4 共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用一、單選題1【黑龍江省2019屆高三上學(xué)期第二次調(diào)研考試】如圖所示,水平細(xì)桿上套一球A，球A與球B間用一輕繩相連，質(zhì)量分別為和，由于B球受到水平風(fēng)力作用，球A與球B一起向右勻速運(yùn)動(dòng)。已知細(xì)繩與豎直方向的夾角為，則下列說法中正確的是（ ）A球A與水平細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為B球B受到的風(fēng)力F為C風(fēng)力增大時(shí)，若A、B仍勻速運(yùn)動(dòng)，輕質(zhì)繩對(duì)球B的拉力保持不變D桿對(duì)球A的支持力隨著風(fēng)力的增加而增加2【江蘇省2018屆高考模擬】如圖所示,高空走鋼絲的表演中,若表演者走到鋼絲中點(diǎn)時(shí),使原來水平的鋼絲下垂與水平面成角,此時(shí)鋼絲上的彈力應(yīng)是表演者(含平衡桿)體重的()A B C D3【山西省2019屆高三模擬】粗細(xì)均勻的電線架在A、B兩根電線桿之間。由于熱脹冷縮，電線在夏、冬兩季呈現(xiàn)如圖所示的兩種形狀，若電線桿始終處于豎直狀態(tài)，下列說法中正確的是( ) A冬季，電線對(duì)電線桿的拉力較大B夏季，電線對(duì)電線桿的拉力較大C夏季與冬季，電線對(duì)電線桿的拉力一樣大D夏季，電線桿對(duì)地的壓力較大4【河南省2018屆高考模擬】如圖所示,輕質(zhì)彈性繩一端固定于O點(diǎn),另一端系一小球,小球靜止時(shí)彈性繩豎直?，F(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)水平力,使其緩慢移動(dòng)至彈性繩與豎直方向成60°,若彈性繩的形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi),彈性繩原長(zhǎng)為,則此過程中小球上升的高度為（ ）A B C D5【遼寧省2019屆高三模擬】如圖所示，由粗糙的水平桿AO與光滑的豎直桿BO組成的絕緣直角支架，在AO桿、BO桿上套有帶正電的小球P、Q，兩個(gè)小球恰能在某一位置平衡?，F(xiàn)將P緩慢地向左移動(dòng)一小段距離，兩球再次達(dá)到平衡。若小球所帶電量不變，與移動(dòng)前相比（ ）A桿BO對(duì)Q的彈力減小B桿AO對(duì)P的彈力減小C桿AO對(duì)P的摩擦力增大DP、Q之間的距離增大二、多選題6【廣東省2019屆高三模擬】如圖所示，一不可伸長(zhǎng)的光滑輕繩，其左端固定于O點(diǎn)，右端跨過固定于O點(diǎn)的光滑滑輪懸掛一質(zhì)量為1kg的物體P，此時(shí)輕繩OO段水平，長(zhǎng)度為0.8m。繩子OO段套有一個(gè)可自由滑動(dòng)的輕環(huán)?，F(xiàn)在輕環(huán)上掛上一重物Q，用手扶住重物后緩慢下降，直到手與重物分離，重物Q下降的高度為0.3m，此時(shí)物體P未到達(dá)滑輪處。則（ ）A重物Q的質(zhì)量為1.2kgB重物Q的質(zhì)量為1.6kgC物體P上升的高度為0.2mD物體P上升的高度為0.4m7【安徽省2018屆高三第二次模擬】如圖所示，在粗糙水平面上放一質(zhì)量為M的斜面，質(zhì)量為m的木塊在豎直向上力F作用下，沿斜面勻速下滑，此過程中斜面保持靜止，則地面對(duì)斜面（ ）A無摩擦力B有水平向左的摩擦力C支持力為D支持力小于8【天津市2019屆高三模擬】如圖所示，用水平力推靜止在斜面上的物塊，當(dāng)力由零開始逐漸增大到某一值而物塊仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物塊（ ）A所受合力逐漸增大B所受斜面摩擦力可能變?yōu)榱鉉所受斜面彈力逐漸增大D所受斜面作用力逐漸變小三、解答題9【河北省邯鄲市2017-2018學(xué)年高考模擬】如圖所示，小球被輕質(zhì)細(xì)繩系住斜吊著放在靜止光滑斜面上，設(shè)小球質(zhì)量m=1kg，斜面傾角=30°，懸線與豎直方向夾角=30°，光滑斜面M=3kg置于粗糙水平面上，求：（1）懸線對(duì)小球拉力的大?。?）地面對(duì)斜面的摩擦力的大小和方向（g=10m/s2）10【江西省上饒二中2019屆高三模擬】如圖甲所示，物體的質(zhì)量為2kg，兩根輕細(xì)繩AB和AC的一端連接于豎直墻上，另一端系于物體上在物體上另施加一個(gè)方向與水平線成的拉力F，若要使繩都能伸直，求拉力F的大小范圍答案與解析一、單選題1【解析】對(duì)球B受力分析，受重力、風(fēng)力和拉力，如圖：風(fēng)力為，繩對(duì)B球的拉力為，把環(huán)和球當(dāng)作一個(gè)整體，對(duì)其受力分析，受重力、支持力N、風(fēng)力F和向左的摩擦力f，如圖，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可得：桿對(duì)A環(huán)的支持力大?。骸?，則A環(huán)與水平細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，B正確A錯(cuò)誤；當(dāng)風(fēng)力增大時(shí)，增大，則T增大。C錯(cuò)誤；對(duì)整體分析，豎直方向上桿對(duì)環(huán)A的支持力，不變，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽2【解析】以人為研究對(duì)象，分析受力情況，作出力圖，根據(jù)平衡條件，兩繩子合力與重力等大反向，則有：解得：故鋼絲上的彈力應(yīng)是表演者和平衡桿重力的，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。故選C?！敬鸢浮緾3【解析】以整條電線為研究對(duì)象，受力分析如圖所示:由共點(diǎn)力的平衡條件知，兩電線桿對(duì)電線的彈力的合力與其重力平衡，由幾何關(guān)系得：，即：.由于夏天氣溫較高，電線的體積會(huì)膨脹，兩桿正中部位電線下墜的距離h變大，則電線在桿上固定處的切線方向與豎直方向的夾角變小，故變小，所以兩電線桿處的電線拉力與冬天相比是變小.電線桿上的電線的質(zhì)量一定，受力平衡，夏季、冬季桿對(duì)地面的壓力相等.所以選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤，A正確。故選A?！敬鸢浮緼4【解析】設(shè)彈性繩的勁度系數(shù)為k，小球質(zhì)量為m，未對(duì)小球施加水平力，小球靜止時(shí)，根據(jù)平衡條件有：，；對(duì)小球施加水平力，使其緩慢移動(dòng)至彈性繩與豎直方向成600時(shí)，小球受重力mg、水平力F、彈力F1三個(gè)力，由平衡條件得：，彈性繩的長(zhǎng)度為:，此過程中小球上升的高度為：，選項(xiàng)B正確。【答案】B5【解析】Q受力如圖，由力的合成與平衡條件可知：BO桿對(duì)小球Q的彈力變大，兩小球之間的庫(kù)侖力變大，由庫(kù)侖定律知，兩小球P、Q的距離變小，AD錯(cuò)誤；對(duì)整體受力分析，可得AO桿對(duì)小球P的摩擦力變大，C正確；對(duì)整體分析可知，豎直方向只受重力和AO桿的支持力，故AO桿對(duì)小球P的彈力不變，D錯(cuò)誤。故選C?！敬鸢浮緾二、多選題6【解析】重新平衡后，根據(jù)幾何知識(shí)可得，即，之間的繩長(zhǎng)為0.5×2=1m，故伸長(zhǎng)了1m-0.8m=0.2m，即P上升了0.2m，C正確D錯(cuò)誤；重新平衡后，對(duì)輕環(huán)處結(jié)點(diǎn)受力分析，如圖所示，則根據(jù)平行四邊形定則可得，解得，A正確B錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼C7【解析】對(duì)物體M和m整體受力分析，受拉力F、重力（M+m）g、支持力FN，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，豎直方向： FN+F-（M+m）g=0，解得：FN=（M+m）g-F（M+m）g；水平方向不受力，故沒有摩擦力。故選AD?！敬鸢浮緼D8【解析】物體保持靜止，則選項(xiàng)A錯(cuò)；對(duì)物體受力分析，如圖，即使沒有摩擦力，物體在這個(gè)力的作用下也可以保持靜止，故B正確；可知N是F和mg的合力，增大，增大，選項(xiàng)C正確；斜面對(duì)物體的合力是與F與mg合力大小相等，方向相反的，增大，合力增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤故選BC?！敬鸢浮緽C三、解答題9【解析】(1) 以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力情況如圖所示根據(jù)平衡條件得知，T與N的合力F=mg 解得：；(2) 以小球和斜面整體為研究對(duì)象，受力分析如圖所示由于系統(tǒng)靜止，合力為零，則有：，方向水平向左。10【解析】對(duì)A球受力分析，受到拉力F，重力mg，兩根細(xì)繩的拉力FB、FC，如圖所示，根據(jù)平衡條件，有：x方向：Fcos60°=FC+FBcos60°y方向：Fsin60°+FBsin60°=mg解得：FBmgFFCFmg當(dāng)FB=0時(shí)，F(xiàn)最大，為：Fmax=mg；當(dāng)FC=0時(shí)，F(xiàn)最小，為：Fmin=mg；故拉力F的范圍為：F9