熱考小題專攻練1.物體的平衡(建議用時(shí)20分鐘)小題強(qiáng)化練,練就速度和技能,掌握高考得分點(diǎn)!1.(多選)如圖所示,在水平力F作用下,A、B保持靜止。若A與B的接觸面是水平的,且F0,則B的受力個(gè)數(shù)可能為()A.3個(gè)B.4個(gè)C.5個(gè)D.6個(gè)【解析】選B、C。先對(duì)AB整體受力分析,受重力、推力、支持力;當(dāng)推力平行斜面向上的分力大于重力的下滑分力時(shí),有上滑趨勢(shì),則B受沿斜面向下的靜摩擦力;當(dāng)推力平行斜面向上的分力小于重力的下滑分力時(shí),有下滑趨勢(shì),則B受沿斜面向上的靜摩擦力作用;當(dāng)推力平行斜面向上的分力等于重力的下滑分力時(shí),無(wú)滑動(dòng)趨勢(shì),則B不受斜面的靜摩擦力作用;再對(duì)物體A受力分析,受推力、重力、支持力和向左的靜摩擦力,共4個(gè)力;最后對(duì)B受力分析,B一定受重力、A對(duì)B的壓力和向右的靜摩擦力、斜面體對(duì)B的支持力,B物體可能受到斜面體的靜摩擦力,也可能不受斜面體的靜摩擦力,故物體B可能受4個(gè)力,也可能受5個(gè)力,故選B、C。2.(多選)(2016衡陽(yáng)二模)如圖所示,水平細(xì)桿上套一細(xì)環(huán)A,環(huán)A和球B間用一輕質(zhì)細(xì)繩相連,質(zhì)量分別為mA、mB(mA>mB),B球受到水平風(fēng)力作用,細(xì)繩與豎直方向的夾角為,A環(huán)與B球都保持靜止,則下列說(shuō)法正確的是()A.B球受到的風(fēng)力大小為mBgtanB.當(dāng)風(fēng)力增大時(shí),桿對(duì)A環(huán)的支持力不變C.A環(huán)與水平細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為tanD.當(dāng)風(fēng)力增大時(shí),輕質(zhì)繩對(duì)B球的拉力仍保持不變【解析】選A、B。以B球?yàn)檠芯繉?duì)象,受到重力、風(fēng)力和拉力作用,三力平衡,解三角形得到拉力FT=,風(fēng)力F=mBgtan,當(dāng)F增大時(shí),角增大,FT增大,選項(xiàng)A正確,D錯(cuò)誤;對(duì)A、B整體由平衡條件得,水平方向有F=Ff(mA+mB)g,解得,豎直方向桿對(duì)A球的支持力FNA=(mA+mB)g,選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤。3.如圖所示,開(kāi)口向下的“”形框架,兩側(cè)豎直桿光滑固定,上面水平橫桿中點(diǎn)固定一定滑輪,兩側(cè)桿上套著的兩滑塊用輕繩繞過(guò)定滑輪相連,并處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)連接滑塊A的繩與水平方向夾角為,連接滑塊B的繩與水平方向的夾角為2,則A、B兩滑塊的質(zhì)量之比為()A.12cosB.2cos1C.2sin1D.12sin【解析】選A。設(shè)繩的拉力為T(mén),對(duì)兩個(gè)滑塊分別受力分析,如圖所示:根據(jù)力的平衡可知:mAg=TsinmBg=Tsin2因此:=4.(2016岳陽(yáng)二模)如圖所示,a、b、c三根輕細(xì)繩懸掛兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B保持靜止,細(xì)繩a是水平的,現(xiàn)對(duì)B球施加一個(gè)水平方向上的力F,將B緩緩拉到圖中虛線位置,A球保持不動(dòng),這時(shí)三根細(xì)繩張力Fa、Fb、Fc的變化情況是()A.都變大B.都不變C.Fb不變,Fa、Fc變大D.Fa、Fb不變,Fc變大【解析】選C。以B為研究對(duì)象受力分析,將重力分解,由分解法作圖如圖,由圖可以看出,當(dāng)將B緩緩拉到圖中虛線位置的過(guò)程中,繩子與豎直方向夾角變大,繩子的拉力大小對(duì)應(yīng)圖中1、2、3三個(gè)位置大小所示,即Fc逐漸變大,F逐漸變大;再以AB整體為研究對(duì)象受力分析,設(shè)b繩與水平方向夾角為,則豎直方向有:Fbsin=2mg得:Fb=,不變;水平方向:Fa=Fbcos+F,Fbcos不變,而F逐漸變大,故Fa逐漸變大。5.(多選)如圖所示,兩個(gè)截面半徑均為r、質(zhì)量均為m的半圓柱體A、B放在粗糙水平面上,A、B截面圓心間的距離為L(zhǎng)。在A、B上放一個(gè)截面半徑為r、質(zhì)量為2m的光滑圓柱體C,A、B、C始終都處于靜止?fàn)顟B(tài),則()A.B對(duì)地面的壓力大小為2mgB.地面對(duì)A的作用力沿AC圓心連線方向C.L越小,A、C間的彈力越小D.L越小,地面對(duì)A、B的摩擦力越大【解析】選A、C。以三個(gè)物體組成的整體為研究對(duì)象,受到總重力和地面對(duì)A和B的支持力,兩個(gè)支持力大小相等,則由平衡條件得知:地面對(duì)B的支持力為2mg,則由牛頓第三定律得知B對(duì)地面的壓力大小也為2mg,選項(xiàng)A正確。地面對(duì)A有支持力和摩擦力兩個(gè)力的作用,地面對(duì)A的作用力是它們的合力;A受到重力mg、地面的支持力N1、摩擦力f、C球的壓力N2。如圖所示,根據(jù)平衡條件知:地面的支持力N1和摩擦力f的合力與力mg和壓力N2的合力等值、反向,C球?qū)的壓力N2方向沿CA方向,則力mg和壓力N2的合力一定不沿CA方向,故地面對(duì)A的作用力不沿AC方向,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。以C為研究對(duì)象,分析受力情況如圖,由平衡條件有:2N2cos=2mg,得N2=,L越小,越小,則得A對(duì)C的彈力N2越小,選項(xiàng)C正確。以A為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件得知:地面對(duì)A的摩擦力f=N2sin,而C對(duì)A的壓力N2=N2。則得L越小,越小,f越小。選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6.(多選)如圖所示,傾角為的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物體a放在斜面上,輕質(zhì)細(xì)線一端固定在物體a上,另一端繞過(guò)光滑的滑輪固定在c點(diǎn),滑輪2下懸掛物體b,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將固定點(diǎn)c向右移動(dòng)少許,而a與斜劈始終靜止,則()A.細(xì)線對(duì)物體a的拉力增大B.斜劈對(duì)地面的壓力減小C.斜劈對(duì)物體a的摩擦力減小D.地面對(duì)斜劈的摩擦力增大【解析】選A、D。對(duì)滑輪和物體b受力分析,受重力和兩個(gè)拉力,如圖所示:根據(jù)平衡條件,有:mbg=2Tcos解得:T=將固定點(diǎn)c向右移動(dòng)少許,則增加,故拉力T增加,故A正確;對(duì)斜面體、物體a、物體b整體受力分析,受重力、支持力、細(xì)線的拉力和地面的靜摩擦力,如圖所示:根據(jù)平衡條件,有:N=G總-Tcos=G總-,N與角度無(wú)關(guān),恒定不變;根據(jù)牛頓第三定律,壓力也不變,故B錯(cuò)誤;f=Tsin=tan,將固定點(diǎn)c向右移動(dòng)少許,則增加,故摩擦力增加,故D正確;對(duì)物體a受力分析,受重力、支持力、拉力和靜摩擦力,由于不知道拉力與重力的下滑分力的大小關(guān)系,故無(wú)法判斷靜摩擦力的方向,故不能判斷靜摩擦力的變化情況,故C錯(cuò)誤。7.(2016沈陽(yáng)一模)如圖所示,斜面上固定有一與斜面垂直的擋板,另有一截面為圓的光滑柱狀物體甲放置于斜面上,半徑與甲相等的光滑球乙被夾在甲與擋板之間,沒(méi)有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)在從O1處對(duì)甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向緩慢向下移動(dòng)少許,設(shè)乙對(duì)擋板的壓力大小為F1,甲對(duì)斜面的壓力大小為F2,甲對(duì)乙的彈力為F3。在此過(guò)程中()A.F1逐漸增大,F2逐漸增大,F3逐漸增大B.F1逐漸減小,F2保持不變,F3逐漸減小C.F1保持不變,F2逐漸增大,F3先增大后減小D.F1逐漸減小,F2保持不變,F3先減小后增大【解析】選B。先對(duì)物體乙受力分析,受重力、擋板的支持力F1和甲物體的支持力F3,如圖根據(jù)平衡條件,結(jié)合幾何關(guān)系可以看出擋板的支持力F1不斷減小,甲對(duì)乙的彈力F3不斷減小,根據(jù)牛頓第三定律,乙對(duì)擋板的壓力F1不斷減小,甲對(duì)乙的彈力F3不斷減小;再對(duì)甲與乙整體受力分析,受重力、斜面的支持力、擋板的支持力和已知力F,如圖根據(jù)平衡條件,有:x方向:F+(M+m)gsin-F1=0y方向:F2-(M+m)gcos=0解得:F2=(M+m)gcos,保持不變,結(jié)合牛頓第三定律,物體甲對(duì)斜面的壓力F2不變,B正確,A、C、D錯(cuò)誤。故選B。