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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第6講 共點(diǎn)力的平衡及其應(yīng)用(含解析)
1.如圖K6-1所示,物體m靜止于傾斜角為θ的木板上,在θ緩慢增大直至物體開(kāi)始滑動(dòng)之前的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是( )
圖K6-1
A.物體所受的摩擦力逐漸增大
B.物體對(duì)木板的壓力逐漸增大
C.物體所受支持力和摩擦力的合力逐漸增大
D.物體所受重力、支持力和摩擦力的合力逐漸增大
圖K6-2
2.如圖K6-2所示,加裝“保護(hù)器”的飛機(jī)在空中發(fā)生事故失去動(dòng)力時(shí),上方的降落傘就會(huì)自動(dòng)彈出.已知一根傘繩能承重2 940 N,傘展開(kāi)后傘繩與豎直方向的夾角為30°,飛機(jī)的質(zhì)量約為30噸.忽略其他因
2、素,則當(dāng)飛機(jī)處于平衡狀態(tài)時(shí),降落傘的傘繩至少所需的根數(shù)最接近于( )
A.120 B.90 C.60 D.30
3.xx·湖北百校調(diào)考如圖K6-3所示,100個(gè)大小相同、質(zhì)量均為m且光滑的小球,靜止放置于兩個(gè)相互垂直且光滑的平面上.平面AB與水平面的夾角為30°,則第2個(gè)小球?qū)Φ?個(gè)小球的作用力大小為( )
圖K6-3
A.0.5mg B.48mg
C.49mg D.98mg
4.xx·敦化期中用與豎直方向成θ角(θ<45°)的傾斜輕繩a和水平輕繩b共同固定一個(gè)小球,這時(shí)繩b的拉力大小為F1.則保持小球在原位置不動(dòng),使繩b在原豎直平面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)θ角后固定,
3、繩b的拉力大小變?yōu)镕2,再轉(zhuǎn)過(guò)θ角固定,繩b的拉力大小為F3,則( )
圖K6-4
A.F1=F3>F2 B.F1<F2<F3
C.F1=F3<F2 D.F1>F2>F3
圖K6-5
5.xx·銅陵模擬圖K6-5是用來(lái)粉刷墻壁的涂料滾的示意圖.使用時(shí),用撐竿推著涂料滾沿墻壁上下滾動(dòng),把涂料均勻地粉刷到墻壁上.撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計(jì),而且撐竿足夠長(zhǎng).粉刷工人站在離墻壁某一距離處緩緩上推涂料滾,使撐竿與墻壁間的夾角越來(lái)越小,該過(guò)程中撐竿對(duì)涂料滾的推力為F1,墻壁對(duì)涂料滾的支持力為F2,下列說(shuō)法正確的是( )
A.F1、F2均減小
B.F1、F2均增大
C.
4、F1減小,F(xiàn)2增大
D.F1增大,F(xiàn)2減小
6.(雙選)如圖K6-6所示,物體A、B、C疊放在水平桌面上,力F作用在物體C上后,各物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài),那么以下說(shuō)法正確的是( )
圖K6-6
A.C不受摩擦力作用
B.B不受摩擦力作用
C.A受各個(gè)摩擦力的合力為零
D.A、B、C三個(gè)物體組成的整體所受摩擦力為零
7.如圖K6-7所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物塊A、B通過(guò)輕彈簧連接,在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)(A在地面,B在空中),力F與水平方向成θ角.則A所受支持力N和摩擦力f正確的是( )
圖K6-7
A.N=m1g+m2g-
5、Fsinθ
B.N=m1g+m2g-Fcosθ
C.f=
D.f=Fsinθ
8.如圖K6-8所示,在一個(gè)半圓環(huán)上用兩根細(xì)線懸掛一個(gè)重為G的物體,設(shè)法使OA線固定不動(dòng),將OB線從豎直位置OB′沿半圓環(huán)緩緩移到水平位置OB″,則OA與OB線中受到的拉力FA、FB的變化情況是( )
圖K6-8
A.FA、FB都增大
B.FA增大,F(xiàn)B減小
C.FA增大,F(xiàn)B先增大后減小
D.FA增大,F(xiàn)B先減小后增大
9.xx·亳州模擬半圓柱體P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的豎直擋板MN.在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).如圖K6-9所示是這個(gè)裝
6、置的縱截面圖.若用外力使MN保持豎直,緩慢地向右
移動(dòng),在Q落到地面以前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止.在此過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是( )
圖K6-9
A.MN對(duì)Q的彈力逐漸減小
B.地面對(duì)P的摩擦力逐漸增大
C.P、Q間的彈力先減小后增大
D.Q所受的合力逐漸增大
圖K6-10
10.xx·淮北模擬兩個(gè)相同的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B,質(zhì)量均為m,用長(zhǎng)度相同的兩根細(xì)線把A、B兩球懸掛在水平天花板上的同一點(diǎn)O,并用長(zhǎng)度相同的細(xì)線連接A、B兩個(gè)小球,然后用一水平方向的力F作用在小球A上,此時(shí)三根細(xì)線均處于伸直狀態(tài),且OB細(xì)線恰好處于豎直方向,如圖K6-10所示.如果兩個(gè)小球均處
7、于靜止?fàn)顟B(tài),則力F的大小為( )
A.0 B.mg
C. D.mg
11.如圖K6-11所示,一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A用細(xì)線拴住系在O點(diǎn),在O點(diǎn)正下方固定一個(gè)小球B(也可視為質(zhì)點(diǎn)).由于A、B兩球間存在斥力,A球被排斥開(kāi),當(dāng)細(xì)線與豎直方向夾角為α?xí)r系統(tǒng)靜止.由于某種原因,兩球間的斥力減小導(dǎo)致α角減?。阎獌汕蜷g的斥力總是沿著兩球心的連線.試分析α角逐漸減小的過(guò)程中,細(xì)線的拉力如何變化.
圖K6-11
課時(shí)作業(yè)(六)
1.A [解析] 物體在滑動(dòng)之前,所受摩擦力為靜摩擦力,把重力分解為平行于斜面方向的分力和垂直于斜面方向的分力,f靜=mgsinθ,N
8、=mgcosθ,θ增大,f靜增大,N減小,A正確,B錯(cuò)誤;物體處于平衡狀態(tài),物體所受外力的合力為零,物體所受支持力和摩擦力的合力大小等于物體的重力,方向豎直向上,大小不變,C、D錯(cuò)誤.
2.A [解析] 設(shè)每根繩承受的最大力為F.要使飛機(jī)平衡共需傘繩為n根,由平衡條件可得:nFcos30°=mg,代入數(shù)據(jù)解得:n≈115,A正確.
3.C [解析] 以第3個(gè)到第100個(gè)這98個(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象,受到三個(gè)力
的作用,即重力、斜面的支持力和第2個(gè)小球?qū)Φ?個(gè)小球的作用力,由于整體處于平衡狀態(tài),沿斜面方向的受力應(yīng)平衡,所以有F23=98mgsin30°=49mg,選項(xiàng)C正確.
4
9、.A [解析] 對(duì)小球受力分析,如圖所示,平移力Ta、Tb構(gòu)成力的三角形.當(dāng)Tb轉(zhuǎn)過(guò)θ,其方向與Ta垂直.由圖可知F1=F3>F2.
5.A [解析] 在緩緩上推過(guò)程中涂料滾受力如圖所示,由平衡條件可知:F1sin θ-F2=0,F(xiàn)1cos θ-G=0,解得F1=,F(xiàn)2=Gtan θ.由于θ減小,所以F1、F2均減?。鸢笧锳.
6.BC [解析] 各物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài),說(shuō)明各物體所受外力的合力為零,C必受水平向左的摩擦力的作用,A錯(cuò)誤;通過(guò)假設(shè)法可知B不可能受摩擦力作用,B正確;對(duì)三個(gè)物體由整體法可知A一定受地面向左的摩擦力,且大小等于F,C對(duì)A的摩擦力向右,大小為F,所以A所受摩擦
10、力的合力為零,C正確,D錯(cuò)誤.
7.A [解析] 對(duì)A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)受力分析,如圖所示,由平衡條件,在水平方向:f=Fcosθ;在豎直方向:N+Fsin θ=m1g+m2g.由以上兩式得:f=Fcosθ,N=m1g+m2g-Fsinθ.選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤.
8.D [解析] 結(jié)點(diǎn)O受到重物的拉力F,大小恒為G,將拉力F分解為FA和FB,如圖所示.OA繩固定,則FA的方向不變,從OB′向下靠近OB″的過(guò)程中,在B1、B2、B3三個(gè)位置,兩繩受力分別為FA1和FB1、FA2和FB2、FA3和FB3.從圖形上看出,F(xiàn)A逐漸增大,F(xiàn)B先減小后增大,當(dāng)OB⊥OA時(shí),F(xiàn)
11、B最小.
9.B [解析] 圓柱體Q緩慢移動(dòng),任一位置均可視為平衡狀態(tài),所受合力一直為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;對(duì)圓柱體Q受力分析如圖所示,P對(duì)Q的彈力為N1,MN對(duì)Q的彈力為N2,擋板MN向右運(yùn)動(dòng)時(shí),N1與豎直方向的夾角逐漸增大,N2的方向不變,而N1和N2的合力大小不變,由圖可知,N1和N2都在不斷增大,A、C錯(cuò)誤;對(duì)P、Q整體受力分析知,地面對(duì)P的摩擦力等于N2,所以地面對(duì)P
的摩擦力也逐漸增大,選項(xiàng)B正確.
10.D [解析] 分析B球受力,由平衡條件得,AB段細(xì)線的拉力為零,再分析A球受力,如圖所示,則有:Tcosθ=mg,Tsin θ=F,解得:F=mgtanθ=mg,故D項(xiàng)正確.
11.細(xì)線的拉力大小不變 [解析] 系統(tǒng)靜止時(shí),對(duì)A球受力分析如圖所示,將斥力F和線的拉力T合成,合力與重力G等大反向,將力T平移后構(gòu)成力的矢量三角形△AFP,與長(zhǎng)度間的幾何三角形△BAO相似.根據(jù)對(duì)應(yīng)邊成比例可得
=
所以T=·G
AO、BO長(zhǎng)度不變,G恒定,故T大小不變,在α角逐漸減小的過(guò)程中,雖然△BAO形狀變化,但在α角確定的瞬間,仍然有△AFP∽△BAO,T=·G仍成立.故細(xì)線的拉力大小不變.