掛件、連接體模型，動態平衡

1.一種簡易的重物提升裝置如圖所示,通過卷揚機牽引，利用定滑輪將重物提升至某高處,然

后由工人將重物水平緩慢拉至平臺上。在工人拉動重物靠近平臺的過程中，下列說法正確的是

()□

A.地面對人的摩擦力變小

B.0A繩的拉力與0C繩的拉力變大

C.OC、0B兩繩拉力的合力變小

D.0B繩的拉力變小

2.如圖所示,斜面固定于水平面上,正方體木塊的側面釘著一枚小釘子，小球通過一細線與小

釘子相連接后與木塊一起沿斜面下滑,且始終保持相對靜止。關于小球的受力情況，下列說法

正確的是()。

A.小球一定受兩個力作用

B.小球一定受三個力作用

C.小球可能受四個力作用

D.小球可能受三個力作用

3.如圖所示,有一臺彈簧和托盤下方支撐桿質量均可不計的彈簧臺秤,測得某物

體的質量為1.5kg,用力壓物體使臺秤示數為3.5kg,放手的瞬間物體的加速度

大小為10m/s2,重力加速度g取10m/s2,則臺秤的托盤質量為()。

A.0.5kgB.1kgC.1.5kgD.2kg1

4.如圖所示,豎直墻的一端與半圓的柱體B之間夾著一光滑的小球A,現在柱體上加一水平的

外力F,緩慢推動柱體向左移動一小段距離后，整個系統仍處于靜止狀態,則在此過程中，有

()□

A.小球A對柱體B的壓力逐漸減小

B.墻面對小球A的支持力先增大后減小

C.地面對柱體B的支持力增大

D.地面對柱體B的摩擦力逐漸減小

5.如圖所示，一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B,在光滑的水平面上運動,若汽車A的牽引力

為F,兩車以相同的加速度a向右做勻加速直線運動，此時兩車之間的相互作用力為F；若將此

11

裝置放在傾角為0的斜面上，設兩車與斜面之間的動摩擦因數均為L汽車A的牽引力F大

小不變,兩車以相同的加速度a沿斜面向上做勻加速直線運動,此時它們之間的相互作用力為

2

F,關于F、F和a、a的大小關系，下列說法正確的是（）。

21212

A.F>F,a>aB.F=F,a>a

12121212

C.F>F,a<aD.F=F,a二a

12121212

6.將體積相同、質量m=5m的燈籠A和質量m.=3ni的燈籠B用輕質細繩2連接，燈籠A又用輕

質細繩1懸掛在天花板上的。點,兩燈籠在相同的水平恒定風力作用下,處于靜止狀態,如圖所

示。其中，輕質細繩1與豎直方向的夾角a=45°,下列說法正確的是（）0

A.細繩1中的拉力大小為5mg

B.細繩2中的拉力大小為8d2mg

C.作用在每一個燈籠上的水平風力的大小為8mg

D.細繩2與豎直方向的夾角為53°

7.如圖所示，在斜面上A、B兩物體通過輕桿連在一起，已知A、B質量分別為m、m,它們與斜

12

面間的動摩擦因數分別為U、口，若它們在斜面上加速下滑，桿受到壓力作用，則有（）。

12

A.U>U,m=mB.U=P,m>m

12121212

C.U<U,m<mD.U=U,mWm

12121212

8.（多選）如圖所示,一長方體放置于粗糙水平地面上物塊A由跨過定滑輪的輕質細繩與物塊

B連接,系統處于靜止狀態,現對B施加一水平力F使B緩慢地升起,繩子偏離豎直方向一個角

度,在此過程中物塊A和長方體始終處于靜止狀態，則（）。

A.長方體對物塊A的摩擦力一直減小m——c

11

B.地面對長方體的支持力保持不變I>-XI、匸r

C.地面對長方體的支持力一直增大B

D.地面對長方體的摩擦力一直增大

9.（多選）一擋板把兩根完全相同的圓木擋在傾角為30°的斜坡上，截面圖如圖所示。在擋板

從豎直位置繞下端0點逆時針緩慢轉過45°角的過程中,若不計摩擦,下列判斷正確的是

（）o

A.a對b的彈力一直不變6

B.a對b的彈力先減小后增大爐/

C.斜坡對a的彈力一直減小八

D.斜坡對a的彈力先減小后增大

10.如圖所示,物塊P、Q的質量分別為3m和2m,用輕彈簧連接后放在光滑的水平面上,對Q施

加向右的水平拉力F,穩定后P、Q相對靜止地在水平面上運動，此時彈簧的形變量為L；若撤

11

去拉力F,換成大小為F的水平推力向右推P,穩定后P、Q相對靜止地在水平面上運動，彈簧

12

的形變量為L,若^則6的值是（）o

2L24F2

P/wwwwwQ

■:」

A—B.aC—D.l

4322

11.（多選）圖1是工廠里的貨物從車上面緩慢滑下的情景,現可以簡化為如圖2所示的模型，

在墻壁與地面間放置一表面粗糙、質量分布均勻的木板斜面,假設豎直墻壁光滑,水平地面粗

糙,現在一物塊從斜面頂端沿斜面緩慢滑下,則在其滑至底端的過程中，下列說法正確的是

（）。

A.豎直墻壁對木板的彈力在變大

B.地面對木板的彈力在變大

C.地面對木板的摩擦力在變小

D.地面對木板的作用力在變小

圖1圖2

12（多選）某同學利用阿特伍德機研究超重和失重現象,如圖所示,輕質定滑輪左側懸掛質量為

m的物塊,右側懸掛質量為2m的物塊,彈簧測力計示數為mg,不計一切阻力，則（）。

A.若在右側懸掛的物塊上再增加質量為m的物塊,彈簧測力計的讀數是王mg

5

B.若在右側懸掛的物塊上再增加質量為m的物塊,彈簧測力計的讀數是細g

5

C.若在左側懸掛的物塊上再增加質量為m的物塊,彈簧測力計的讀數是&mg

5

D.若在左側懸掛的物塊上再增加質量為m的物塊,彈簧測力計的讀數是士mg

5

【解析版】

掛件、連接體模型，動態平衡

1.一種簡易的重物提升裝置如圖所示,通過卷揚機牽引，利用定滑輪將重物提升至某高處,然

后由工人將重物水平緩慢拉至平臺上。在工人拉動重物靠近平臺的過程中，下列說法正確的是

()。

A.地面對人的摩擦力變小

B.0A繩的拉力與0C繩的拉力變大

C.OC、0B兩繩拉力的合力變小

D.0B繩的拉力變小

【答案】B

【解析】0B繩拉力大小等于重力大小，而0A繩拉力、0B繩拉力與0C繩的拉力這三個力

處于平衡狀態,所以三個力構成一個封閉的三角形,且0B繩拉力豎直向下，大小不變,如圖所

示。0點向右移動的過程中0A逆時針轉動，由圖可以看出0A繩的拉力與0C繩的拉力都一直

變大,B項正確;地面對人的摩擦力大小等于0C繩的拉力大小,逐漸變大,A項錯誤;OC、0B兩

繩拉力的合力大小等于0A繩上的拉力大小,逐漸變大,C項錯誤;0B繩的拉力不變,D項錯誤。

2.

如圖所示,斜面固定于水平面上,正方體木塊的側面釘著一枚小釘子，小球通過一細線與小釘

子相連接后與木塊一起沿斜面下滑,且始終保持相對靜止。關于小球的受力情況下列說法正

確的是()o

A.小球一定受兩個力作用

B.小球一定受三個力作用

C.小球可能受四個力作用

D.小球可能受三個力作用

【答案】D

【解析】當斜面光滑時，以整體為研究對象，得a=gsin0，小球受兩個力作用；當斜面不

光滑時，以整體為研究對象，得系統的加速度a=g(sin9-Ucos。)，隔離小球,設木塊對小球

的作用力為F,由牛頓第二定律得mgsinO-F=ma,代入加速度得F=umaos9,顯然,小球受

三個力作用,D項正確。

3.

如圖所示,有一臺彈簧和托盤下方支撐桿質量均可不計的彈簧臺程測得某物體的質量為1.5

kg,用力壓物體使臺秤示數為3.5kg,放手的瞬間物體的加速度大小為10m/s2,重力加速度g

取10m/s2,則臺秤的托盤質量為()。

A.0.5kgB.1kgC.1.5kgD.2kg

【答案】A

【解析】由已知得被測物體的質量m=l.5kg,用力壓物體，臺秤示數為3.5kg時,彈簧彈

力-5X1。N+m0g,其中mg為托盤重力,放手瞬間以整體為研究對象，由牛頓第二定律得

F-m0g-mg=(m0+m)a,代入數據得托盤質量m=0.5kg,A項正確。

4.

如圖所示,豎直墻的一端與半圓的柱體B之間夾著一光滑的小球A,現在柱體上加一水平的外

力F,緩慢推動柱體向左移動一小段距離后,整個系統仍處于靜止狀態,則在此過程中,有

()。

A.小球A對柱體B的壓力逐漸減小

B.墻面對小球A的支持力先增大后減小

C.地面對柱體B的支持力增大

D.地面對柱體B的摩擦力逐漸減小

【答案】A

【解析】對A球受力分析并建立直角坐標系如圖所示。由平衡條件，豎直方向有Feos

N

e=mg水平方向有N=Fsin。，聯立解得F=衛0,N=mgtan。。用水平力推動B緩慢向左移動

NNCOS0

一小段距離,A緩慢上升，則。減小,F減小,N減小。再根據牛頓第三定律知小球A對柱體B

N

的壓力逐漸減小,A項正確,B項錯誤。以整個系統為研究對象，地面對柱體B的支持力大小等

于兩物體的重力大小,此支持力不變,則摩擦力不變,C、D兩項錯誤。

5.如圖所示,一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B,在光滑的水平面上運動,若汽車A的牽引力

為F,兩車以相同的加速度a向右做勻加速直線運動，此時兩車之間的相互作用力為F；若將此

I1

裝置放在傾角為9的斜面上，設兩車與斜面之間的動摩擦因數均為“，汽車A的牽引力F大

小不變,兩車以相同的加速度a沿斜面向上做勻加速直線運動,此時它們之間的相互作用力為

2

F,關于F、F和a、a的大小關系，下列說法正確的是()。

21212

A.F>F,a>aB.F=F,a>a

12121212

C.F>F,a<aD.F=F,a=a

12121212

【答案】B

【解析】設汽車A和拖車B的質量分別為m和m,在水平面上的情況，對整體有F=(m+m)a,

ABAB1

對B有F=ma。在斜面上的情況，對整體有F-(m+m)gsin6-U(m+m)geos0=(m+m)a,對

1B1ABABAB2

B有F-mgsin9-Umgeos。=ma。聯立解得a>a,F二F二上是B項正確。

2BBB21212%+飛

6.將體積相同、質量叫二5m的燈籠A和質量m=3m的燈籠B用輕質細繩2連接，燈籠A又用輕

質細繩1懸掛在天花板上的。點，兩燈籠在相同的水平恒定風力作用下,處于靜止狀態,如圖所

示。其中，輕質細繩1與豎直方向的夾角a-45。，下列說法正確的是()0

A

z

A.細繩1中的拉力大小為5mg

B.細繩2中的拉力大小為842mg

C.作用在每一個燈籠上的水平風力的大小為8mg

D.細繩2與豎直方向的夾角為53°

【答案】D

【解析】把兩個燈籠A、B整體作為研究對象分析受力，整體受到豎直向下的重力8mg,水

平方向的風力F和沿輕質細繩1方向的拉力F作用，由平衡條件可得Fcos45°=8mg,8mgtan

11

45°=F,解得F=8V7mg,F=8mg,作用在每一個燈籠上的水平方向的風力為￡=4mg,A、C兩項錯誤;

12

隔離燈籠B分析受力,設沿輕質細繩2方向的拉力大小為F,輕質細繩2與豎直方向的夾角為

2

8，由平衡條件可得Fcos13=3mg,3mgtanB=￡,聯立解得B=53°,F=5mg,B項錯誤,D項正確。

222

7.

如圖所示，在斜面上A、B兩物體通過輕桿連在一起，已知A、B質量分別為m、m,它們與斜面

12

間的動摩擦因數分別為P、U，若它們在斜面上加速下滑，桿受到壓力作用，則有（）。

12

A.R>口，m=mB.U=u,m>m

C.U<u,m<mD.U=口，mWm

【答案】A

【解析】假設桿無彈力,物體受重力、支持力和滑動摩擦力，根據牛頓第二定律,有mgsin

1

。一口mgeos0-ma,解得a=g（sin0-Ucos0）,同理a=g（sin0-ucos。）。所以當

u>口時,a<a,B加速度較大，則桿受到壓力,A項正確。

（多選）如圖所示，一長方體放置于粗糙水平地面上，物塊A由跨過定滑輪的輕質細繩與物塊B

連接，系統處于靜止狀態，現對B施加一水平力F使B緩慢地升起，繩子偏離豎直方向一個角度,

在此過程中物塊A和長方體始終處于靜止狀態,則（）。

A.長方體對物塊A的摩擦力一直減小

B.地面對長方體的支持力保持不變

C.地面對長方體的支持力一直增大

D.地面對長方體的摩擦力一直增大

【答案】BD

【解析】以物塊B為研究對象，分析其受力情況,設細繩與豎直方向的夾角為a,則有

F=mgtana,T=3；對物塊A有f=T=S，隨a角的增大,f變大,A項錯誤。對A、B和長方

cosaAcosaA

體組成的整體,在豎直方向，地面對長方體的支持力等于整體的重力，保持不變,B項正確,C項

錯誤。在水平方向，拉力F等于地面對長方體的摩擦力，則f=F=mgtana；隨a角的增大,f變

大,D項正確。

9.

（多選）一擋板把兩根完全相同的圓木擋在傾角為30°的斜坡上，截面圖如圖所示。在擋板從

豎直位置繞下端0點逆時針緩慢轉過45°角的過程中，若不計摩擦，下列判斷正確的是（）。

A.a對b的彈力一直不變

B.a對b的彈力先減小后增大

C.斜坡對a的彈力一直減小

D.斜坡對a的彈力先減小后增大

【答案】AC

【解析】對b受力分析且由平衡條件可得N=Gsin30°=￡即a對b的彈力一直不變,A

ab2

項正確,B項錯誤;對a受力分析如圖所示，將N'、G合成為力F，作出動態變化的平行四邊形,

ab0

由圖可知,斜坡對a的彈力一直減小,C項正確,D項錯誤。

10.如圖所示，物塊P、Q的質量分別為3m和2m,用輕彈簧連接后放在光滑的水平面上,對Q施

加向右的水平拉力F,穩定后P、Q相對靜止地在水平面上運動，此時彈簧的形變量為L；若撤

11

去拉力F,換成大小為F的水平推力向右推P,穩定后P、Q相對靜止地在水平面上運動，彈簧

12

的形變量為L,若上三,則立的值是（）。

24R

PAWVWVWV

ATBaCTD.l

4322

【答案】D

【解析】設彈簧的勁度系數為k,則當F作用在Q上時，將兩者看作一個整體,對整體應用

1

牛頓第二定律可得F=(3m+2m)a,對P分析可知T=kL=3ma,解得L=込。當F作用在P上時，

1?1115k2

分別應用整體法和隔離法,根據牛頓第二定律可得F=(3m+2m)a,T'=kL=2ma,聯立解得丄=也。

222225〃

因厶4,解得6=丄,D項正確。

L24F22

11.(多選)圖1是工廠里的貨物從車上面緩慢滑下的情景，現可以簡化為如圖2所示的模型，

在墻壁與地面間放置一表面粗糙、質量分布均勻的木板斜面,假設豎直墻壁光滑，水平地面粗

糙,現在一物塊從斜面頂端沿斜面緩慢滑下，則在其滑至底端的過程中，下列說法正確的是

()。

圖1圖2

A.豎直墻壁對木板的彈力在變大

B.地面對木板的彈力