2021-2022新教材鲁科版物理必修第一册课时检测：4.习题课三三类典型的平衡问题含解析

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课时跟踪检测十六三类典型的平衡问题

1.如图所示，物体 A靠在竖直墙面上，在竖直轻弹簧的作用下，A、B保持

静止。物体 B的受力个数为(　　)

A．2　　　　　　　 B．3

C．4 D．5

解析：选C　以 A为研究对象，受力情况如图甲所示，此时，墙对物体 A

没有支持力(此结论可利用整体法得出)。再以 B为研究对象，结合牛顿第三运动定律，其

受力情况如图乙所示，即要保持物体 B平衡，B应受到重力、压力、摩擦力、弹簧弹力 F

四个力的作用。

2.如图所示，A、B为同一水平线上的两个相同的绕绳轮子。现按箭头方

向以相同的速度缓慢转动 A、B，使重物 C缓慢上升。在此过程中绳上的拉力

大小(　　)

A．保持不变 B．逐渐减小

C．逐渐增大 D．先减小后增大

解析：选C　设绳子与竖直方向的夹角为 θ，对重物进行受力分析后，可得 2Tcos θ＝

G，则 T＝。在重物 C缓慢上升的过程中，夹角 θ逐渐增大，cos θ逐渐减小，则 T逐渐增

大，选项 C正确。

3．一氢气球下系一重物 G，重物只在重力和绳的拉力 F作用下做匀速直线运动，不计

空气阻力和风力的影响，重物匀速运动的方向如图中箭头所示的虚线方向，图中气球和重

物G在运动中所处的位置正确的是(　　)

解析：选A　重物只在重力和绳的拉力作用下做匀速直线运动，那么这两个力满足二

力平衡，即绳的拉力的方向是竖直向上的，故 A正确。

4. 如图所示，细绳 OM 与ON 所能承受的最大拉力相同，长度

lOM>lON，在 O结点处用细绳 OC 悬挂一重物，细绳 ON 与细绳 OM 垂直，则在不断增加重

物的重力过程中(绳OC 不会断)(　　)

A．ON 绳先被拉断

B．OM 绳先被拉断

C．ON 绳和 OM 绳同时被拉断

D．因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断

解析：选A　由于 lOM>lON，所以 α>β，由于重物对 O点向下的拉力而

使OM，ON 绳张紧，则 FC分解为 FOM，FON 两个分力，如图所示，由平

行四边形定则得 FON>FOM，根据平衡条件，可知绳 ON 承受的拉力较大，

所以在 G增大的过程中，绳 ON 先断。

5.如图所示，用绳索将重物挂在墙上，不考虑墙的摩擦，如果把绳的长度增加

一些，则球对绳的拉力 F1和球对墙的压力 F2的变化情况是(　　)

A．F1增大，F2减小

B．F1减小，F2增大

C．F1和F2都减小

D．F1和F2都增大

解析：选C　把球的重力往两个方向上分解如图所示，当绳长增加时，拉力 F1与竖直

方向夹角变小，F1变为 F1′，F2变为 F2′，由图知两个力均减小，故 C正确。

6.如图所示，在水平力 F的作用下，木块 A、B保持静止。若木块 A

与B的接触面是水平的，且 F≠0。则关于木块 B的受力个数，可能是(

)

A．3个或 4个B．3个或 5个

C．4个或 5个D．4个或 6个

解析：选C　木块 B一定受重力和 A对它的压力；将 A、B看作整体，因整体保持静

止，所以 B一定受斜面的支持力；隔离木块 A并对其受力分析，因 A静止，故 A一定受 B

的静摩擦力，从而 B也一定受 A的静摩擦力；斜面对木块 B可能有静摩擦力的作用。综上

所述，选 C。

7.一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接，并悬挂在空中。在稳定水平风力作用

下发生倾斜，悬绳与竖直方向的夹角为 30°，如图所示。设每只灯笼的质量均为

m。则自上往下第二只灯笼对第三只灯笼的拉力大小为(　　)

A．2mg B．mg

C.mg D．8mg

解析：选A　以下面三只灯笼的整体为研究对象，进行受力分析，如图所

示。竖直方向有 Tcos 30°＝3mg，得 T＝＝2mg，故选 A。

8.如图所示，倾角为 α、质量为 M的斜面体静止在水平桌面上，质量为 m

的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是(　　)

A．木块受到的摩擦力大小是 mgcos α

B．木块对斜面体的压力大小是 mgsin α

C．桌面对斜面体的摩擦力大小是 mgsin αcos α

D．桌面对斜面体的支持力大小是(M＋m)g

解析：选D　根据力的平衡条件，可知木块受到的静摩擦力大小为 mgsin α，木块对斜

面体的压力大小为 mgcos α，则 A、B项错误；由整体法知，桌面对斜面体的摩擦力大小为

0，支持力大小为(M＋m)g，则 C项错误，D项正确。

9.如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为 m的小圆环 A，用一

细线悬吊一个质量也为 m的球 B。现用一水平拉力缓慢地拉起球 B，使

细线与竖直方向成 37°角，此时环 A仍保持静止。(sin 37°＝0.6，cos

37°＝0.8)求：

(1)此时细线张力 T的大小；

(2)环受到的摩擦力的大小。

解析：(1)取球 B为研究对象进行受力分析，受到拉力 F、重力 mg、细线拉力 T，由共

点力的平衡条件有

Tsin 37°＝F

Tcos 37°＝mg

联立解得 F＝0.75mg，T＝1.25mg。

(2)取A、B组成的系统为研究对象，在水平方向上受到拉力和摩擦力而平衡，摩擦力 f

与拉力 F大小相等、方向相反，则 f＝0.75 mg，

答案：(1)1.25mg　(2)0.75mg

10.如图所示，在固定斜面上的一物块受到一外力 F的作用，F平行于斜

面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值

和最小值分别为 F1和F2(F2>0)。由此可求出(　　)

A．物块的质量

B．斜面的倾角

C．物块与斜面间的最大静摩擦力

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