第三章 相互作用——力 分层作业（5.1-5.3节）-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

第三章 相互作用——力　分层作业（5.1-5.3节）（解析版） 目录 【练基础】 1 一、平衡条件与受力分析 1 二、图解法与三角形法则 3 三、临界极值与刚体平衡 7 【保提高】 10 【冲高考】 16 —————————————————【练基础】————————————————— 一、平衡条件与受力分析 1．（多选）如图所示，用恒力拉动木板，使之在桌面上向右滑动。已知木箱重20 N，木板重20 N，木箱与木板、木板与桌面的动摩擦因数都是0.1，以下说法正确的是（     ） A．木箱受到向左的滑动摩擦力 B．木板的上下表面都受到向左的滑动摩擦力 C．弹簧测力计的读数为2 N D．拉动木板的力为4 N 【答案】BC 【详解】A．木箱相对地面静止，木板向右运动，木箱相对于木板向左滑动，所以木箱受到木板施加的向右的滑动摩擦力，故A错误； B．木板向右运动，木箱对木板的摩擦力方向向左；木板下表面相对桌面向右滑动，桌面对木板的摩擦力方向也向左，所以木板的上下表面都受到向左的滑动摩擦力，故B正确； C．木箱竖直方向受力平衡，木板对木箱的支持力等于木箱重力，即 木箱受到的滑动摩擦力 木箱水平方向静止，弹簧测力计的拉力与摩擦力平衡，所以弹簧测力计读数为，故C正确； D．木板对桌面的压力等于木箱和木板的总重力，即 桌面对木板的滑动摩擦力 木板受到木箱向左的摩擦力，匀速拉动时根据平衡条件有，所以拉动木板的力为，故D错误。 故选BC。 2．（单选）如图甲所示，质量为的衣服对称挂在顶角为的等腰三角形光滑衣架上，衣架质量和体积均忽略不计，衣架用轻绳悬挂在晾衣杆上。当风沿水平方向吹来，衣服稳定后轻绳与竖直方向夹角为，衣服受到重力、风力、衣架两臂对衣服的弹力作用，且这四个力的作用线交于同一点，如图乙所示。已知重力加速度为，则（     ） A．图甲衣架左、右两臂对衣服作用力大小均为 B．甲、乙两图中衣架对衣服作用力大小相等 C．图乙衣架左臂对衣服作用力大小为 D．图乙衣架右臂对衣服作用力不为0 【答案】D 【详解】A．图甲中衣服受力情况如图所示 有 解得，故A错误； B．甲图中衣架两臂对衣服弹力的合力与重力平衡，故衣架对衣服作用力的大小为、方向竖直向上；乙图中衣服额外受到水平风力，衣架对衣服的合力大小等于重力和水平风力的合力，故衣架对衣服的合力大小为 所以，甲、乙两图中的衣架对衣服的作用力大小不相等，故B错误； CD．图乙中衣服和衣架整体受力如图所示 竖直方向有 水平方向有 解得， 衣服稳定后轻绳与竖直方向夹角为，衣架光滑且顶角为，根据几何关系有，衣架左臂水平，衣架右臂与竖直方向成 。 衣服受到重力、风力、衣架两臂对衣服的弹力作用，且这四个力的作用线交于同一点，如图所示 竖直方向有 水平方向有 联立解得，故C错误，D正确。 故选D。 二、图解法与三角形法则 3．（单选）如图所示，一根细绳系着一个质量为m的小球，细绳上端固定在天花板上，给小球施加力F，小球平衡后细绳与竖直方向的夹角。现改变F的方向，但仍要使小球在图中位置保持平衡，即不变，重力加速度为g，则F的大小不可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】对小球受力分析，其受到自身的重力、绳子的拉力以及外力F。若让小球保持平衡状态，则这三个力恰好能做成首尾相连的三角形，如图所示 则当F的方向与拉力T的方向相垂直时，拉力F有最小值，其有 由上述的分析可知，其有，不可能是。 故选A。 4．（单选）某攀岩运动员到达山顶后用如下方式下山，绳的一端固定在山顶，另一端拴在运动员的腰间，点是缓冲的下降器位置，点是山顶的固定点，点是人重心位置简化图所示。沿岩壁缓缓下滑。在下移过程中可以把运动员看作一个质点。某时刻绳与岩壁成，绳与竖直方向也成（图中实线），则下列判断正确的是（     ） A．在图中实线位置时，绳子对运动员的拉力比运动员重力大 B．在图中实线位置时，绳子对运动员的拉力远比运动员的重力大 C．当运动员的重心下降到虚线位置的过程中，绳子对运动员的拉力增大 D．当运动员的重心下降到虚线位置的过程中，绳子对运动员的拉力不变 【答案】C 【详解】AB．运动员缓慢下滑，处于平衡状态，受三个力：重力（竖直向下）、绳子的拉力（沿向左上）、轻杆的作用力（沿向右上，轻杆铰链作用力沿杆）。 已知绳和岩壁、杆和岩壁的夹角均为，根据平衡条件： 水平方向： 解得 竖直方向： 代入得，故A错误，B错误； CD．设、在岩壁上的距离（定值），对任意位置，结合三角形相似可得： 运动员重心下降到虚线位置的过程中，绳子的长度逐渐增大，和不变，因此绳子拉力逐渐增大，故C正确，D错误。 故选C 。 5．（单选）如图所示，工人利用滑轮组把重物缓慢提起，下列判断正确的是（     ） A．工人受到的重力和支持力是一对平衡力 B．工人对绳的拉力大于绳对工人的拉力 C．重物缓缓拉起过程，绳子拉力变小 D．重物缓缓拉起过程，工人受到的地面支持力变小 【答案】D 【详解】A．对人进行受力分析：人受竖直向下的重力，竖直向上的绳子拉力和地面的支持力，由平衡条件得，工人受到的重力和支持力不是一对平衡力，故A错误； B．工人对绳的拉力与绳对工人的拉力，是一对相互作用力，它们是大小相等的，故B错误； C．假设绳子与竖直方向夹角为，由题意，可得，重物缓缓拉起过程，变大，绳子拉力变大，故C错误； D．对工人进行受力分析得，可得，重物缓缓拉起过程中，绳子拉力变大，则工人受到的地面支持力变小，故D正确。 故选D。 6．水平地面固定一倾角的斜面，一质量小球放在斜面上，并用垂直斜面的挡板挡住，如图（a）所示，球处于静止状态，不计小球受到的摩擦力，取重力加速度大小，，。 (1)求挡板对球的支持力大小、斜面对球的支持力大小； (2)将挡板缓慢转至竖直（如图b）的过程中，挡板对球的支持力大小和斜面对球的支持力大小如何变化？请说明理由并求出当挡板转至竖直状态时、的大小。 【答案】(1)， (2)挡板对球的支持力逐渐变大，斜面对球的支持力逐渐变大 当挡板转至竖直时，对小球受力分析，有 【详解】（1）对小球受力分析，沿斜面方向有     垂直于斜面方向有     （2）对小球受力分析，其受到的力组成的矢量三角形如图所示 其中，斜面对球的支持力方向不变，根据示意图可知，将挡板缓慢转至竖直的过程中，挡板对球的支持力逐渐变大，斜面对球的支持力逐渐变大 当挡板转至竖直时，对小球受力分析，有     【点睛】 7．（单选）如图所示，一根轻质细绳两端分别固定在足够长的两竖直杆上等高的A、B点，两竖直杆间的距离为4m，质量为0.6kg、可视为质点的灯笼用轻质光滑挂钩挂在绳上。无风时灯笼静止的状态记为状态1，此时细绳状态如实线所示且细绳上的弹力大小为5N；当灯笼受到水平向右的恒定风力时，灯笼静止的状态记为状态2，细绳状态如虚线所示。细绳长度始终不变，取重力加速度大小g=10m/s2，下列判断正确的是（　　） A．细绳的长度为2.5m B．状态2下挂钩两侧细绳的夹角大于状态1下挂钩两侧细绳的夹角 C．若在状态1下缓慢把细绳右端沿竖直杆下移（灯笼未落地），则细绳上的弹力逐渐减小 D．若在状态2下缓慢把细绳右端沿竖直杆下移（灯笼未落地），则细绳上的弹力逐渐减小 【答案】D 【详解】AC．设绳长为L，因光滑轻质挂钩，可知两边绳子的拉力相等，设为F，绳子与竖直方向的夹角θ相等，根据平衡条件有 解得 设灯笼与绳子的交点为O，根据几何关系有 又 则有 解得绳长为 若在状态1下缓慢把细绳右端沿竖直杆下移（灯笼未落地），根据 可知θ不变，根据平衡条件有 可知F不变，故AC错误； BD．受到水平向右的恒定风力时，灯笼受力增加一个风力，四力平衡，两个绳子的拉力的合力与重力、风力的合力相平衡，如图所示的状态 设有风时绳子夹角的一半为α，根据几何关系有 无风时根据几何关系有 由图分析，可知 故sinθ>sinα，即θ>α 当在有风的情况下，缓慢把细绳右端沿竖直杆下移（灯笼未落地），根据图像可以看出，两端绳子之间的夹角变小，但是两细绳拉力的合力为恒力，则细绳上的弹力逐渐减小，故B错误，D正确。 故选D。 三、临界极值与刚体平衡 8．（单选）如图所示，一个物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.6，现用一个与水平方向成60º角斜向下方的推力F推物体，下列判断正确的是（    ） A．物体一定保持静止 B．物体一定向右运动 C．若F足够大则向右运动 D．无法判定是否运动 【答案】A 【详解】当有推力F时，最大静摩擦力为 此时推力水平分量 故无论力多大 所以物体不会滑动，故A正确，BCD错误。 故选A。 【点评】除摩擦力以外，物体受到的其它力的合外力大于最大静摩擦力是物体才开始滑动。 9．（单选）某公铁两用斜拉桥跨度超千米．如图所示，桥体中三块相同的钢箱梁1、2、3受到钢索拉力的方向相同，相邻钢箱梁间的作用力均沿水平方向．则 A．钢箱梁1对2的作用力大于钢箱梁2对1的作用力 B．钢箱梁1、2间作用力大于钢箱梁2、3间作用力 C．钢箱梁3所受合力最大 D．三块钢箱梁受到钢索的拉力大小相等 【答案】D 【详解】A. 钢箱梁1对2的作用力和钢箱梁2对1的作用力是相互作用力，一定等大反向，故A错误； B. 钢箱梁1对2存在水平向右的作用力，钢箱梁3对2存在水平向左的作用力，钢索拉力对2存在水平向右的分力，根据钢箱梁2水平方向受力平衡，可知钢箱梁1、2间作用力小于钢箱梁2、3间作用力，故B错误； C. 根据平衡条件可知每个钢箱梁的合力都为零，故C错误； D. 设钢索和水平夹角为，钢索的拉力为T，根据平衡条件可知每个钢箱梁的合力都为零，竖直方向上存在 因为钢索拉力的方向相同，钢箱梁质量都相同，所以钢索拉力大小相等，故D正确。 故选D。 10．（单选）如图所示，A、B、C三块滑块叠在一起，对滑块B施加水平拉力F，此时三块滑块一起在水平地面上做匀速直线运动，且恰好不发生相对运动，若A、B质量均为1kg，滑块间的动摩擦因数均为，滑块与地面间的动摩擦因数均为，且，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则滑块C的质量为（     ） A．1kg B．2kg C．3kg D．4kg 【答案】D 【知识点】滑动摩擦力的大小与方向、整体法与隔离法解决共点力平衡问题、恰好发生相对滑动的临界问题 【详解】对滑块A、B、C整体受力分析有 对滑块A、B整体受力分析有 联立解得 故选D。 11．（单选）如图所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的细绳连接后悬挂在O点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态。若要使两小球处于静止状态且细线OA与竖直方向的夹角保持不变，重力加速度为g，则外力F的大小（     ） A．可能为mg B．可能为 C．一定为mg D．可能为3mg 【答案】D 【详解】对A、B两球整体受力分析，受重力 OA绳子的拉力以及外力F，三力平衡，将绳子的拉力和外力F合成，其合力与重力平衡，如图所示： 当外力F与绳子的拉力垂直时，外力F最小，最小值为 由于外力F的方向具有不确定性，因而从理论上讲，外力F最大值可以取到大于的任意值。 故选D。 12．（单选）如图所示，在两伸直的食指上水平地放一根质量均匀的木棍，起初两指分开一定的距离，棍的位置左右不对称．在木棍不掉下的情况下，缓慢移动两指，缩小其间距离，直到并拢，这时会发现两指会合的地方在 （    ） A．若左边手指先移动，则会合处在棍的中央右侧 B．若左边手指先移动，则会合处在棍的中央左侧 C．由于开始时左边手指离中心近，会合处在棍的中央右侧 D．不管开始情况如何，会合处总在棍的中央附近 【答案】D 【详解】解:A、B，两手指距木棍两端的距离相同,缓慢地相向移动两个手指,刚开始移动时,右手食指相对木棍移动,而左手食指相对木棍未发生移动,说明右食指与木棍间的摩擦力小于左食指与木棍间的摩擦力. C、D，当两手指碰到一起时,两个手指在木棍的重心位置,因为是一根质量均匀的木棍,所以当两手指碰到一起时,两手指的位置在木棍中央. 所以D选项是正确的. —————————————————【保提高】————————————————— 13．（多选）一端装有定滑轮的粗糙斜面体置于地面上，A、B两物块通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦），如图所示。现用水平力F作用于物块B上，缓缓拉开一小角度，此过程中斜面体与物块A仍然静止。则下列说法正确的是（     ） A．缓缓拉开的过程中水平拉力变大 B．斜面体所受地面的支持力不变 C．斜面对物体作用力的合力变大 D．物体所受斜面体的摩擦力变小 【答案】AB 【详解】A．对物体受力分析，受重力、水平拉力和绳子拉力，设绳子与竖直方向夹角为，根据平衡条件有， 缓缓拉开过程中增大，则变大，变大，故A正确。 B．对斜面体、物体和物体组成的整体受力分析，竖直方向受总重力和地面的支持力，水平方向受拉力和地面的摩擦力。竖直方向平衡，支持力等于总重力，保持不变，故B正确。 CD．对物体受力分析，斜面对的作用力是支持力和摩擦力的合力，由于初始状态摩擦力方向未知，无法确定合力变化情况，也无法确定摩擦力大小变化情况，故CD错误。 故选AB。 14．如图，在某物流仓库的打包工位上，A、B为叠放在水平地面上的两个货箱。A货箱（上方小箱）质量，B货箱（下方大箱）质量。水平轻弹簧一端固定在墙壁上，另一端与A货箱相连，弹簧处于原长状态，其劲度系数。B货箱与地面之间的动摩擦因数。现有一水平向左的推力作用于B货箱，使B货箱缓缓向墙壁移动，当B货箱移动时，两货箱开始相对滑动。各接触面间最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，取重力加速度大小，求： (1)两个货箱之间的动摩擦因数； (2)两个货箱相对滑动后瞬间，水平推力的大小F。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）两货箱刚开始相对运动时，弹簧弹力大小 B货箱缓缓向墙壁移动，A、B处于动态平衡，对A货箱受力分析有，， 解得 （2）根据牛顿第三定律得，A对B的力， B货箱缓缓向墙壁移动，A、B处于动态平衡，两货箱刚开始相对运动时，对B货箱受力分析有，， 解得 15．有两本完全相同的书A、B，每本书重均为5N。若将两本书各分成两等份后，交叉叠放在一起置于光滑桌面上，如图所示。将书A固定不动，用水平向右的力F缓缓把书B抽出。任意两张纸之间的动摩擦因数相等。 (1)若将每本书分成2份，求从上往下数第三个接触面的压力大小； (2)若将每本书分成2份，且，则纸张间的动摩擦因数。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）若将每本书分成2份，第三个接触面压力大小 （2）将书分成2份，用水平向右的力F把书B抽出时，拉力，则B书受到向左的摩擦力有3个， 如图 可知，， 由力的平衡条件可得 联立解得 16．如图所示，一根原长，劲度系数的轻弹簧，被压缩在与之连接的小滑块、之间并处于水平状态，此时弹簧的长度。滑块被压在竖直墙面上，滑块置于粗糙的水平台面上，整个装置处于静止状态。已知与墙面、与桌面间的动摩擦因数均为，，，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度。 (1)求墙面对的摩擦力大小； (2)对施加水平向右的拉力，使缓慢沿桌面滑动。求： ①刚开始滑动时拉力的大小； ②恰好要下滑时，滑动的距离。 【答案】(1)5N (2)①12N；②7.5cm 【详解】（1）对受力分析，竖直方向有墙面对的摩擦力大小 （2）①对受力分析，其刚开始向右滑动时，水平方向上弹簧向右的推力、向右的拉力和向左的摩擦力平衡，即 其中弹簧推力为 摩擦力为 联立解得 ②恰好要下滑时，设此时弹簧长度为，重力恰好与此时的最大静摩擦力相等，即 此时弹簧的弹力为 滑动的距离 联立解得 17．如图所示，半径为的光滑半球面固定在水平地面上，定滑轮（半径可忽略）在半球面球心的正上方，的距离为，绕过定滑轮的轻绳一端连接质量为的小球（可视为质点），另一端连接质量为的木块，木块置于粗糙水平地面上，与地面间的动摩擦因数。木块在水平向右的拉力的作用下缓慢向右移动，当、之间的轻绳长为时、之间的轻绳与水平方向的夹角。重力加速度，，，求此时： (1)轻绳对小球的拉力大小； (2)水平向右的拉力的大小。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）分别对小球A和滑块B受力分析如图所示 对小球A，处于平衡状态，由相似三角形有 解得 （2）对滑块B，处于平衡状态，水平方向有 竖直方向有 又因为 解得 18．（多选）如图所示，光滑水平地面上放有截面为四分之一圆的柱状物体A，A与墙之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的推力F，整个装置保持静止．若将A位置向左移动稍许，整个装置仍能保持平衡，则(　　　   ) A．B对A的作用力减小 B．水平外力F增大 C．墙对B的作用力减小 D．地面对A的支持力减小 【答案】AC 【分析】先对B球受力分析，受到重力mg、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N，然后根据共点力平衡条件得到A球左移后各个力的变化情况；最后再对整体受力分析，根据平衡条件判断推力F和地面的支持力的变化情况． 【详解】对B球受力分析，受到重力mg、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N，如图 当A球向左移动后，A球对B球的支持力N′的方向不断变化，根据平衡条件结合合成法可以知道A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N都在不断减小，则B对A的作用力也减小； 再对A和B整体受力分析，受到总重力G、地面支持力FN，推力F和墙壁的弹力N，如图 根据平衡条件，有 F=N FN=G 故地面对A的支持力保持不变，推力F随着壁对B球的支持力N的不断减小而不断减小 故应选：AC． 【点睛】本题关键是先对小球B受力分析，根据平衡条件得到各个力的变化情况，然后再对A、B整体受力分析，再次根据平衡条件列式分析． 19．（多选）如图所示，一木板静置于水平地面上，木板上方A处固定着一弹性轻绳（遵循胡克定律），原长状态时刚好到达其正下方B处，且B处有一光滑铁钉，将一质量为m的物块连接在弹性绳的下端，物块静止在木板上时，弹性绳（靠在铁钉右边）的伸长量（其中k为劲度系数，g为重力加速度）。已知物块和木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现水平向左缓慢推动木板，当物块刚要相对木板滑动时（    ） A．木板对物块的支持力大小为 B．木板对物块的支持力大小为 C．木板对物块的摩擦力大小为 D．木板对物块的摩擦力大小为 【答案】AD 【知识点】恰好发生相对滑动的临界问题 【详解】当物块刚要相对木板滑动时，设此时弹性绳与竖直方向间的夹角为，对物块受力分析，设木板对物块的支持力大小为，木板对物块的摩擦力大小为，在水平方向上有 竖直方向上有， 由几何关系可知， 解得， 故选AD。 —————————————————【冲高考】————————————————— 20．如图所示，物块A通过滑轮与物块B相连，系统处于静止状态。已知物块A的质量为1kg，物块B的质量为6kg，物块B与水平面之间的动摩擦因数为，滑轮质量不计，且滑轮与绳间摩擦不计，绳子不可伸长，平衡时段绳子与竖直方向的夹角为，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，求： (1)平衡时段绳子张力大小； (2)增加物块A的质量，A质量为多大时，物块B将开始滑动。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）滑轮受到三段绳子的作用力，两段分别连接物块A、物块B的绳子张力大小相等，都等于A的重力 段绳子的拉力，可得 （2）设此时A的质量为，则连接B的绳子张力 对B受力分析：B的重力，由几何关系可得绳子拉力与水平方向夹角为，根据正交分解和共点力平衡得竖直方向 水平方向：B将开始滑动时，拉力的水平分量等于最大静摩擦力，即 代入，解得 21．索道装置简化如图所示，倾角为的轨道上套一个质量为的滑轮，质量为的小车和滑轮之间用不可伸长的轻绳相连。某次检修中，师傅对小车施加一个拉力，使小车从滑轮正下方的点缓慢移动，运动过程中与轻绳的夹角始终保持，直到轻绳水平，小车到达点，如图所示。整个过程滑轮保持静止，重力加速度为，求： (1)小车到达点时，拉力的大小； (2)小车到达点时，滑轮受到轨道的弹力、摩擦力分别多大； (3)小车从点缓慢移动到点的过程中，轻绳上拉力、的最大值分别为多少。 【答案】(1) (2)， (3)， 【详解】（1）小车到达点时，对小车受力分析如图所示 由平衡条件可得 解得拉力 （2）小车水平方向受力平衡，满足 设轨道对滑轮的摩擦力大小为，弹力大小为，对滑轮受力分析如图所示，由平衡条件可得 ， 代入 解得， （3）从初始位置直到轻绳水平过程中，外力与轻绳上的拉力夹角始终保持不变，作受力分析辅助圆如图所示 由图可知，外力与轻绳拉力首尾连接始终夹角；当与小车的重力垂直时，轻绳上拉力最大，最大值 同理，当与小车的重力垂直时，外力最大，最大值 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 相互作用——力　分层作业（5.1-5.3节）（学生版） 目录 【练基础】 1 一、平衡条件与受力分析 1 二、图解法与三角形法则 1 三、临界极值与刚体平衡 3 【保提高】 5 【冲高考】 7 —————————————————【练基础】————————————————— 一、平衡条件与受力分析 1．（多选）如图所示，用恒力拉动木板，使之在桌面上向右滑动。已知木箱重20 N，木板重20 N，木箱与木板、木板与桌面的动摩擦因数都是0.1，以下说法正确的是（     ） A．木箱受到向左的滑动摩擦力 B．木板的上下表面都受到向左的滑动摩擦力 C．弹簧测力计的读数为2 N D．拉动木板的力为4 N 2．（单选）如图甲所示，质量为的衣服对称挂在顶角为的等腰三角形光滑衣架上，衣架质量和体积均忽略不计，衣架用轻绳悬挂在晾衣杆上。当风沿水平方向吹来，衣服稳定后轻绳与竖直方向夹角为，衣服受到重力、风力、衣架两臂对衣服的弹力作用，且这四个力的作用线交于同一点，如图乙所示。已知重力加速度为，则（     ） A．图甲衣架左、右两臂对衣服作用力大小均为 B．甲、乙两图中衣架对衣服作用力大小相等 C．图乙衣架左臂对衣服作用力大小为 D．图乙衣架右臂对衣服作用力不为0 二、图解法与三角形法则 3．（单选）如图所示，一根细绳系着一个质量为m的小球，细绳上端固定在天花板上，给小球施加力F，小球平衡后细绳与竖直方向的夹角。现改变F的方向，但仍要使小球在图中位置保持平衡，即不变，重力加速度为g，则F的大小不可能为（　　） A． B． C． D． 4．（单选）某攀岩运动员到达山顶后用如下方式下山，绳的一端固定在山顶，另一端拴在运动员的腰间，点是缓冲的下降器位置，点是山顶的固定点，点是人重心位置简化图所示。沿岩壁缓缓下滑。在下移过程中可以把运动员看作一个质点。某时刻绳与岩壁成，绳与竖直方向也成（图中实线），则下列判断正确的是（     ） A．在图中实线位置时，绳子对运动员的拉力比运动员重力大 B．在图中实线位置时，绳子对运动员的拉力远比运动员的重力大 C．当运动员的重心下降到虚线位置的过程中，绳子对运动员的拉力增大 D．当运动员的重心下降到虚线位置的过程中，绳子对运动员的拉力不变 5．（单选）如图所示，工人利用滑轮组把重物缓慢提起，下列判断正确的是（     ） A．工人受到的重力和支持力是一对平衡力 B．工人对绳的拉力大于绳对工人的拉力 C．重物缓缓拉起过程，绳子拉力变小 D．重物缓缓拉起过程，工人受到的地面支持力变小 6．水平地面固定一倾角的斜面，一质量小球放在斜面上，并用垂直斜面的挡板挡住，如图（a）所示，球处于静止状态，不计小球受到的摩擦力，取重力加速度大小，，。 (1)求挡板对球的支持力大小、斜面对球的支持力大小； (2)将挡板缓慢转至竖直（如图b）的过程中，挡板对球的支持力大小和斜面对球的支持力大小如何变化？请说明理由并求出当挡板转至竖直状态时、的大小。 7．（单选）如图所示，一根轻质细绳两端分别固定在足够长的两竖直杆上等高的A、B点，两竖直杆间的距离为4m，质量为0.6kg、可视为质点的灯笼用轻质光滑挂钩挂在绳上。无风时灯笼静止的状态记为状态1，此时细绳状态如实线所示且细绳上的弹力大小为5N；当灯笼受到水平向右的恒定风力时，灯笼静止的状态记为状态2，细绳状态如虚线所示。细绳长度始终不变，取重力加速度大小g=10m/s2，下列判断正确的是（　　） A．细绳的长度为2.5m B．状态2下挂钩两侧细绳的夹角大于状态1下挂钩两侧细绳的夹角 C．若在状态1下缓慢把细绳右端沿竖直杆下移（灯笼未落地），则细绳上的弹力逐渐减小 D．若在状态2下缓慢把细绳右端沿竖直杆下移（灯笼未落地），则细绳上的弹力逐渐减小 三、临界极值与刚体平衡 8．（单选）如图所示，一个物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.6，现用一个与水平方向成60º角斜向下方的推力F推物体，下列判断正确的是（    ） A．物体一定保持静止 B．物体一定向右运动 C．若F足够大则向右运动 D．无法判定是否运动 9．（单选）某公铁两用斜拉桥跨度超千米．如图所示，桥体中三块相同的钢箱梁1、2、3受到钢索拉力的方向相同，相邻钢箱梁间的作用力均沿水平方向．则 A．钢箱梁1对2的作用力大于钢箱梁2对1的作用力 B．钢箱梁1、2间作用力大于钢箱梁2、3间作用力 C．钢箱梁3所受合力最大 D．三块钢箱梁受到钢索的拉力大小相等 10．（单选）如图所示，A、B、C三块滑块叠在一起，对滑块B施加水平拉力F，此时三块滑块一起在水平地面上做匀速直线运动，且恰好不发生相对运动，若A、B质量均为1kg，滑块间的动摩擦因数均为，滑块与地面间的动摩擦因数均为，且，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则滑块C的质量为（     ） A．1kg B．2kg C．3kg D．4kg 11．（单选）如图所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的细绳连接后悬挂在O点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态。若要使两小球处于静止状态且细线OA与竖直方向的夹角保持不变，重力加速度为g，则外力F的大小（     ） A．可能为mg B．可能为 C．一定为mg D．可能为3mg 12．（单选）如图所示，在两伸直的食指上水平地放一根质量均匀的木棍，起初两指分开一定的距离，棍的位置左右不对称．在木棍不掉下的情况下，缓慢移动两指，缩小其间距离，直到并拢，这时会发现两指会合的地方在 （    ） A．若左边手指先移动，则会合处在棍的中央右侧 B．若左边手指先移动，则会合处在棍的中央左侧 C．由于开始时左边手指离中心近，会合处在棍的中央右侧 D．不管开始情况如何，会合处总在棍的中央附近 —————————————————【保提高】————————————————— 13．（多选）一端装有定滑轮的粗糙斜面体置于地面上，A、B两物块通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦），如图所示。现用水平力F作用于物块B上，缓缓拉开一小角度，此过程中斜面体与物块A仍然静止。则下列说法正确的是（     ） A．缓缓拉开的过程中水平拉力变大 B．斜面体所受地面的支持力不变 C．斜面对物体作用力的合力变大 D．物体所受斜面体的摩擦力变小 14．如图，在某物流仓库的打包工位上，A、B为叠放在水平地面上的两个货箱。A货箱（上方小箱）质量，B货箱（下方大箱）质量。水平轻弹簧一端固定在墙壁上，另一端与A货箱相连，弹簧处于原长状态，其劲度系数。B货箱与地面之间的动摩擦因数。现有一水平向左的推力作用于B货箱，使B货箱缓缓向墙壁移动，当B货箱移动时，两货箱开始相对滑动。各接触面间最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，取重力加速度大小，求： (1)两个货箱之间的动摩擦因数； (2)两个货箱相对滑动后瞬间，水平推力的大小F。 15．有两本完全相同的书A、B，每本书重均为5N。若将两本书各分成两等份后，交叉叠放在一起置于光滑桌面上，如图所示。将书A固定不动，用水平向右的力F缓缓把书B抽出。任意两张纸之间的动摩擦因数相等。 (1)若将每本书分成2份，求从上往下数第三个接触面的压力大小； (2)若将每本书分成2份，且，则纸张间的动摩擦因数。 16．如图所示，一根原长，劲度系数的轻弹簧，被压缩在与之连接的小滑块、之间并处于水平状态，此时弹簧的长度。滑块被压在竖直墙面上，滑块置于粗糙的水平台面上，整个装置处于静止状态。已知与墙面、与桌面间的动摩擦因数均为，，，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度。 (1)求墙面对的摩擦力大小； (2)对施加水平向右的拉力，使缓慢沿桌面滑动。求： ①刚开始滑动时拉力的大小； ②恰好要下滑时，滑动的距离。 17．如图所示，半径为的光滑半球面固定在水平地面上，定滑轮（半径可忽略）在半球面球心的正上方，的距离为，绕过定滑轮的轻绳一端连接质量为的小球（可视为质点），另一端连接质量为的木块，木块置于粗糙水平地面上，与地面间的动摩擦因数。木块在水平向右的拉力的作用下缓慢向右移动，当、之间的轻绳长为时、之间的轻绳与水平方向的夹角。重力加速度，，，求此时： (1)轻绳对小球的拉力大小； (2)水平向右的拉力的大小。 18．（多选）如图所示，光滑水平地面上放有截面为四分之一圆的柱状物体A，A与墙之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的推力F，整个装置保持静止．若将A位置向左移动稍许，整个装置仍能保持平衡，则(　　　   ) A．B对A的作用力减小 B．水平外力F增大 C．墙对B的作用力减小 D．地面对A的支持力减小 19．（多选）如图所示，一木板静置于水平地面上，木板上方A处固定着一弹性轻绳（遵循胡克定律），原长状态时刚好到达其正下方B处，且B处有一光滑铁钉，将一质量为m的物块连接在弹性绳的下端，物块静止在木板上时，弹性绳（靠在铁钉右边）的伸长量（其中k为劲度系数，g为重力加速度）。已知物块和木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现水平向左缓慢推动木板，当物块刚要相对木板滑动时（    ） A．木板对物块的支持力大小为 B．木板对物块的支持力大小为 C．木板对物块的摩擦力大小为 D．木板对物块的摩擦力大小为 —————————————————【冲高考】————————————————— 20．如图所示，物块A通过滑轮与物块B相连，系统处于静止状态。已知物块A的质量为1kg，物块B的质量为6kg，物块B与水平面之间的动摩擦因数为，滑轮质量不计，且滑轮与绳间摩擦不计，绳子不可伸长，平衡时段绳子与竖直方向的夹角为，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，求： (1)平衡时段绳子张力大小； (2)增加物块A的质量，A质量为多大时，物块B将开始滑动。 21．索道装置简化如图所示，倾角为的轨道上套一个质量为的滑轮，质量为的小车和滑轮之间用不可伸长的轻绳相连。某次检修中，师傅对小车施加一个拉力，使小车从滑轮正下方的点缓慢移动，运动过程中与轻绳的夹角始终保持，直到轻绳水平，小车到达点，如图所示。整个过程滑轮保持静止，重力加速度为，求： (1)小车到达点时，拉力的大小； (2)小车到达点时，滑轮受到轨道的弹力、摩擦力分别多大； (3)小车从点缓慢移动到点的过程中，轻绳上拉力、的最大值分别为多少。 学科网（北京）股份有限公司 $