2022年高考物理總復習 課時跟蹤檢測（七）受力分析 共點力的平衡

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1、2022年高考物理總復習 課時跟蹤檢測（七）受力分析 共點力的平衡 一、單項選擇題 1. (xx·南京調(diào)研)如圖1所示，在傾斜的滑桿上套一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)通過輕繩拉著一個質(zhì)量為M的物體，在圓環(huán)沿滑桿向下滑動的過程中，懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向。則(　　) 圖1 A．環(huán)只受三個力作用 B．環(huán)一定受四個力作用 C．物體做勻加速運動 D．懸繩對物體的拉力小于物體的重力 2.(xx·宿遷模擬)如圖2所示，一根粗細均勻的輕繩兩端分別系在固定豎直桿上的A、B兩點，在繩上C點施加一個外力F。逐漸增大F, AC、BC兩段繩同時斷裂，則外力F的方向與豎直方向的夾角α為(　　)

2、 圖2 A．90°　　　　　　　　 　B．82° C．80° D．74° 3．(xx·蘇州模擬)如圖3所示，質(zhì)量為m的硬質(zhì)面字典A對稱跨放在硬質(zhì)面的書本B上。將書本B的一端緩慢抬高至字典剛要滑動，此時書脊與水平面的夾角為θ。下列說法中正確的是(　　) 圖3 A．A受到三個力的作用 B．B對A的最大靜摩擦力的合力為mgsin θ C．B的一個側面對A的彈力為mgcos θ D．B對A的作用力為零 4．(xx·常州模擬)如圖4所示，丘陵地帶輸電線路的電線桿常常要拖著電線翻山越嶺，圖中A、C為一根輸電線的兩端，B為輸電線的最低點，設輸電線為粗細均勻的均質(zhì)導線，由于導線自

3、身的重力的作用可能使導線在某點斷開，則以下說法正確的是(　　) 圖4 A．最易斷裂點在A點 B．最易斷裂點在B點 C．最易斷裂點在C點 D．最易斷裂點不在A、B、C點 5. (xx·南通模擬)如圖5所示，當風水平吹來時，風箏面與水平面成一夾角，人站在地面上拉住連接風箏的細線。則(　　) 圖5 A．空氣對風箏的作用力方向水平向右 B．地面對人的摩擦力方向水平向左 C．地面對人的支持力大小等于人和風箏的總重力 D．風箏處于穩(wěn)定狀態(tài)時拉直的細線可能垂直于風箏面 6.(xx·揚州模擬)在水平地面上固定一個上表面光滑的斜面體，在它上面放有質(zhì)量為m的木塊，用一根平行于斜面的

4、細線連接一個輕環(huán)，并將輕環(huán)套在一根兩端固定、粗糙的水平直桿上，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，如圖6所示，則桿對環(huán)的摩擦力大小為(　　) 圖6 A．mgsin θ B．mgcos θ C．mgtan θ D．mgsin θ·cos θ 二、多項選擇題 7.(xx·南通模擬)如圖7所示，兩根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在豎直墻壁上固定不動，水泥圓筒從木棍的上部勻速滑下。若保持兩木棍傾角不變，將兩木棍間的距離減小后固定不動，仍將水泥圓筒放在兩木棍上部，則(　　) 圖7 A．每根木棍對圓筒的支持力變大，摩擦力變大 B．每根木棍對圓筒的支持力變小，摩擦力變小 C．圓筒將勻加速

5、滑下 D．圓筒仍能勻速滑下 8.如圖8所示為某單位為慶祝建國65周年用氫氣球懸掛紅色條幅的示意圖，由于水平風力作用，懸掛條幅的繩AC和拉著氣球的繩子AB與豎直方向的夾角分別為β、α，繩長不變，不考慮風對氫氣球的作用，則(　　) 圖8 A．α＝β B．AB與AC繩的拉力大小不一定相等 C．風力增大，AB繩的張力增大 D．風力增大，β角大小不變 9. (xx·連云港市期末)如圖9所示，A、B、C、D四個人做雜技表演，B站在A的肩上，雙手拉著C和D，A撐開雙手水平支持著C和D。若四個人的質(zhì)量均為m，他們的臂長相等，重力加速度為g，不計A手掌與C、D身體間的摩擦。下列結論正確的是(

6、　　) 圖9 A．A受到地面支持力為4mg B．B受到A的支持力為3mg C．B受到C的拉力約為mg D．C受到A的推力約為mg 10. (xx·濰坊模擬)質(zhì)量為M的半球形物體A和質(zhì)量為m的球形物體B緊靠著放在傾角為α的固定斜面上，并處于靜止狀態(tài)，如圖10所示，忽略B球表面的摩擦力，則關于物體受力情況的判斷正確的是(　　) 圖10 A．物體A對物體B的彈力方向沿斜面向上 B．物體A受到4個力的作用 C．物體B對斜面的壓力等于mgcos α D．物體B對物體A的壓力大于mgsin α 三、非選擇題 11.(xx·哈爾濱三中月考)如圖11所示，光滑固定斜面上有一個

7、質(zhì)量為10 kg的小球被輕繩拴住懸掛在天花板上，已知繩子與豎直方向的夾角為45°，斜面傾角為30°，整個裝置處于靜止狀態(tài)。(g取10 m/s2)求：(所有結果均保留三位有效數(shù)字) 圖11 (1)繩中拉力的大小和斜面對小球支持力的大小； (2)若另外用一個外力拉小球，能夠把小球拉離斜面，求最小的拉力的大小。 12．(xx·南昌模擬)如圖12所示，質(zhì)量為mB＝14 kg的木板B放在水平地面上，質(zhì)量為mA＝10 kg的木箱A放在木板B上。一根輕繩一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木樁上，繩繃緊時與水平面的夾角為θ＝37°。已知木箱A與木板B之間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.5，

8、木板B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.4。重力加速度g取10 m/s2?，F(xiàn)用水平力F將木板B從木箱A下面勻速抽出，試求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 圖12 (1)繩上張力T的大?。? (2)拉力F的大小。 答 案 1．選B　分析物體M可知，其受兩個力作用，重力和輕繩拉力，因為懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向，故二力平衡，物體做勻速運動，C、D錯誤；再對環(huán)進行受力分析可知，環(huán)受重力、輕繩拉力、滑桿支持力和摩擦力，A錯誤，B正確。 2.選B　將F按效果根據(jù)平行四邊形定則進行分解，如圖所示，若F的兩個分力相等，則F與BC之間的夾角為45°

9、，則F與豎直方向的夾角α＝180°－45°－53°＝82°，故選B。 3．選B　A處于靜止狀態(tài)，對A進行受分析，A受到重力、B書兩側對A的兩個支持力、B書兩側對A的兩個摩擦力，共5個力，故A錯誤；A受力平衡，根據(jù)平衡條件得：f合＝mgsin θ，故B正確；B的兩個側面對A的彈力的合力為mgcos θ，故C錯誤；B對A的作用力大小為mg，方向豎直向上，故D錯誤。 4.選C　以AC間電線為研究對象，作出受力圖如圖所示。由題可知，α＞β，可見，F(xiàn)C＞FA，C點對電線的拉力大于A點對電線的拉力，則C點比A點更容易被拉斷。 5.選B　設細線與水平面的夾角為α，風力大小為F。先研究風箏，分析受力如圖

10、，空氣對風箏的作用力方向垂直于風箏的平面，風箏處于穩(wěn)定狀態(tài)時拉直的細線不可能垂直于風箏面，故A、D錯誤；根據(jù)平衡條件，對站在地面上的人分析受力可知，人受到重力、地面的支持力、繩子向右上的拉力和地面對人方向水平向左的摩擦力，故B正確。對人和風箏整體研究，豎直方向上有：(M＋m)g＝N＋Fcos β，β是風箏與水平面之間的夾角；則得：N＝(M＋m)g－Fcos β＜(M＋m)g，故C錯誤。 6.選D　對木塊受力分析，受重力、支持力和拉力，如圖所示，根據(jù)共點力平衡條件，有：T＝mgsin θ，再對環(huán)受力分析，受拉力、摩擦力和支持力，根據(jù)平衡條件，有：f＝Tcos θ＝mgsin θ·cos θ，D

11、正確。 7．選BC　水泥圓筒從木棍的上部勻速滑下過程中，受到重力、兩棍的支持力和摩擦力，根據(jù)平衡條件得知，兩棍支持力的合力和摩擦力不變。將兩棍間的距離稍減小后，兩棍支持力的合力不變，而兩支持力夾角減小，則每根木棍對圓筒的支持力變小，則滑動摩擦力變小，故A錯誤，B正確； 由上知，每根木棍對圓筒的支持力變小，滑動摩擦力減小，而重力沿斜面向下的分力不變，則圓筒將勻加速滑下，故C正確，D錯誤。 8．選BC　以氣球和條幅整體為研究的對象，則：FABsin α＝F風①，以條幅為研究的對象，則：F風＝G條幅tan β；FACsin β＝F風②，由此可知，α、β是否相等，與條幅的重力有關，因而AB繩與AC

12、繩的拉力是否相等也與條幅的重力有關，故A錯誤，B正確；由于不考慮空氣對氣球的作用，整體研究，由①可知，風力增大，AB繩上的拉力也增大，故C正確；以條幅為研究的對象，由②可知，風力增大，β角變大，故D錯誤。 9．選ABC　把四人作為整體，分析受力，由平衡條件可知A受到地面支持力為4mg。把BCD作為整體，分析受力，由平衡條件可知B受到A的支持力為3mg。由題圖可知，B手臂與豎直方向的夾角大約為30°，設B對C的拉力為F1，A對C的推力為F2，對C分析受力，由平衡條件可得，F(xiàn)1cos 30°＝mg，解得F1＝mg，由牛頓第三定律，B受到C的拉力約為mg。F1sin 30°＝F2，解得F2＝mgt

13、an 30°＝mg，故A、B、C正確，D錯誤。 10．選BD　因A、B兩物體的接觸面為圓弧，其相互作用的彈力方向沿兩球心的連線，故A錯誤；分析物體B的受力如圖所示，由平衡條件可得： N1mgsin α 結合牛頓第三定律可知，C錯誤，D正確；物體A受到重力、斜面的支持力、B對A的壓力、斜面對A的摩擦力共4個力作用，B正確。 11．解析：(1)如圖所示，水平豎直建立直角坐標系，對小球做受力分析，把不在軸上的力沿軸分解，列平衡方程如下 Tcos 45°－Nsin 30°＝0 Tsin 45°＋Ncos 30°－mg＝0 由以上兩式得N＝73.2 N，T＝51.8

14、 N。 (2)經(jīng)分析得拉力的最小值為 Fm＝mgsin 45° 代數(shù)解得Fm＝70.7 N。 答案：(1)51.8 N　73.2 N　(2)70.7 N 12．解析：(1)對木箱A受力分析及建立直角坐標系，如圖甲所示： 因為A靜止，受力平衡 所以在x軸上： Tcos θ＝f1① 在y軸上： N1＝Tsin θ＋mAg② 又因為f1＝μ1N1③ 所以由①②③得： T＝100 N 即繩上張力T的大小為100 N。 (2)對物體B受力分析及建立直角坐標系，如圖乙所示： 因為B勻速運動，受力平衡 所以在x軸上： F＝f1′＋f2④ 在y軸上： N2＝N1′＋mBg⑤ 又因為f2＝μ2N2⑥ 所以由④⑤⑥得： F＝200 N 即拉力F的大小為200 N。 答案：(1)100 N　(2)200 N