專題強(qiáng)化二受力分析物體的平衡一、選擇題：本題共10小題，每小題5分，在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求的，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分12018天津市河?xùn)|區(qū)二模如圖所示，壁虎在豎直墻面上斜向上勻速爬行，關(guān)于它在此平面內(nèi)的受力分析，下列圖示中正確的是()22018宿州市第一次質(zhì)檢如圖所示，兩根輕彈簧a、b的上端固定在豎直墻壁上，下端連接在小球上當(dāng)小球靜止，彈簧a、b與豎直方向的夾角分別為53和37.已知a、b的勁度系數(shù)分別為k1、k2.sin530.8，則a、b兩彈簧的伸長量之比為()A.B.C. D.32018上海市松江區(qū)一模重力為G的體操運(yùn)動員在進(jìn)行自由體操比賽時，有如圖所示的比賽動作，當(dāng)運(yùn)動員豎直倒立保持靜止?fàn)顟B(tài)時，兩手臂對稱支撐，夾角為，則()A60時，運(yùn)動員單手對地的正壓力大小為B120時，運(yùn)動員單手對地面的壓力大小為GC不同時，運(yùn)動員受到的合力不同D不同時，地面對運(yùn)動員的合力不同42018鄂爾多斯市模擬如圖所示，A、B、C、D是四個完全相同的木塊，在圖甲中，水平力F作用于B上，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖乙中，豎直彈簧作用于D上，C、D處于靜止?fàn)顟B(tài)，則關(guān)于A、B、C、D的受力情況，下列說法不正確的是()A圖甲中A受五個力，圖乙中C受三個力B圖乙中墻對C可能有摩擦力C圖甲中墻對A一定有向上的摩擦力D圖乙中D對C一定有向右上方的摩擦力52018濮陽市一模如圖所示，一定質(zhì)量的小物體(可視為質(zhì)點)用輕質(zhì)細(xì)線固定懸掛在天花板上在水平拉力F作用下，當(dāng)細(xì)線與豎直方向夾角為30時小物體恰能處于平衡狀態(tài)若對小物體施加同樣大小的拉力，方向垂直于細(xì)線，仍然使物體處于平衡狀態(tài)則下列說法中正確的是()A小物體所受到的重力大小為FB當(dāng)施加水平方向作用力時細(xì)線受到沿線方向的拉力大小等于FC當(dāng)施加垂直于細(xì)線方向的拉力時，細(xì)線受到沿線方向的拉力大小等于2FD當(dāng)施加垂直于細(xì)線方向的拉力時，細(xì)線與豎直方向的夾角大于6062018石嘴山一模如圖所示，在水平地面上放置一傾角為的斜面體，斜面體的頂端有一光滑的定滑輪，一根跨過定滑輪的細(xì)繩將質(zhì)量為M的盒子A與質(zhì)量為m的物體B相連，現(xiàn)向A中緩慢加入沙子，整個系統(tǒng)始終保持靜止在加入沙子的過程中，下列說法正確的是()A繩子的拉力逐漸增大 BA所受的摩擦力逐漸增大CA對斜面的壓力逐漸增大 D地面對斜面體的摩擦力逐漸增加72018永州三?？萍嫉陌l(fā)展正在不斷地改變著我們的生活，圖甲是一款放在水平桌面上的手機(jī)支架，其表面采用了納米微吸材料，用手觸碰無粘感，接觸到平整光滑的硬性物體時，會牢牢吸附在物體上圖乙是手機(jī)靜止吸附在該手機(jī)支架上的側(cè)視圖，若手機(jī)的重力為G，下列說法正確的是()A手機(jī)受到的支持力大小為GcosB手機(jī)受到的摩擦力大小大于GsinC納米材料對手機(jī)的作用力方向豎直向上D納米材料對手機(jī)的作用力大小為Gsin82018銀川一中一模如圖甲所示，水平地面上固定一傾角為30的表面粗糙的斜劈，一質(zhì)量為m的小物塊能沿著斜劈的表面勻速下滑現(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使它沿該斜劈表面勻速上滑，如圖乙所示，則F大小應(yīng)為()A.mg B.mgC.mg D.mg92018安徽二模如圖，在一段平坦的地面上等間距分布著一排等高的輸電線桿，掛在線桿上的電線粗細(xì)均勻且呈對稱性由于熱脹冷縮，冬季兩相鄰線桿之間的導(dǎo)線長度會有所減少對B線桿及兩側(cè)的電線，冬季與夏季相比()A電線最高點處的張力變小B電線最低處的張力不變C線桿對地面的壓力變小D線桿兩側(cè)電線對線桿拉力的合力不變102018安徽模擬如圖所示，兩塊固定且相互垂直的光滑擋板POQ，OP豎直放置，OQ水平，小球a、b固定在輕彈簧的兩端，現(xiàn)有一個水平向左的推力，作用于b上，使a、b緊靠擋板處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)用力F推動小球b，使之緩緩到達(dá)b位置，則()A推力F變大 Bb對OQ的壓力變大C彈簧長度變短 D彈簧長度變長二、實驗題：本題2小題，共12分11(6分)2018北京市西城區(qū)期末某同學(xué)用如圖1所示的裝置做“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實驗(1)實驗中，他在彈簧兩端各系一細(xì)繩套，利用一個繩套將彈簧懸掛在鐵架臺上，另一端的繩套用來掛鉤碼先測出不掛鉤碼時彈簧的長度，再將鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度L，再算出彈簧伸長量x，并將數(shù)據(jù)填在下面的表格中實驗過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi).123456鉤碼的重力G/N00.51.01.52.02.5彈簧彈力F/N00.51.01.52.02.5彈簧總長度L/cm13.0015.0517.1019.0021.0023.00彈簧伸長量x/cm02.054.106.008.0010.00在如圖2所示的坐標(biāo)紙上已經(jīng)描出了其中5次測量的彈簧彈力F與彈簧伸長量x對應(yīng)的數(shù)據(jù)點，請把第4次測量的數(shù)據(jù)對應(yīng)點用“”描繪出來，并作出Fx圖象(2)根據(jù)上述的實驗過程，對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，下列說法正確的是_(選填選項前的字母)A彈簧彈力大小與彈簧的總長度成正比B彈簧彈力大小與彈簧伸長的長度成正比C該彈簧的勁度系數(shù)約為25 N/mD該彈簧的勁度系數(shù)約為2500 N/m在勻變速直線運(yùn)動的速度v隨時間t變化關(guān)系圖象中，圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積的物理意義表示位移請類比思考，(1)問的Fx圖象中圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積的物理意義12(6分)2018陜西一模一同學(xué)用電子秤、水壺、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，在家中做驗證力的平行四邊形定則的實驗(1)如圖甲，在電子秤的下端懸掛一裝滿水的水壺，記下水壺靜止時電子秤的示數(shù)F；(2)如圖乙，將三根細(xì)線L1、L2、L3的一端打結(jié)，另一端分別拴在電子秤的掛鉤、墻釘A和水壺杯帶上水平拉開細(xì)線L1，在白紙上記下結(jié)點O的位置、_和電子秤的示數(shù)F1；(3)如圖丙，將另一顆墻釘B釘在與O同一水平位置上，并將L1拴在其上手握電子秤沿著(2)中L2的方向拉開細(xì)線L，使三根細(xì)線的方向與(2)中_重合，記錄電子秤的示數(shù)F2；(4)在白紙上按一定標(biāo)度作出電子秤拉力F、F1、F2的圖示，根據(jù)平行四邊形定則作出F1、F2的合力F的圖示，若_，則力的平行四邊形定則得到驗證三、計算題：本題共3小題，共38分13(12分)2018重慶市銅梁區(qū)模擬如圖所示，兩個輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k11 N/cm、k22 N/cm，它們一端固定在質(zhì)量為m1 kg的物體A上，另一端分別固定于水平地面上的Q點和一固定輕質(zhì)薄板的P點(兩彈簧均呈豎直狀態(tài))，當(dāng)物體A平衡時，下方彈簧恰好處于原長，若只把A換成質(zhì)量為3 m的物體B(彈簧均在彈性限度內(nèi))，當(dāng)物體B平衡時，求：下方彈簧所受彈力大小(重力加速度為g10 m/s2)14(12分)2018榆林一模如圖所示，兩根長度相同間距為R的直木棍AB和CD相互平行，斜靠在豎直墻壁上固定不動一個重力為G、半徑為R的圓柱工件架于兩木棍之間，工件與木棍之間滑動摩擦因數(shù)為(最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力)，求：(1)若木棍與水平方向夾角為30，試分析該工件的運(yùn)動情況(2)若該工件做勻速直線運(yùn)動，木棍與水平方向夾角為多少？15(14分)2018濱州期末如圖所示，可視為質(zhì)點的物體A和B，質(zhì)量分別為mA2 kg和mBkg，被兩根質(zhì)量不計的輕繩固定在如圖所示的裝置上，整體處于整直平面內(nèi)且處于靜止?fàn)顟B(tài)裝置與水平方向夾角為30，裝置兩端為大小不計的光滑定滑輪左繩下面部分水平，右繩與水平方向夾角為60，g10 m/s2.求：(1)兩根細(xì)繩的彈力大??；(2)物體A所受的摩擦力專題強(qiáng)化二受力分析物體的平衡1B壁虎在豎直墻面上斜向上勻速爬行，受力平衡，墻壁對壁虎的力F與壁虎自身的重力等大反向，B選項正確2B研究小球的受力情況，如圖所示：根據(jù)幾何關(guān)系可知，tan37，其中Fak1x1，F(xiàn)bk2x2，聯(lián)立解得a、b兩彈簧的伸長量之比x1：x2，B選項正確3A分析運(yùn)動員的受力情況，無論夾角為多少，運(yùn)動員處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件可知，2NG，地面對運(yùn)動員單手的支持力N，根據(jù)牛頓第三定律知，運(yùn)動員單手對地的正壓力大小為，A選項正確，B選項錯誤；不同時，運(yùn)動員受到的合力始終為零，C選項錯誤；不同時，地面對運(yùn)動員的合力與其重力等大，恒定不變，D選項錯誤4B分析圖甲，以整體為研究對象，受到重力、支持力、壓力和摩擦力作用，研究A的受力情況，受重力、B對A的支持力和摩擦力，墻的彈力和摩擦力作用，受五個力分析圖乙，C受到重力、D對C的支持力和摩擦力作用，受三個力，A、C選項正確；圖乙中，墻對C沒有彈力，故不會存在摩擦力，B選項錯誤； D、C間一定有壓力，C有向下的運(yùn)動趨勢，D對C一定有向右上方的摩擦力，D選項正確5A在水平拉力F的作用下，小球受力如圖所示：根據(jù)共點力平衡知識可知，F(xiàn)mg tan30，F(xiàn)T sin30，解得小物體受到的重力大小為F，沿線方向的拉力大小等于2F，A選項正確，B選項錯誤當(dāng)施加垂直于細(xì)線方向的拉力時，F(xiàn)mg sin，Tmg cos，解得sin，TF，則細(xì)線與豎直方向的夾角小于60，C、D選項錯誤6C系統(tǒng)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩子拉力等于物體B的重力，恒定不變，A選項錯誤；分析物體A的受力情況，重力沿斜面向下的分力、繩子拉力和靜摩擦力之和為零，開始時，不能確定靜摩擦力的方向，故加入沙子的過程中，物體A受到的摩擦力不一定增大，B選項錯誤；物體A對斜面的壓力等于A及沙子的總重力沿垂直于斜面的分力，加入沙子，則壓力增大，C選項正確；系統(tǒng)始終保持靜止，合力為零，地面對斜面體沒有摩擦力作用，D選項錯誤7C手機(jī)受力平衡，根據(jù)平衡條件可知，在垂直支架方向上，重力垂直支架的分力與吸附力之和等于手機(jī)受到的支持力，F(xiàn)NGcosF吸，A選項錯誤；在平行支架方向上，fGsin，B選項錯誤；納米材料對手機(jī)的作用力大小等于重力，方向豎直向上，C選項正確，D選項錯誤8A小物塊沿斜劈勻速下滑，則tan30.對小物塊施加一水平向右的恒力F，如圖所示：Fcos30fmgsin30，Nmgcos30Fsin30，其中fN，聯(lián)立解得，F(xiàn)mg，A選項正確9D研究左段電線，如圖所示：合力恒定，冬季時，夾角增大，則電線最高處的張力F變大，A選項錯誤；研究左段一半電線，如圖所示：根據(jù)幾何關(guān)系可知，電線最低點的張力F1變大，B選項錯誤；電線桿上電線的質(zhì)量一定，受力平衡，夏季、冬季桿對地面的壓力恒定不變，C選項錯誤；線桿兩側(cè)電線對線桿拉力的合力與線桿的重力之和等于桿對地面的壓力，恒定不變，D選項正確10D分析小球a的受力情況，如圖所示：夾角減小，擋板OP對小球a的彈力Nmagtan減小，彈簧彈力F彈減小，即彈簧長度變大，C選項錯誤，D選項正確；研究整體的受力可知，推力FN減小，A選項錯誤；b對OQ的壓力等于兩球的重力之和，恒定不變，B選項錯誤11(1)見解析(2)BC彈力做的功解析：(1)描點連線，如圖所示：(2)分析圖象結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知，彈簧彈力大小與彈簧伸長量成正比，A選項錯誤，B選項正確；根據(jù)胡克定律可知，圖象中斜率代表彈簧的勁度系數(shù)，勁度系數(shù)為25 N/m，C選項正確，D選項錯誤力與位移的乘積為功，利用微元法，在很短時間里彈力是恒定不變的，則Fx圖象中圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積的物理意義是彈力做的功12(2)三細(xì)線的方向(3)結(jié)點的位置(4)F大小與F相等、方向相同解析：(2)研究合力與分力的關(guān)系需要記錄分力的大小和方向，即在白紙上記下結(jié)點O的位置的同時也要記錄三細(xì)線的方向以及電子秤的示數(shù)F1.(3)應(yīng)使結(jié)點O的位置和三根細(xì)線的方向與中重合，記錄電子秤的示數(shù)F2.(4)根據(jù)平行四邊形定則作出合力，若F大小與F相等、方向相同，則力的平行四邊形定則得到驗證13.N解析：當(dāng)物體A平衡時，下方彈簧為原長，上方的彈簧處于伸長狀態(tài)，mgk2x2.當(dāng)物體B處于平衡狀態(tài)時，上方彈簧增加的伸長量為x1，下方彈簧被壓縮的長度為x1，根據(jù)胡克定律和平衡條件可知，k1x1k2(x1x2)3mg.聯(lián)立解得，x1.下方彈簧所受彈力大小Fk1x1N.14(1)處于靜止?fàn)顟B(tài)(2)45解析：(1)圓柱工件受到重力和棍的彈力、摩擦力作用，根據(jù)幾何關(guān)系可知，兩棍對工件彈力的方向夾角為60.重力沿棍方向的分力G1Gsin30G，重力垂直棍方向的分力G2Gcos30G，棍對工件的彈力FNG2G，最大靜摩擦力2f2FNG，大于重力沿棍方向的分力，故工件處于靜止?fàn)顟B(tài)(2)工件做勻速直線運(yùn)動，受力平衡，根據(jù)平衡條件可知，垂直棍方向上FNGcos.沿棍方向上2FNGsin.聯(lián)立解得tan1，即45.15(1)右繩的彈力大小為20 N，左繩的彈力大小為10 N(2)零解析：(1)分析物體B的受力情況，如圖所示：根據(jù)共點力的平衡條件可知，水平方向上T1sinmBg.豎直方向上T1cosT2.聯(lián)立解得T120 N，T210 N.(2)研究物體A的受力情況，如圖所示：沿斜面方向上，mAgsinT2FfT1.解得，F(xiàn)f0.