《高考物理一輪復習 考點規(guī)范練6 受力分析 共點力的平衡（含解析）新人教版-新人教版高三物理試題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考物理一輪復習 考點規(guī)范練6 受力分析 共點力的平衡（含解析）新人教版-新人教版高三物理試題（11頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、考點規(guī)范練6受力分析共點力的平衡一、單項選擇題1.如圖所示,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導線,由于導線受自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()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點答案:C解析:以AC間電線為研究對象,作出受力圖如圖所示。由題可知,可見,FCFA,即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,故選C。2.如圖所示,兩梯形木塊A、B疊放在水平地面上,A、B之間的接觸面傾斜,A的左側靠在光滑的豎直

2、墻面上。關于兩木塊的受力,下列說法正確的是()A.A、B之間一定存在摩擦力作用B.木塊A可能受三個力作用C.木塊A一定受四個力作用D.木塊B受到地面的摩擦力作用方向向右答案:B解析:由于A、B間接觸面情況未知,若A、B接觸面光滑,則A、B間沒有摩擦力,此時A受重力、B對A的支持力和墻壁對A的彈力而平衡,故A、C錯誤,B正確;木塊B受推力F、A對B的壓力,若壓力向右的分力等于F,則地面對B沒有摩擦力,故D錯誤。3.如圖所示,滑塊A置于水平地面上,滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直),此時A恰好不滑動,B剛好不下滑。已知A與B間的動摩擦因數為1,A與地面間的動摩擦因數為2,最大靜摩

3、擦力等于滑動摩擦力。則A與B的質量之比為()A.112B.1-1212C.1+1212D.2+1212答案:B解析:設水平作用力為F,對物體A、B整體進行分析,在水平方向上有F=2(mA+mB)g;隔離物體B對B分析,在豎直方向上有1F=mBg,聯立解得mAmB=1-1212,選項B正確。4.(2019江蘇揚州高三檢測)在水平地面上固定一個上表面光滑的斜面體,在它上面放有質量為m的木塊,用一根平行于斜面的細線連接一個輕環(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),如圖所示,則桿對環(huán)的摩擦力大小為()A.mgsin B.mgcos C.mgtan D.mgsin cos

4、答案:D解析:設細線的彈力為F,對斜面上的物塊由共點力平衡條件有F-mgsin=0,對輕環(huán)由共點力平衡條件有Fcos-Ff=0,解得桿對環(huán)的摩擦力大小為Ff=mgsincos,故選D。5.房屋裝修工人常用如圖所示的簡易方式運送材料,圖中C為光滑定滑輪。為了保證材料不碰觸窗臺A、B,需要一人在樓下用一根繩子拽拉,以保證材料豎直向上緩慢上升。假定人的位置不變,則在運送過程中()A.OC繩和OD繩的拉力均逐漸增大B.OC繩和OD繩的拉力均逐漸減小C.OC繩的拉力逐漸增大,OD繩的拉力逐漸減小D.OC繩的拉力逐漸減小,OD繩的拉力逐漸增大答案:A解析:在建筑材料被緩慢提起的過程中,其合力保持為零,根據

5、平衡條件得知兩繩拉力的合力與物體的重力大小相等、方向相反,保持不變,如圖甲所示;結點與豎直墻壁保持一定的距離,在建筑材料被緩慢提起的過程中,OC繩逆時針旋轉,其與豎直方向的夾角變大,OD繩順時針旋轉,與豎直方向的夾角減小,用平行四邊形定則作出圖乙,由圖知,兩根繩子上的拉力F1和F2均增大,故A正確,B、C、D錯誤。6.如圖所示,質量為m0、半徑為R的半球形物體A放在水平地面上,通過最高點處的釘子用水平輕質細線拉住一質量為m、半徑為r的光滑球B,A、B均靜止,則()A.B對A的壓力大小為2Rr+r2RmgB.細線對小球的拉力大小為R+rRmgC.A對地面的壓力大小為(m0+m)gD.地面對A的摩

6、擦力大小為2Rr+r2Rmg答案:C解析:由于A、B處于靜止狀態(tài),故其所受合外力為零,對整體受力分析,如圖甲所示,根據平衡條件可得,FN-(m0+m)g=0,根據牛頓第三定律可知A對地面的壓力大小為(m0+m)g,選項C正確,D錯誤;隔離B受力分析,如圖乙所示,根據平衡條件,由圖中幾何關系可得,mgR=FNR+r=F2Rr+r2,解得FN=R+rRmg,細線對小球的拉力F=2Rr+r2Rmg,依據牛頓第三定律知,B對A的壓力大小為R+rRmg,選項A、B錯誤。7.(2019廣西貴港覃塘高級中學月考)如圖所示,將兩根勁度系數均為k、原長均為l的輕彈簧,一端固定在水平天花板上相距為2l的兩點,另一

7、端共同連接一質量為m的物體,平衡時彈簧與豎直方向的夾角為37。若將物體的質量變?yōu)閙,平衡時彈簧與豎直方向的夾角為53(sin 37=0.6),則mm等于()甲乙A.932B.916C.38D.34答案:A解析:由幾何知識得,題圖甲中彈簧的伸長量為l=23l,題圖乙中彈簧的伸長量為l=14l,根據胡克定律F=kl,則兩情況下彈簧拉力之比為2314=83,根據平衡條件2Fcos37=mg,2Fcos53=mg,得mm=932。8.(2019浙江卷)如圖所示,一根粗糙的水平橫桿上套有A、B兩個輕環(huán),系在兩環(huán)上的等長細繩拴住的書本處于靜止狀態(tài),現將兩環(huán)距離變小后書本仍處于靜止狀態(tài),則()A.桿對A環(huán)的

8、支持力變大B.B環(huán)對桿的摩擦力變小C.桿對A環(huán)的力不變D.與B環(huán)相連的細繩對書本的拉力變大答案:B解析:以兩個輕環(huán)和書本組成的系統(tǒng)為研究對象,設系統(tǒng)總質量為m總,豎直方向受到重力和水平橫桿對輕環(huán)的支持力2FN,受力分析圖如圖甲所示。甲乙根據平衡條件得2FN=m總g,得到FN=12m總g,可見,水平橫桿對每個輕環(huán)的支持力FN不變,A錯誤。以A環(huán)為研究對象,受力分析圖如圖乙所示。豎直方向,FN=Fsin水平方向,Fcos=Ff由得Ff=FNcot,增大時,Ff變小,由牛頓第三定律可知A環(huán)對桿的摩擦力變小,同理可知B環(huán)對桿的摩擦力也變小,B正確。FN和Ff的合力即為桿對環(huán)的作用力,合力變小,C錯誤。

9、對書本受力分析,如圖所示。根據共點力平衡條件,兩根輕繩對書本的拉力的合力始終等于書本的重力,由幾何關系有FA=FB=mg2cos2,當兩輕環(huán)間距離縮短一些時,變小,拉力FA、FB均變小,D錯誤。二、多項選擇題9.(2019廣西貴港覃塘高級中學月考)某研究性學習小組為頸椎病人設計了一個牽引裝置。如圖所示,一根繩繞過兩個定滑輪和一個動滑輪后兩端掛著相同的重物,與動滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎(圖中是用手指代替頸椎做實驗),整個裝置在同一豎直平面內。如果要增大手指所受的拉力,可采取的方法是()A.只增加繩的長度B.只增加重物的重力C.只將手指向下移動D.只將手指向上移動答案:BC解析:對動滑輪受力

10、分析,如圖所示。三個力的合力為零,兩個拉力的大小恒定,夾角越大,合力越小,夾角越小,合力越大,增加細線長度時,由于兩個細線拉力也不變,動滑輪位置不變,故三個力大小方向都不變,A錯誤;增加重物的重力,兩個拉力變大,動滑輪位置不變,則兩拉力夾角不變,合力變大,故手指所受的拉力增大,B正確;手指向下移動,兩個拉力大小不變,夾角變小,兩拉力合力變大,故手指所受的拉力增大,C正確;手指向上移動,兩個拉力大小不變,夾角變大,兩拉力合力變小,故手指所受的拉力減小,D錯誤。10.質量均為1 kg的木塊M和N疊放在水平地面上,用一根細線分別拴接在M和N右側,在繩子中點用力F=5 N拉動M和N一起沿水平面勻速滑動

11、,細線與豎直方向夾角=60,重力加速度g取10 m/s2。則下列說法正確的是()A.木塊N和地面之間的動摩擦因數=0.25B.木塊M和N之間的摩擦力是Ff=2.5 NC.木塊M對木塊N的壓力大小為10 ND.若變小,拉動M、N一起勻速運動所需拉力應大于5 N答案:AB解析:以M、N為整體受力分析,得F=2mg,得=0.25,A正確;單獨分析M受力,因繩子有豎直向下的分力,故M對N的壓力大于10N,繩子作用在M上的水平分力為2.5N,B正確,C錯誤;變化后,N對地面的壓力仍為20N,所以需要的拉力不變,D錯誤。11.如圖所示,將質量為m的小球用橡皮筋懸掛在豎直墻的O點,小球靜止在M點,N為O點正

12、下方一點,ON間的距離等于橡皮筋原長,在N點固定一鐵釘,鐵釘位于橡皮筋右側。現對小球施加拉力F,使小球沿以MN為直徑的圓弧緩慢向N運動,P為圓弧上的點,PNM為60。橡皮筋始終在彈性限度內,不計一切摩擦,重力加速度為g,則()A.在P點橡皮筋彈力大小為12mgB.在P點時拉力F大小為52mgC.小球在從M向N運動的過程中拉力F的方向始終跟橡皮筋垂直D.小球在從M向N運動的過程中拉力F先變大后變小答案:AC解析:設圓的半徑為R,橡皮筋的勁度系數為k,則NP=2Rcos60=R。在M點橡皮筋彈力大小為mg,則mg=k2R,在P點橡皮筋彈力大小為F0=kR=12mg,故A正確;當小球和N點的連線與豎

13、直方向之間的夾角為時,橡皮筋的伸長量x=2Rcos,橡皮筋的彈力F=kx=mgcos;對小球,設拉力F與水平方向之間的夾角為,在水平方向Fcos=Fsin,豎直方向Fcos+Fsin=mg,聯立解得=,F=mgsin,可知拉力F的方向始終與橡皮筋垂直,而且隨的增大,F逐漸增大,當=60時,F=32mg,故C正確,B、D錯誤。三、非選擇題12.如圖所示,質量為mB=14 kg的木板B放在水平地面上,質量為mA=10 kg的貨箱A放在木板B上,一根輕繩一端拴在貨箱上,另一端拴在地面上,繩繃緊時與水平面的夾角為=37。已知貨箱A與木板B之間的動摩擦因數1=0.5,木板B與地面之間的動摩擦因數2=0.

14、4。重力加速度g取10 m/s2?，F用水平力F將木板B從貨箱A的下面勻速抽出,(sin 37=0.6,cos 37=0.8)試求:(1)繩上張力FT的大小;(2)水平拉力F的大小。答案:(1)100 N(2)200 N解析:(1)對A進行受力分析如圖甲所示,可知A受4個力作用,分解繩的拉力,根據受力平衡可得FN1=mAg+FTsinFTcos=1FN1解得FT=1mAgcos-1sin代入數據得繩子張力FT=100N。(2)對B進行受力分析可知B受6個力的作用,地面對B的支持力FN2=mBg+FN1而FN1=mAg+FTsin=160N拉力F=2FN2+1FN1F=200N。13.如圖所示,質

15、量m0=23 kg的木塊A套在水平桿上,用輕繩將木塊A與質量m=3 kg的小球相連。今用與水平方向成=30的力F=103 N,拉著球帶動木塊一起向右勻速運動,運動中木塊、小球相對位置保持不變,g取10 m/s2。求:(1)運動過程中輕繩與水平方向的夾角;(2)木塊與水平桿間的動摩擦因數。答案:(1)30(2)35解析:(1)設細繩對小球的拉力為FT,小球受力如圖甲所示,由平衡條件可得Fcos30-FTcos=0Fsin30+FTsin-mg=0代入數值得103cos30N=FTcos103sin30N+FTsin=103N由解得FT=103N=30。(2)以木塊和小球組成的整體為研究對象,受力如圖乙所示,由平衡條件得Fcos30-Ff=0FN+Fsin30-(m0+m)g=0又Ff=FN解得=35。