱受到的摩擦力大小相等，方向相反，D错误。
故选C
9、（2021·山东省济宁市高三上学期1月期末）如图所示，一倾角为θ的斜面体放置在水平地面上，其上表面光滑、下表面粗糙。用一轻绳跨过定滑轮拉动一质量为m的小球，在与小球相连的细绳变为竖直方向过程中，可使小球沿斜面向上做一段匀速运动。斜面体一直静止在水平地面上，不计滑轮与绳子之间的摩擦。则在小球做匀速运动过程中，下列说法中正确的是（　　）
A. 外力F一直增大
B. 斜面体受到地面的支持力先增大后减小
C. 此过程中斜面体受到地面的摩擦力方向水平向左，大小逐渐减小
D. 绳子右端移动的速度大于小球沿斜面运动的速度
【答案】AC
【解析】
A．设细绳与斜面的夹角为α，则当小球匀速运动时，由平衡可知

则当α逐渐变大时，F逐渐变大，选项A正确；
B．对斜面体和小球的整体，竖直方向
当α逐渐变大时，FN逐渐变小，选项B错误；
C．对斜面体和小球的整体，水平方向，此过程中斜面体受到地面的摩擦力等于拉力F的水平分量，则水平向左，大小为
当α逐渐变大时，Ff逐渐减小，选项C正确；
D．将小球运动的速度v分解为沿绳子方向的速度v1和垂直绳子方向的速度，则
v1=vcosα
则
v1即绳子右端移动的速度小于小球沿斜面运动的速度，选项
10、（2021·“八省联考”辽宁省普通高中学业水平选择考适应性测试）如图所示，用轻绳系住一质量为2m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑。系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为，两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为，则、应满足（　　）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
设绳子拉力为T，墙壁支持力为N，两球之间的压力为F，将两个球作为一个整体进行受力分析，可得
对小球进行受力分析，可得
联立得
故选C。
11、（2021·“八省联考”江苏省普通高中学业水平选择考适应性测试）如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，重力加速度为g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为（　　）
A. Mg B. Mg C. Mg D. Mg
【答案】B
【解析】
以衣服为研究对象，受力分析如图所示，由几何关系得F与竖直方向的夹角成30°，由共点力的平衡条件可得
2Fcos30°=Mg
故选B。
12、（2021·“八省联考”湖南省普通高中学业水平选择考适应性测试）如图，一根质量为m的匀质绳子，两端分别固定在同一高度的两个钉子上，中点悬挂一质量为M的物体，系统平衡时，绳子中点两侧的切线与竖直方向的夹角为，钉子处绳子的切线方向与竖直方向的夹角为，则（　　）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
设绳子的拉力为T，则对中间结点分析可知
对绳子和M受力分析可知

解得
故选C
13、（2021·“八省联考”广东省普通高中学业水平选择考适应性测试）某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。如图所示，夹起玻璃珠后，左侧筷子与竖直方向的夹角为锐角，右侧筷子竖直，且两筷子始终在同一竖直平面内。保持玻璃珠静止，忽略筷子与玻璃珠间的摩擦。下列说法正确的是（　　）
A. 两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大
B. 两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小
C. 左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大
D. 右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃球的重力大
【答案】C
【解析】
对玻璃珠受力分析如下图
受到重力、左侧筷子对玻璃珠的、右侧筷子对玻璃珠的，在三个力的作用下处于平衡状态。
AB．根据力的平衡可知，两侧筷子对玻璃珠的合力与重力等大反向，故AB错误；
CD．根据力的平衡，竖直方向有
水平方向有
联立得
由于小于，则一定有
而不一定大于，故C正确，D错误。
故选C。
14、（2021·八省联考高三上学期1月考前猜题）三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳是
A．可能是OB，也可能是OC
B．OB
C．OC
D．OA
【答案】D
【解析】以结点O为研究，在绳子均不被拉断时受力图如图
根据平衡条件，结合受力图可知FOA＞FOB，FOA＞FOC，即OA绳受的拉力最大，而细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，则当物体质量逐渐增加时，OA绳最先被拉断，故D正确，ABC错误。故选D。
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