（通用版）2019版高考物理二轮复习专题检测（一）明“因”熟“力”破解共点力的平衡问题（含解析）.doc

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1、1明“因”熟“力” ，破解共点力的平衡问题1多选如图甲所示，笔记本电脑散热底座一般有四个卡位用来调节角度。某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位 1 调至卡位 4，如图乙所示，电脑始终处于静止状态，则( )A电脑受到的支持力变大B电脑受到的摩擦力变大C散热底座对电脑的作用力的合力不变D电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其所受重力的大小解析：选 AC 对电脑的受力分析如图所示，电脑始终处于静止状态，故电脑受力平衡。由平衡条件可知：电脑受到的支持力 FNmgcos ，电脑受到的摩擦力 f mgsin ，由原卡位 1 调至卡位4， 减小，故 FN增大， f 减小，选项 A

2、正确，B 错误；散热底座对电脑的作用力的合力即电脑受到的支持力与摩擦力两力的矢量和，大小等于电脑所受的重力，始终不变，选项 C 正确；电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和大于其所受重力的大小，选项 D 错误。2(2019 届高三南京模拟)如图所示，一质量为 M 的磁铁，吸在竖直放置的磁性黑板上静止不动。某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力 F 轻拉磁铁，磁铁向右下方做匀速直线运动，则磁铁受到的摩擦力 Ff( )A大小为 Mg B大小为 F2 Mg 2C大小为 F D方向水平向左解析：选 B 由题意可知，磁铁受竖直向下的重力、水平向右的恒力的作用，二力的合力为 F 合 ；由力的平衡条件可知，摩擦力

3、应与二力的合力大小相等、方F2 Mg 2向相反，则磁铁受到的摩擦力大小 Ff F 合 ，故 A、C、DF2 Mg 2错误，B 正确。3多选重力为 G 的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称2支撑，夹角为 ，则( )A当 60时，运动员单手对地面的正压力大小为G2B当 120时，运动员单手对地面的正压力大小为 GC当 不同时，运动员受到的合力相同D当 不同时，运动员与地面之间的相互作用力不相等解析：选 AC 对运动员受力分析如图所示，地面对手的支持力 F1F2 ，则运动员单手对地面的正压力大小为 ，与 无关，选项 A 正确，G2 G2B

4、 错误；不管 如何，运动员受到的合力为零，与地面之间的相互作用力总是等大，选项 C 正确，D 错误。4.在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体 A， A 与光滑竖直墙之间放另一截面也为半圆的光滑柱状物体 B，整个装置处于静止状态，截面如图所示。设墙对 B 的作用力为 F1， B 对 A 的作用力为 F2，地面对 A 的作用力为 F3。在 B 上加一物体 C，整个装置仍保持静止，则( )A F1保持不变， F3增大 B F1增大， F3保持不变C F2增大， F3增大 D F2增大， F3保持不变解析：选 C 未放上 C 时，以 B 为研究对象，受力分析如图 1 所示，由平衡条件得，墙对

5、B 的作用力 F1 GBtan ，当放上 C 时， F1增大。 A 对 B 的作用力 F2 ， F1F1sin 增大，则 F2增大，由牛顿第三定律知 F2 F2，即 F2也增大。再以整体为研究对象，受力分析如图 2 所示，则放上 C 前，地面对 A 的支持力 N GA GB，放上 C 后变为GA GB GC，即 N 增大，地面对 A 的摩擦力 f F1，且 F3为 N 与 f 的合力，所以 F3增大，故 C 正确。5.如图，滑块 A 置于水平地面上，滑块 B 在一水平力作用下紧靠滑块 A(A、 B 接触面竖直)，此时 A 恰好不滑动， B 刚好不下滑。已知 A 与 B 间的动摩擦因数为 1，

6、A 与地面间的动摩擦因数为 2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 A 与 B 的质量之比为( )A. B.1 1 2 1 1 2 1 23C. D.1 1 2 1 2 2 1 2 1 2解析：选 B 设 A、 B 的质量分别为 mA、 mB， B 刚好不下滑，根据平衡条件得mBg 1F； A 恰好不滑动，则 A 与地面之间的摩擦力等于最大静摩擦力，把 A、 B 看成一个整体，根据平衡条件得 F 2(mA mB)g，解得 ，选项 B 正确。mAmB 1 1 2 1 26多选某些农村一大家人过春节时常用简易灶做菜，如图甲、乙所示，将一个球形铁锅用三个不计重力的小石块支起用柴火烧菜，铁锅边缘水平，小石块

7、成正三角形放在水平灶台上，石块到铁锅球心的连线与竖直方向的夹角均为 30，已知铁锅与菜的总质量为 9 kg，不计铁锅与石块间的摩擦，重力加速度 g 取 10 m/s2，下列说法正确的是( )A灶台对每个石块的作用力均竖直向上B灶台受到每个石块的压力大小为 30 NC每个石块与铁锅之间的弹力大小为 20 N3D灶台对每个石块的摩擦力大小为 10 N解析：选 BC 灶台对石块有竖直向上的支持力和水平方向的摩擦力作用，故灶台对每个石块的作用力的方向不是竖直向上，选项 A 错误；铁锅和石块竖直方向对灶台的压力等于铁锅所受的重力，故灶台受到每个石块的压力大小等于 mg 910 N30 N，选项13 13

8、B 正确；对铁锅由平衡条件可得：3 FNcos 30 mg，解得： FN20 N，选项 C 正确；3Ff FNsin 3010 N，即灶台对每个石块的摩擦力大小为 10 N，选项 D 错误。3 37.如图所示，一轻绳一端固定在地面上的 C 点，另一端与竖直杆AB 的顶端 A 相连，顶端 A 右侧一水平轻绳跨过一光滑定滑轮与一重物相连，竖直杆 AB 处于平衡状态， AB 与地面的摩擦不计。若 AC 加长，使 C 点左移， AB 仍保持平衡状态， AC 上的拉力 T 和 AB 受到的地面的支持力 N 与原先相比，下列说法正确的是( )A T 增大， N 减小 B T 减小， N 增大C T 和 N

9、 都减小 D T 和 N 都增大解析：选 C 若 AC 加长，由于悬挂的重物质量不变，右侧水平轻绳的拉力不变。分析A 处受力情况， AC 上的拉力 T 沿水平方向的分力大小等于悬挂的重物重力，沿竖直方向的分力等于 AB 受到的地面的支持力。若 AC 加长，使 C 点左移， AB 仍保持平衡状态，显然，T 和 N 都减小，选项 C 正确。48.(2018铁岭协作体模拟)如图所示，固定在水平地面上的物体 A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为 的斜面，一根轻绳跨过物体 A 顶点上的小滑轮，轻绳左、右两端分别系有质量为 m1、 m2的小球，当两小球静止时，左端小球与圆心连线跟水平方向的夹角也为 ，不计一切摩

10、擦，则m1、 m2之间的关系是( )A m1 m2 B m1 m2tan C m1 D m1 m2cos m2tan 解析：选 B 设轻绳对两小球的拉力大小为 FT，对右端小球根据平衡条件得：FT m2gsin ；对左端小球根据平衡条件得： FT m1gcos ；解得： m1 m2tan ，B 正确。9多选(2018天津高考)明朝谢肇淛的五杂组中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之曰：无烦也，我能正之。 ”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为 ，现在木楔背上加一力 F，方向如图所示，木楔两侧产生推力 FN

11、，则( )A若 F 一定， 大时 FN大B若 F 一定， 小时 FN大C若 一定， F 大时 FN大D若 一定， F 小时 FN大解析：选 BC 根据力 F 的作用效果将力 F 分解为垂直于木楔两侧的力FN，如图所示。则 sin ，即 FN ，所以当 F 一定时， 越小，F2FN 2F2sin 2FN越大；当 一定时， F 越大， FN越大。故选项 B、C 正确。10多选如图，粗糙水平面上有 a、 b、 c、 d 四个相同小物块用四根完全相同的轻弹簧连接，正好组成一个等腰梯形，系统静止。 ab之间、 ac 之间以及 bd 之间的弹簧长度相同且等于 cd 之间弹簧长度的一半， ab 之间弹簧弹力

12、大小为 cd 之间弹簧弹力大小的一半。若 a 受到的摩擦力大小为 f，则( )A ab 之间的弹簧一定是压缩的B b 受到的摩擦力大小为 fC c 受到的摩擦力大小为 f35D d 受到的摩擦力大小为 2f解析：选 ABC 设每根弹簧的原长为 L0， ab 之间弹簧的形变量为 x1， cd 之间弹簧的形变量为 x2，则有 k x22 k x1，若 ab 之间的弹簧是拉长的，则有： L0 x22( L0 x1)，解得 L00，不符合题意，所以 ab 之间的弹簧是压缩的，A 正确；由于 a 受到的摩擦力大小为 f，根据对称性可得， b 受到的摩擦力大小也为 f，B 正确；以 a 和 c 为研究对象

13、进行受力分析如图所示，图中的 为 ac 与 cd 之间的夹角，则 cos ，所以14cdac 12 60，则 cab120， a 受到的摩擦力大小 f T；对 c 根据力的合成可得fc f，C 正确；由于 c 受到的摩擦力大小为 f，根据对称性可知， d 受到的摩擦力大3 3小也为 f，D 错误。311.(2018云南师大附中模拟)如图所示，柔软轻绳 ON 的一端 O 固定，在其上某点 M 拴一重物，用手拉住绳的另一端 N 将重物向右上方缓慢拉起。初始时， OM 竖直， OM MN，保持 OM 与 MN 夹角不变，在 OM 由竖直被拉到水平的过程中( )A OM 上的张力逐渐增大B OM 上的

14、张力先增大后减小C MN 上的张力逐渐增大D MN 上的张力先增大后减小解析：选 C OM 和 MN 上的张力的合力与重力是一对平衡力，受力分析如图所示。根据几何关系有 FMN Gsin ， FOM Gcos ，可知，随着 的增大， MN 上的张力逐渐增大， OM 上的张力逐渐减小，故 C 正确，A、B、D 错误。12(2019 届高三德州调研)如图所示，把一重为 G 的物体，用一水平推力 F kt(k 为恒量， t 为时间)压在竖直的足够高的粗糙墙面上。从t0 时刻开始物体所受的摩擦力 Ff随 t 的关系对应选项图中的( )解析：选 B 开始时由于推力 F 为零，物体和墙面间没有挤压，则摩擦

15、力为零，物体在重力作用下开始沿竖直墙面下滑，所以开始一段时间内为滑动摩擦力。由 Ff F N，又FN F kt，所以 Ff kt ，即 Ff随时间 t 成正比增大，当 Ff增大到等于 G 时，物体具有一定速度，由于惯性仍然滑行，随着滑行的继续， Ff会大于 G，最后物体静止于墙面上，6摩擦力变为静摩擦力，竖直方向上根据二力平衡，则有 Ff G，所以 B 正确。13.(2018哈尔滨模拟)如图所示，三个质量均为 1 kg 的小木块a、 b、 c 和两个劲度系数均为 500 N/m 的相同轻弹簧 p、 q 用轻绳连接，其中 a 放在光滑水平桌面上。开始时 p 弹簧处于原长，木块都静止。现用水平力缓

16、慢地向左拉 p 弹簧的左端，直到 c 刚好离开水平地面为止， g 取 10 m/s2。则该过程中( )A q 弹簧上端移动的距离为 2 cm， p 弹簧的左端向左移动的距离是 4 cmB q 弹簧上端移动的距离为 4 cm， p 弹簧的左端向左移动的距离是 2 cmC q 弹簧上端移动的距离为 4 cm， p 弹簧的左端向左移动的距离是 8 cmD q 弹簧上端移动的距离为 2 cm， p 弹簧的左端向左移动的距离是 6 cm解析：选 C 开始时 p 弹簧处于原长，可知 q 弹簧处于压缩状态，压缩量为 xq mgk2 cm; c 刚好离开水平地面时， q 弹簧伸长 xq 2 cm，则 q 弹簧

17、上端移动的距离mgk为4 cm； p 弹簧伸长 xp 4 cm，则 p 弹簧的左端向左移动的距离是 8 cm。选项 C 正2mgk确，A、B、D 错误。14多选(2018宝鸡质检)如图所示，两块相互垂直的光滑挡板 OP、 OQ， OP 竖直放置，小球 a、 b 固定在轻弹簧的两端，并斜靠在 OP、 OQ 上。现有一个水平向左的推力 F 作用于 b 上，使 a、 b紧靠挡板处于静止状态。现保证 b 不动，使 OP 向右缓慢平移一小段距离，则( )A推力 F 变小 B弹簧长度变短C弹簧长度变长 D b 对 OQ 的压力变大解析：选 AC 设弹簧与竖直方向的夹角为 ，现保证 b 不动，使 OP 向右缓慢平移一小段距离，则 减小，以 a 为研究对象，受力分析如图，根据平衡条件得： F 弹 ， 减小，cos 增mgcos 大，则 F 弹 减小，弹簧长度变长； OP 对 a 的弹力 FN1 mgtan ， 减小， FN1减小，对 a、弹簧和 b 整体研究，水平方向： F FN1，则推力 F 将减小，故 A、C 正确，B 错误；竖直方向： OQ 对 b 的支持力 FN2( ma mb)g 不变，根据牛顿第三定律可知， b 对 OQ 的压力不变，故 D 错误。7