2020版高考物理一轮复习全程训练计划课练6受力分析共点力的平衡含解析.pdf
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1、受力分析 共点力的平衡受力分析 共点力的平衡 小题狂练 小题是基础 练小题 提分快 1 2019陕西省部分学校摸底如图所示, 物体A靠在竖直墙面上, 在竖直向上的力F 作用下,A、B共同向上匀速运动,下列说法正确的是( ) A物体A受到物体B对它的作用力的大小等于物体A的重力 B物体B受到的作用力F的大小要小于物体A、B的重力之和 C墙面对物体A的滑动摩擦力方向向下 D物体A对物体B的静摩擦力方向沿接触面斜向上 答案:A 解析 :A、B共同向上匀速运动,则A和B均处于受力平衡状态对B分析可知,B受A 的作用力、向下的重力、向上的力F三力作用,则A对B的作用力竖直向下,B对A的作用 力竖直向上,
2、分析可知,B对A的作用力大小等于A的重力,选项 A 正确 ;A、B整体水平方 向不受力,故墙面对A、B无弹力作用,墙面对物体A没有摩擦力,F大小等于A、B的重力 之和,选项 B、C 错误;物体A对物体B的静摩擦力方向沿接触面斜向下,选项 D 错误 22019湖北省武昌调研将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后,再用细线悬 挂于O点,如图所示用力F拉小球b,使两个小球都处于静止状态,且细线Oa与竖直方 向的夹角30,则F的最小值为( ) A.mg Bmg 3 3 C.mg D.mg 3 2 1 2 答案:B 解析:将a、b看成一个整体受力分析可知,当力F与Oa垂直时,F有最小值,可知此 时Fm
3、in2mgsinmg,B 正确 32019河南省商丘模拟如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个 光滑的小孔质量为m的小球套在圆环上一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉 住现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力F和圆环对小球的弹 力FN的大小变化情况是( ) AF不变,FN增大 BF不变,FN减小 CF减小,FN不变 DF增大,FN减小 答案:C 解析 : 小球沿圆环缓慢上移可看成小球处于平衡状态, 对小球进行受力分析, 如图所示, 由图可知 ,当小球上移时,R不变,AB减小,故F减小,FN不变,而FF, G R F AB FN R 故 C 正确 42019
4、黑龙江省伊春模拟如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸 长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端 从B点沿支架缓慢地向C点靠近则绳中拉力大小变化的情况是( ) A先变小后变大 B先变小后不变 C先变大后不变 D先变大后变小 答案:C 解析:当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时,设两绳的夹角为 2,绳中的拉力大小 为F.以滑轮为研究对象,受力分析如图甲所示根据平衡条件得 2Fcosmg,得到绳子的 拉力大小为F, 所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端的过程中,增大, cos mg 2cos 减小,则F变大当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时,如图乙,
5、设两绳的夹角为 2. 设绳子总长为L,两直杆间的距离为s,由数学知识得 sin ,L、s不变,则保持不 s L 变再根据平衡条件可知,两绳的拉力F保持不变,所以绳中拉力大小变化的情况是先变大 后不变C 正确 5. 如图所示, 用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点, 在墙壁和球P之间夹有一正 方体物块Q,P、Q均处于静止状态,现有一铅笔紧贴墙壁压在轻绳上从O点开始缓慢下移 (该过程中, 绳中张力处处相等),P、Q始终处于静止状态, 则在铅笔缓慢下移的过程中( ) AP所受的合力增大 BQ受到墙壁的摩擦力逐渐变大 CP对Q的压力逐渐减小 D绳的拉力逐渐增大 答案:D 解析:P受重力、绳的拉力和
6、Q的支持力而处于平衡状态,合力为零,选项 A 错误;设 绳与竖直方向的夹角为,根据共点力平衡,绳的拉力大小为T,Q对P的支持力 mg cos 大小为Nmgtan, 铅笔缓慢下移的过程中,增大, 则拉力T增大,Q对P的支持力增大, 选项D正确,C错误 ; 对Q,在竖直方向上,Q的重力与摩擦力始终平衡,Q受到的摩擦力不变, 选项 B 错误 6. 如图所示, 带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上, 放置于斜劈上的光滑小球 与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接, 开始时轻绳与斜面平行 现给小滑块施加一竖直向上 的拉力,使小滑块沿杆缓慢上升,整个过程中小球始终未脱离斜面,则有( ) A轻绳对小球的拉力
7、逐渐减小 B小球对斜劈的压力逐渐增大 C对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大 D竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小 答案:C 解析: 对小球受力分析,受重力G1、支持力N1和细线的拉力T,如图甲所示根据平衡条件 可知,T增大,N1减小,根据牛顿第三定律,小球对斜劈的压力也减小,A、B 均错误 ; 对小 球和滑块整体分析,受重力G、斜面的支持力N1,杆的支持力N,拉力F,如图乙所示,根 据平衡条件,水平方向NN1sin,竖直方向FN1cosG,因N1减小,故N减小,F增 大,C 正确,D 错误 7. (多选)如图所示,一光滑半圆环竖直固定于粗糙的木板上,圆心为O1,穿套在环上的 小球A位于左侧最低
8、点,并由细线通过光滑的小滑轮O与小球B相连,B右侧细线水平,O 在圆心O1的正上方,OA与竖直方向成 30角,OAOB,地面水平,两球均处于静止状态, 小球A恰好对木板没有力的作用 若对B施加一外力, 使小球A缓慢运动到O点正下方的过 程中,木板始终静止,则下列说法正确的是( ) AA、B两球的质量之比为:13 BOA细线拉力逐渐变大 C地面对木板的摩擦力逐渐变小 D地面对木板的支持力逐渐变小 答案:AC 解析 : 小球A位于左侧最低点时, 细线对小球A的拉力大小T, 对小球B有OB mAg cos30 细线拉力T,TT,得mA:mB:1,选项 A 正确;设OO1h,OAx, mBg cos6
9、0 3 圆环的半径为R,细线OA的拉力大小为F,环对A的支持力大小为N1,如图 1 所示,则根 据三角形相似有 ,当x变小时,F也变小,但N1不变,选项 B 错误;设细线OA F x N1 R mAg h 与OO1间夹角为,以小球A、半圆环和木板整体受力分析如图 2 所示,地面对木板的摩擦 力大小fFsinxsin,而xsin表示小球A与O间的水平距离,是逐渐变小的, mAg h 故f逐渐变小,选项 C 正确;地面对木板的支持力大小N2(m板mAm环)gFcos(m 板mAm环)g xcos而xcos表示小球A与O间的竖直距离, 是逐渐变小的,N2逐渐 mAg h 变大,选项 D 错误 8.
10、2019福建省福州质检课堂上,教师准备了“L”形光滑木板和三个完全相同、外表 面光滑的匀质圆柱形积木, 要将三个积木按图示(截面图)方式堆放在木板上, 则木板与水平 面的夹角的最大值为( ) A30 B45 C60 D90 答案:A 解析 :取 0时,下面两圆柱将会分开,无法稳定,应适当增大以保持系统稳定, 此时下面两圆柱之间有弹力;当下面两圆柱之间的弹力恰好为 0 时,对应的为最小值; 增大,右圆柱和上圆柱之间的弹力减小,若太大,此两圆柱将分开,临界情况为 取 30时,左边两圆柱的圆心连线在竖直方向上,保证上圆柱只受到两个力的作用恰好处 于平衡状态,此时上圆柱与右圆柱间相互接触且无弹力,A
11、正确 92019山东省枣庄三中质检如图所示,物体A、B叠放在物体C上,C置于水平地 面上,水平力F作用于B,使A、B、C一起匀速运动,各接触面间摩擦力的情况是( ) AB对C有向左的摩擦力 BC对A有向左的摩擦力 CC受到三个摩擦力作用 DC对地面有向右的摩擦力 答案:D 解析:以A为研究对象,可知A与C间无摩擦力以B为研究对象易知,C对B有向左 的摩擦力,B对C有向右的摩擦力,以A、B、C整体为研究对象可知地面对C有水平向左的 摩擦力,综上 D 正确 10. 2019河北省名校联盟一测(多选)如图所示, 用光滑的粗铁丝做成一直角三角形,BC 边水平,AC边竖直,ABC,A,AB及AC两边上分
12、别套有细线系着的铜环M、N, 当它们静止时, 细线与AB所成的角为, 与AC所成的角为(细线长度小于BC), 则( ) A B 2 C 2 D. 假设AB上的铜环的质量为零,重力为零,它仅受细线的拉力和铁丝AB的弹力,则平衡时, 细线与AB垂直,而AB上的铜环的质量不为零,要使此环处于静止状态,细线不能 2 与AB垂直,应有,选项 A、B 错误,C、D 正确 2 2 2 11 2019湖南省衡阳三中摸底(多选)如图所示, 一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个 小球A、B, 它们都穿在一根光滑的竖直杆上, 不计细绳与滑轮之间的摩擦, 当两球平衡时OA 绳与水平方向的夹角为 60,OB绳与水平方向的夹角
13、为 30, 则A、B的质量之比和杆对A、B 的弹力之比分别为( ) A. B. mA mB 3 1 mA mB 3 3 C. D. NA NB 3 3 NA NB 3 2 答案:AC 解析 : 分别对A、B两球受力分析, 如图所示 由几何知识得T1sin60mAg,T2sin30 mBg,T1T2, 故mA :mBsin60 : sin30 : 1.同理, 选项 A、 C 正确, B、 D3 NA NB 3 3 错误;故选 A、C. 122019四川省五校联考如图所示,轻杆A端用铰链固定在墙上,B端吊一重 物轻绳跨过定滑轮用拉力F将B端缓慢上拉,滑轮O在A点正上方(滑轮大小及绳与滑轮 间的摩擦
14、均不计),且OAAB,在AB杆达到竖直前( ) A拉力F增大 B拉力F大小不变 C杆的弹力增大 D杆的弹力大小不变 答案:D 解析: 以B点为研究对象,分析受力情况,绳子向下的拉力T、轻杆的支持力N和绳子沿BO 方向的拉力F,作出力的示意图如图,由平衡条件知,N和F的合力T与T大小相等, 方向相反, 根据三角形相似可得, 又TG,FF, 解得NG,FG, N AB F BO T AO AB AO BO AO BAO变小时,AB、AO保持不变,BO变小,则N保持不变,F变小,D 正确 132019山东省青岛二中考试(多选)如图所示,横截面为直角三角形的斜劈P,靠 在粗糙的竖直墙面上,力F通过球心
15、水平作用在光滑球Q上,P、Q处于静止状态当力F 增大时,P、Q仍保持静止,下列说法正确的是( ) A球Q对地面的压力不变 B球Q对斜劈P的支持力增大 C斜劈P对竖直墙壁的压力增大 D墙面对斜劈P的摩擦力增大 答案:BC 解析 : 以P、Q整体为研究对象,水平向右的力F与墙壁的支持力等大反向,故墙壁对P 的支持力增大, 由牛顿第三定律知, C正确 对Q, 受力分析如图1所示, 可知当力F增大时,P、Q 间的作用力增大,球Q对地面的压力增大,B 正确,A 错误对P,受力分析如图 2 所示, 开始时P与墙壁的摩擦力方向不确定,故无法判断此摩擦力的变化,故 D 错误 14 2019吉林省长春一测(多选
16、)如图所示, 质量为M的三角形木块A静止在水平地 面上,其左右两斜面光滑,一质量为m的物块B沿倾角30的右侧斜面加速下滑时, 三角形木块A刚好保持静止,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则当物块B沿倾角 60的左侧斜面下滑时,下列说法正确的是( ) AA仍然静止不动,地面对A的摩擦力两种情况下等大 BA仍然静止不动,对地面的压力比沿右侧斜面下滑时对地面的压力小 CA将向右滑动,若使A仍然静止需对其施加向左的作用力 D若45,A将滑动 答案:CD 解析 : 物块B沿着右侧斜面下滑时, 对斜面的压力等于其重力沿垂直斜面的分力, 为F mgcos30,对木块A受力分析,木块A受重力、压力、支持力和向右
17、的静摩擦力,如图 1 所示木块A恰好不滑动,故静摩擦力达到最大值,等于滑动摩擦力,根据平衡条件有,x 方向:fFsin30,y方向:NmgFcos30,fN1,其中NN1,解得. 3m 3m4M 物块B从左侧下滑时,先假设木块A不动,木块A受重力、支持力、压力和向左的摩擦力, 如图 2 所示压力等于物块B重力沿垂直斜面的分力,即Fmgcos60,竖直方向一定 受力平衡,即支持力NMgFcos60Mgmg,NN,故最大静摩擦力fm 1 4 N,压力沿平行地面方向的分力为Fcos30mgfm,故A一定 3m 3m4M(Mg 1 4mg) 3 4 会滑动,要使A静止,需要对其施加向左的推力,故 C
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