《2020高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第二章 相互作用 能力課 受力分析 共點(diǎn)力平衡練習(xí)（含解析）新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第二章 相互作用 能力課 受力分析 共點(diǎn)力平衡練習(xí)（含解析）新人教版（15頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、受力分析共點(diǎn)力平衡一、選擇題1. (2019屆山西大學(xué)附中月考)如圖所示，斜面小車M靜止在光滑水平面上，一邊緊貼墻壁若再在斜面上加一物體m，且M、m相對(duì)靜止，此時(shí)小車受力個(gè)數(shù)為()A3B4C5 D6解析：選B先對(duì)物體m受力分析，受到重力、支持力和靜摩擦力；再對(duì)M受力分析，受重力、m對(duì)它的垂直斜面向下的壓力和沿斜面向下的靜摩擦力，同時(shí)地面對(duì)M有向上的支持力，共受到4個(gè)力，故B正確2(2018屆涼山州一診)如圖所示，在一水平長(zhǎng)木板上放一木塊P，緩慢抬起木板的右端，木塊P和木板始終相對(duì)靜止，則()A木塊受到木板的支持力減小、摩擦力減小B木塊受到木板的支持力增大、摩擦力增大C木塊受到木板的作用力大小不

2、變、方向不變D木塊受到木板的作用力大小變化、方向變化解析：選C緩慢抬起木板的右端時(shí)，木塊P處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，所受的摩擦力fmgsin，支持力Nmgcos，隨著的增大，f增大，N減小，A、B錯(cuò)誤；因木塊受到木板的作用力與木塊P的重力等大反向，C正確，D錯(cuò)誤3(2018屆廣州六校聯(lián)考)一個(gè)質(zhì)量為3 kg的物體，被放置在傾角為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(g10 m/s2)()A僅甲圖 B僅乙圖C僅丙圖 D甲、乙、丙圖解析：選B斜面光滑，物體不受摩擦力作用，物體要在斜面上平衡，必有拉力Fmgsin15 N，故只有乙能平衡，選項(xiàng)B正確4.如圖所示，一個(gè)半球形的

3、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()AFN(m2m1)g BFNm2gCFTm1g DFTg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FT0，故C、D錯(cuò)誤；分析m2受力，由平衡條件可得FNm2g，故A錯(cuò)誤，B正確5. (多選)(2018屆東北三省四市名校聯(lián)考)如圖所示，兩根輕繩一端系于結(jié)點(diǎn)O，另一端分別系于固定圓環(huán)上

4、的A、B兩點(diǎn)，O點(diǎn)下面懸掛一物體M，繩OA水平，拉力大小為F1，繩OB與OA夾角120，拉力大小為F2，將兩繩同時(shí)緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)過75，并保持兩繩之間的夾角始終不變，且物體始終保持靜止?fàn)顟B(tài)則在旋轉(zhuǎn)過程中，下列說法正確的是()AF1逐漸增大 BF1先增大后減小CF2逐漸減小 DF2先增大后減小解析：選BC設(shè)兩繩轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，繩OA與水平方向的夾角為，以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，受力分析如圖所示，因?yàn)閮衫K是緩慢移動(dòng)的，所以O(shè)點(diǎn)始終處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得F1cosF2cos(60)，F(xiàn)1sinF2sin(60)Mg，由以上兩式解得F1，F(xiàn)2.當(dāng)60時(shí)，增大，F(xiàn)1增大，F(xiàn)2減??；當(dāng)6075時(shí)，增大，F(xiàn)1減小，F(xiàn)

5、2減小因此，在兩繩旋轉(zhuǎn)的過程中，F(xiàn)1先增大后減小，F(xiàn)2逐漸減小，選項(xiàng)B、C正確6. (2018屆鹽城射陽二中調(diào)研)如圖所示，一只半徑為R的半球形碗倒扣在水平桌面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)一質(zhì)量為m的螞蟻(未畫出)在離桌面高度為R時(shí)恰能停在碗上，則螞蟻受到的最大靜摩擦力大小為()A0.6mg B0.8mgC0.4mg D0.75mg解析：選A螞蟻受重力、支持力和最大靜摩擦力，根據(jù)平衡條件有Fmmgsin，而cos0.8，所以sin0.6，F(xiàn)mmgsin0.6mg，故A正確7. (2019屆河南周口期末)如圖所示為建筑工地上使用的簡(jiǎn)易拔樁機(jī)示意圖若在某次拔樁過程中，建筑工人在長(zhǎng)繩上的E點(diǎn)施加一豎直向下的拉力

6、F時(shí)，繩CE部分被水平拉直，CA部分被豎直拉直，繩DE、BC與豎直方向的夾角分別為、，則繩CA拔樁的作用力大小為()AFtancot BFtantanCFcotcot DFcottan解析：選A設(shè)繩CE部分被水平拉直時(shí)張力為f，繩CA拔樁的作用力大小為F，對(duì)結(jié)點(diǎn)C，分析受力，由平衡條件可得tanf/F；對(duì)結(jié)點(diǎn)E，分析受力，由平衡條件可得tanf/F，聯(lián)立解得FFtancot，選項(xiàng)A正確8.如圖所示，物塊A和滑環(huán)B用繞過光滑定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，滑環(huán)B套在與豎直方向成37的粗細(xì)均勻的固定桿上，連接滑環(huán)B的繩與桿垂直并在同一豎直平面內(nèi)，滑環(huán)B恰好不能下滑，滑環(huán)和桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，設(shè)滑環(huán)

7、和桿間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則物塊A和滑環(huán)B的質(zhì)量之比為()A. B.C. D.解析：選C設(shè)物塊A和滑環(huán)B的質(zhì)量分別為m1、m2，若桿對(duì)B的彈力垂直于桿向下，因滑環(huán)B恰好不能下滑，則由平衡條件有m2gcos(m1gm2gsin)，解得；若桿對(duì)B的彈力垂直于桿向上，因滑環(huán)B恰好不能下滑，則由平衡條件有m2gcos(m2gsinm1g)，解得(舍去)綜上分析可知應(yīng)選C項(xiàng)9. (多選)(2018屆儋州四校聯(lián)考)如圖所示，質(zhì)量為M的四分之一圓柱體放在粗糙水平地面上，質(zhì)量為m的正方體放在圓柱體和光滑墻壁之間，且不計(jì)圓柱體與正方體之間的摩擦，正方體與圓柱體的接觸點(diǎn)的切線與右側(cè)墻壁成角，圓柱體處于靜

8、止?fàn)顟B(tài)則()A地面對(duì)圓柱體的支持力為(Mm)gB地面對(duì)圓柱體的摩擦力為mgtanC墻壁對(duì)正方體的彈力為D正方體對(duì)圓柱體的壓力為解析：選AC以正方體為研究對(duì)象，受力分析，并運(yùn)用合成法如圖所示由幾何知識(shí)得，墻壁對(duì)正方體的彈力N1圓柱體對(duì)正方體的彈力N2，根據(jù)牛頓第三定律，則正方體對(duì)圓柱體的壓力為以圓柱體和正方體為研究對(duì)象，豎直方向受力平衡，地面對(duì)圓柱體的支持力N(Mm)g水平方向受力平衡，地面對(duì)圓柱體的摩擦力fN1，故A、C正確10. (2019屆湖南師大附中模擬)表面光滑、半徑為R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O處有一無摩擦定滑輪，輕質(zhì)細(xì)繩兩端各系一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球掛在定滑輪上，如圖所

9、示兩小球平衡時(shí)，若滑輪兩側(cè)細(xì)繩的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)12.4R和L22.5R，則這兩個(gè)小球的質(zhì)量之比為，小球與半球之間的壓力之比為，則以下說法正確的是()A. B.C.1 D.解析：選B先以左側(cè)小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況：重力m1g、繩子的拉力T和半球的支持力N1，作出受力示意圖由平衡條件得知，拉力T和支持力N1的合力與重力m1g大小相等、方向相反設(shè)OOh，根據(jù)三角形相似得同理，對(duì)右側(cè)小球有解得m1gm2gN1N2由得m1m2L2L12524，由得N1N2m1m2L2L12524，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確二、非選擇題11如圖所示，質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O，輕繩OB水平且

10、B端與站在水平面上質(zhì)量為m2的人相連，輕繩OA與豎直方向的夾角37，物體甲及人均處于靜止?fàn)顟B(tài)(已知sin370.6，cos370.8，g取10m/s2.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(1)輕繩OA、OB受到的拉力分別是多大？(2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若人的質(zhì)量m260 kg，人與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.3，欲使人在水平面上不滑動(dòng)，則物體甲的質(zhì)量最大不能超過多少？解析：(1)以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，如圖1所示，由平衡條件有FOBFOAsinFOAcosF甲m1g聯(lián)立得FOAm1gFOBm1gtanm1g故輕繩OA、OB受到的拉力大小分別為m1g、m1g.(2)對(duì)人受力

11、分析，如圖2所示，人在水平方向受到OB繩的拉力FOB和水平向左的靜摩擦力作用，由平衡條件得FfFOB又FOBFOB所以FfFOBm1g.(3)當(dāng)人剛要滑動(dòng)時(shí)，甲的質(zhì)量達(dá)到最大，此時(shí)人受到的靜摩擦力達(dá)到最大值，有Ffmm2g，又FOBmFOBmm1mgtanm1mg聯(lián)立解得m1m24 kg即物體甲的質(zhì)量最大不能超過24 kg.答案：(1)m1gm1g(2)m1g方向水平向左(3)24 kg12.質(zhì)量為M的木楔傾角為( F2，如圖乙所示，則在p和q下滑的過程中下列說法正確的是()A斜劈A仍舊保持靜止，且不受到地面的摩擦力作用B斜劈A仍舊保持靜止，且受到地面向右的摩擦力作用C斜劈A仍舊保持靜止，對(duì)地

12、面的壓力大小為(Mm)gD斜劈A仍舊保持靜止，對(duì)地面的壓力大小大于(Mm)g解析：選AD起初兩物塊沿斜面勻速下滑，p、q及斜劈組成的整體處于平衡狀態(tài)，則水平方向斜劈不受場(chǎng)面的靜摩擦力作用，豎直方向上斜劈的作用力不變，斜劈受力情況不變，即A依然不受地面的摩擦力作用，且A對(duì)地面的壓力大小仍為(M2m)g大于(Mm)g，故選項(xiàng)A、D正確7. (多選)(2019屆漳州質(zhì)檢)如圖，重均為G的兩光滑小環(huán)A和B用輕繩連接，分別套在水平和豎直的固定直桿上在繩上O點(diǎn)施一水平力F拉緊輕繩，設(shè)法使整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)隨后使力F緩慢增大，則在此過程中()AOA段繩中的張力始終大于G，且逐漸增大B桿對(duì)A環(huán)的作用力始終大

13、于2G，且逐漸增大COB段繩中的張力始終大于G，且逐漸增大DOB段繩與豎直方向的夾角逐漸增大解析：選CD因小環(huán)光滑，則當(dāng)系統(tǒng)靜止時(shí)，OA段繩子垂直水平橫桿，如圖所示，對(duì)小環(huán)B以及結(jié)點(diǎn)O系統(tǒng)可知，OA段繩中的張力等于小環(huán)B的重力G，則力F緩慢增大時(shí)，OA段繩中的張力始終等于G不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)AB環(huán)組成的整體，豎直方向FNAGAGB2G，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)小環(huán)B的受力情況可知，TOBG；若設(shè)OB段繩與豎直方向的夾角為，則TOBcosTOAG，則隨F的增大，變大，由TOBcosG可知，TOB變大，選項(xiàng)C、D正確故選CD.8.(2016年全國卷)質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上用水平向左的力F

14、緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O，如圖所示用T表示繩OA段拉力的大小，在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過程中()AF逐漸變大，T逐漸變大BF逐漸變大，T逐漸變小CF逐漸變小，T逐漸變大DF逐漸變小，T逐漸變小解析：選A以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，受力分析，如圖所示，當(dāng)用水平向左的力緩慢拉動(dòng)O點(diǎn)時(shí)，則繩OA與豎直方向的夾角變大，由共點(diǎn)力的平衡條件知F逐漸變大，T逐漸變大，選項(xiàng)A正確9. (2018屆湖北黃岡聯(lián)考)如圖所示，將三個(gè)完全相同的光滑球用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)并處于靜止?fàn)顟B(tài)已知球半徑為R，重為G，線長(zhǎng)均為R.則每條細(xì)線上的張力大小為()A2G B.GC.G D.G解析：選B本題O點(diǎn)與各球心的連線及各球心連線，構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為2

15、R的正四面體，如圖甲所示(A、B、C為各球球心)，O為ABC的中心，設(shè)OAO，由幾何關(guān)系知OAR，由勾股定理得OOR，對(duì)A處球受力分析有FsinG，又sin，解得FG，故只有B項(xiàng)正確10. (多選)(2018屆河南名校聯(lián)考)如圖所示，木板P下端通過鉸鏈固定于水平地面上的O點(diǎn)，物體A、B疊放在木板上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)物體B的上表面水平現(xiàn)使木板P繞O點(diǎn)緩慢旋轉(zhuǎn)到虛線所示位置，物體A、B仍保持靜止，與原位置的情況相比()AA對(duì)B的作用力減小 BB對(duì)A的支持力減小C木板對(duì)B的支持力減小 D木板對(duì)B的摩擦力增大解析：選BCD設(shè)木板與水平地面的夾角為，以A為研究對(duì)象，A原來只受到重力和支持力的作用而處于

16、平衡狀態(tài)，所以B對(duì)A的作用力與A的重力大小相等，方向相反；當(dāng)將P繞O點(diǎn)緩慢旋轉(zhuǎn)到虛線所示位置時(shí)，B的上表面不再水平，A受力情況如圖甲所示，A受到重力和B的支持力、摩擦力三個(gè)力的作用，其中B對(duì)A的支持力、摩擦力的合力仍然與A的重力大小相等，方同相反，則B對(duì)A的作用力保持不變根據(jù)牛頓第三定律可知，A對(duì)B的作用力也不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；結(jié)合對(duì)A選項(xiàng)的分析可知，開始時(shí)物體A不受B對(duì)A的摩擦力，B對(duì)A的支持力大小與A的重力相等；木板旋轉(zhuǎn)到虛線位置時(shí)，設(shè)B的上表面與水平方向之間的夾角是，受到的B對(duì)A的支持力、摩擦力的合力仍然與A的重力大小相等，方向相反，則A受到B對(duì)A的作用力保持不變，由于支持力與摩擦力相互垂

17、直，N1GAcos，所以A受到的支持力一定減小了，選項(xiàng)B正確；以A、B整體為研究對(duì)象，受力分析情況如圖乙所示，總重力GAB、木板的支持力N2和摩擦力Ff2，木板對(duì)B的作用力是支持力N2和摩擦力Ff2的合力，由平衡條件分析可知，木板對(duì)B的作用力大小與A、B總重力大小相等，保持不變，N2GABcos，F(xiàn)f2GABsin，減小，N2增大，F(xiàn)f2減小，選項(xiàng)C、D正確二、非選擇題11. (2019屆銅陵模擬)如圖所示，質(zhì)量M2 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30角的力F10 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g10 m

18、/s2.求：(1)運(yùn)動(dòng)過程中輕繩與水平方向的夾角；(2)木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù).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Fcos30FTcos0Fsin30FTsinmg0解得FT10 N，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Fcos30Ff0FNFsin30(Mm)g0又FfFN，解得.答案：(1)30(2)12(2018屆湖北華大新高考聯(lián)盟質(zhì)量測(cè)評(píng))如圖(a)所示，三棱柱的左、右兩側(cè)斜面的傾角45，物塊P、Q用跨過定滑輪的輕繩相連，分別放在兩側(cè)的斜面上，此時(shí)物塊P恰好不向下滑動(dòng)已知P、Q與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為

19、tan15，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力(1)求物塊P、Q的質(zhì)量之比m1：m2；(2)當(dāng)三棱柱緩慢繞右側(cè)棱邊順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)角，如圖(b)所示，物塊Q恰好不下滑，求角解析：(1)三棱柱轉(zhuǎn)動(dòng)之前，物塊P恰好不向下滑動(dòng)分析P的受力，有Ff1FN1，F(xiàn)N1m1gcos，m1gsinFf1FT分析Q的受力，有Ff2FN2，F(xiàn)N2m2gcos，m2gsinFf2FT解得.(2)三棱柱轉(zhuǎn)動(dòng)角后，物塊Q恰好不下滑分析Q的受力，有Ff 2FN2，F(xiàn)N2m2gcos()，m2gsin()Ff 1FT分析P的受力，有Ff1FN1，F(xiàn)N1m1gcos()，m1gsin()Ff1FT聯(lián)立解得將 代入上式可解得30.答案：(1)1(2)3015