高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（七）受力分析 共點(diǎn)力的平衡-人教版高三物理試題

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1、課時(shí)跟蹤檢測(cè)（七） 受力分析 共點(diǎn)力的平衡 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：物體的受力分析 1.(2018·南京五校聯(lián)考)如圖所示，甲、乙兩物體疊放在水平面上，用水平向右的拉力F拉乙，甲、乙保持靜止?fàn)顟B(tài)，甲、乙間的接觸面水平，則乙受力的個(gè)數(shù)為(　　) A．3個(gè)　　　　　　　　　　 B．4個(gè) C．5個(gè) D．6個(gè) 解析：選C　對(duì)甲受力分析可知，甲僅受到自身的重力和乙的支持力，甲、乙兩物體之間沒有摩擦力，故乙受到重力、甲對(duì)乙的壓力、地面的支持力、水平向右的拉力F和地面向左的摩擦力，故選C。 2.(2018·徐州模擬)如圖所示，與豎直方向成45°角的天花板上有一物塊，該物塊在豎直向上的恒力F作用下恰好能

2、沿天花板勻速上升，則下列說法中正確的是(　　) A．物塊一定受兩個(gè)力的作用 B．物塊一定受三個(gè)力的作用 C．物塊可能受三個(gè)力的作用 D．物塊可能受四個(gè)力的作用 解析：選D　物塊沿天花板勻速上升，受力平衡，對(duì)物塊受力分析可知，若天花板對(duì)物塊沒有向下的壓力，則物塊受到重力和向上的恒力。若天花板對(duì)物塊有垂直天花板向下的壓力，則必定有沿天花板向下的摩擦力，則物塊受到重力、向上的恒力、垂直天花板向下的壓力和沿天花板向下的摩擦力，所以物塊可能受到兩個(gè)力，也可能受到四個(gè)力，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：解決平衡問題的四種常用方法 3．(2018·廣東六次聯(lián)考)一個(gè)質(zhì)量為3 kg的物體，

3、被放置在傾角為α＝30°的固定光滑斜面上，在如圖所示的甲、乙、丙三種情況下處于平衡狀態(tài)的是(g＝10 m/s2)(　　) A．僅甲圖 B．僅乙圖 C．僅丙圖 D．甲、乙、丙圖 解析：選B　物體在光滑斜面上受重力、支持力和沿斜面向上的拉力，斜面光滑故物體不受摩擦力；將重力沿斜面和垂直于斜面進(jìn)行分解，重力垂直于斜面的分力一定與支持力相等；要使物體處于靜止，拉力應(yīng)等于重力沿斜面向下的分力，即F＝mgsin θ＝3×10× N＝15 N，故只有乙平衡。故選B。 4.如圖所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分

4、別系有質(zhì)量為m1和m2的小球。當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為m1的小球與O點(diǎn)的連線與水平線的夾角為α＝90°，質(zhì)量為m2的小球位于水平地面上，設(shè)此時(shí)質(zhì)量為m2的小球?qū)Φ孛鎵毫Υ笮镕N，細(xì)線的拉力大小為FT，則(　　) A．FN＝(m2－m1)g B．FN＝m2g C．FT＝m1g D．FT＝g 解析：選B　分析小球m1的受力情況，由物體的平衡條件可得，繩的拉力FT＝0，故C、D均錯(cuò)誤；分析m2受力，由平衡條件可得：FN＝m2g，故A錯(cuò)誤，B正確。 5.(2018·連云港高三檢測(cè))如圖，支架固定在水平地面上，其傾斜的光滑直桿與地面成30°角，兩圓環(huán)A、B穿在直桿上，并用跨過光滑定

5、滑輪的輕繩連接，滑輪的大小不計(jì)，整個(gè)裝置處于同一豎直平面內(nèi)。圓環(huán)平衡時(shí)，繩OA豎直，繩OB與直桿間夾角為30°。則環(huán)A、B的質(zhì)量之比為(　　) A．1∶ B．1∶2 C.∶1 D.∶2 解析：選A　分別對(duì)A、B兩圓環(huán)受力分析，運(yùn)用合成法，如圖： 以A為研究對(duì)象，則A只能受到重力和繩子的拉力的作用，桿對(duì)A不能有力的作用，否則A水平方向受力不能平衡。所以：T＝mAg；以B為研究對(duì)象，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，結(jié)合圖可知，繩子的拉力T與B受到的支持力N與豎直方向之間的夾角都是30°，所以T與N大小相等，得：mBg＝2×Tcos 30°＝T，故mA∶mB＝1∶。 6．(2018·平昌縣模擬

6、)如圖所示的幾種情況中，不計(jì)繩、彈簧測(cè)力計(jì)、各滑輪的質(zhì)量，不計(jì)一切摩擦，物體質(zhì)量都為m，且均處于靜止?fàn)顟B(tài)，有關(guān)角度如圖所示。彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)FA、FB、FC、FD由大到小的排列順序是(　　) A．FB＞FD＞FA＞FC B．FD＞FC＞FB＞FA C．FD＞FB＞FA＞FC D．FC＞FD＞FB＞FA 解析：選C　對(duì)甲圖中的m受力分析，m受力平衡，根據(jù)平衡條件得：2FAcos 45°＝mg，解得：FA＝； 對(duì)乙圖中的m受力分析，m受力平衡，根據(jù)平衡條件得： 彈簧秤的示數(shù)FB＝mg； 對(duì)丙圖中的m受力分析，m受力平衡，根據(jù)平衡條件得： 彈簧秤的示數(shù)FC＝mgsin 3

7、0°＝mg； 對(duì)丁圖中的m受力分析，m受力平衡，根據(jù)平衡條件得： 2FDcos 75°＝mg，解得：FD＝。 則FD＞FB＞FA＞FC，故C正確。 7．[多選](2018·邯鄲檢測(cè))如圖所示，在高度不同的兩水平臺(tái)階上放有質(zhì)量分別為m1、m2的兩物體，物體間用輕彈簧相連，彈簧與豎直方向夾角為θ。在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知m1表面光滑，重力加速度為g，則下列說法正確的是(　　) A．彈簧彈力的大小為 B．地面對(duì)m2的摩擦力大小為F C．地面對(duì)m2的支持力可能為零 D．m1與m2一定相等 解析：選AB　對(duì)整體受力分析可知，整體受重力、支持力、拉力，要

8、使整體處于平衡，則水平方向一定有向右的摩擦力作用在m2上，且大小與F相同，故B正確；因m2與地面間有摩擦力，則支持力一定不為零，故C錯(cuò)誤；對(duì)m2受力分析可知，彈簧彈力水平方向的分力應(yīng)等于F，故彈簧彈力為，故A正確，因豎直方向上的受力不明確，無法確定兩物體的質(zhì)量關(guān)系，也無法求出彈簧彈力與重力的關(guān)系，故D錯(cuò)誤。 8．[多選](2018·無錫模擬)在水平桌面上有一個(gè)質(zhì)量為M且傾角為α的斜面體。一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，在平行于斜面的拉力F作用下，沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)。斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。下列結(jié)論正確的是(　　) A．斜面對(duì)物塊的摩擦力大小是F B

9、．斜面對(duì)物塊的摩擦力大小是μmgcos α C．桌面對(duì)斜面體的摩擦力大小是Fcos α D．桌面對(duì)斜面體的支持力大小是(M＋m)g 解析：選BC　對(duì)物塊受力分析，如圖甲所示，由共點(diǎn)力的平衡條件得，F(xiàn)＋mgsin α＝f1，mgcos α＝FN1，f1＝μFN1，解得斜面對(duì)物塊的摩擦力大小f1＝F＋mgsin α或f1＝μmgcos α，故A錯(cuò)誤，B正確；對(duì)物塊和斜面整體受力分析，如圖乙所示，由共點(diǎn)力的平衡條件得，f2＝Fcos α，F(xiàn)N2＝Fsin α＋(m＋M)g，故桌面對(duì)斜面體的摩擦力大小為Fcos α，桌面對(duì)斜面體的支持力大小為Fsin α＋(m＋M)g，故C正確，D錯(cuò)誤。 對(duì)點(diǎn)

10、訓(xùn)練：解決動(dòng)態(tài)平衡問題的三種方法 9.[多選](2017·天津高考)如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn)，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只人為改變一個(gè)條件，當(dāng)衣架靜止時(shí)，下列說法正確的是(　　) A．繩的右端上移到b′，繩子拉力不變 B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大 C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小 D．若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點(diǎn)右移 解析：選AB　設(shè)兩段繩子間的夾角為2α，由平衡條件可知，2Fcos α＝mg，所以F＝，設(shè)繩子總長為L，兩桿間距離為s，由幾何關(guān)系L1sin α＋L2sin α＝s，得sin α

11、＝＝，繩子右端上移，L、s都不變，α不變，繩子張力F也不變，A正確；桿N向右移動(dòng)一些，s變大，α變大，cos α變小，F(xiàn)變大，B正確；繩子兩端高度差變化，不影響s和L，所以F不變，C錯(cuò)誤；衣服質(zhì)量增加，繩子上的拉力增加，由于α不會(huì)變化，懸掛點(diǎn)不會(huì)右移，D錯(cuò)誤。 10.如圖所示，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的拉力為T1?，F(xiàn)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)轉(zhuǎn)過θ角固定，繩b的拉力變?yōu)門2；再轉(zhuǎn)過θ角固定，繩b的拉力為T3，則(　　) A．T1＝T3＞T2 B．T1＜T2＜T3 C．T1＝T3＜T2 D．繩a的拉力增大

12、 解析：選A　以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力：重力，a、b兩繩的拉力。根據(jù)平衡條件得知，a、b兩繩的合力方向豎直向上，大小與重力相等，保持不變，作出b繩在三個(gè)不同位置時(shí)，兩個(gè)拉力的變化，如圖，由圖得到，T1＝T3＞T2，繩a的拉力減小。故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。 11.[多選](2018·開封模擬)如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連，B球用長為L的細(xì)繩懸于O點(diǎn)，A球固定在O點(diǎn)正下方，當(dāng)小球B平衡時(shí)，繩子所受的拉力為T1，彈簧的彈力為F1；現(xiàn)把A、B間的彈簧換成原長相同但勁度系數(shù)為k2(k2>k1)的另一輕彈簧，在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡，此時(shí)繩子所受的

13、拉力為T2，彈簧的彈力為F2，則下列關(guān)于T1與T2、F1與F2大小之間的關(guān)系正確的是(　　) A．T1>T2 B．T1＝T2 C．F1F1；故A、D錯(cuò)誤，B、C正確。 考點(diǎn)綜合訓(xùn)練 12.(2018·啟東質(zhì)檢)如圖所示，在傾角為θ的粗糙斜面上，一個(gè)質(zhì)量為m的物體被水平力F推

14、著靜止于斜面上，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且μ＜tan θ，求力F的取值范圍。 解析：因?yàn)棣蹋紅an θ，所以當(dāng)F＝0時(shí)，物體不能靜止。若物體在力F的作用下剛好不下滑，則物體受沿斜面向上的最大靜摩擦力，且此時(shí)F最小，對(duì)物體受力分析，如圖甲所示，由平衡條件得： mgsin θ＝Fmincos θ＋Ff ① FN＝mgcos θ＋Fminsin θ ② Ff＝μFN ③ 由①②③解得Fmin＝mg； 若物體在力F的作用下剛好不上滑，則物體受沿斜面向下的最大靜摩擦力，且此時(shí)F最大，對(duì)物體受力分析，如圖乙所示，由平衡條件得：mgsin θ＋Ff＝Fmaxcos θ ④

15、FN＝mgcos θ＋Fmaxsin θ ⑤ Ff＝μFN ⑥ 由④⑤⑥解得Fmax＝mg。 答案： mg≤F≤ mg 13.(2018·銅陵模擬)如圖所示，質(zhì)量M＝2 kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊A與質(zhì)量m＝ kg的小球相連。今用與水平方向成α＝30°角的力F＝10 N，拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中M、m相對(duì)位置保持不變，取g＝10 m/s2。求： (1)運(yùn)動(dòng)過程中輕繩與水平方向的夾角θ； (2)木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。 解析：(1)設(shè)輕繩對(duì)小球的拉力為FT，小球受力如圖甲所示，由平衡條件可得Fcos 30°－FTcos θ＝0 Fsin 30°＋FTsin θ－mg＝0解得FT＝10 N θ＝30°。 (2)以木塊和小球組成的整體為研究對(duì)象，受力分析如圖乙所示，由平衡條件得Fcos 30°－Ff＝0 FN＋Fsin 30°－(M＋m)g＝0 又Ff＝μFN解得μ＝。 答案：(1)30°　(2)