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).doc
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1、1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12019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
2、力竖直向下, B 对 A 的作用力竖直向上,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 B mg33C. mg D. mg32 1
3、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2此时 Fmin2 mgsin mg,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( )A F 不变, FN增大 B F 不变, FN减小C F 减小, FN不变 D F 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
4、,由图可知 ,当小球上移时, R 不变, AB 减小,故 F减小, FN不变,而GR FAB FNRF F,故 C 正确42019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3B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 2Fcos mg,得到绳子的拉力大小为 F
5、,所以在轻绳的右端从 B 点移到直杆最上端的过程中, 增大,mg2coscos 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,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sL 保持不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
6、状态,则在铅笔缓慢下移的过程中( )A P 所受的合力增大B Q 受到墙壁的摩擦力逐渐变大C P 对 Q 的压力逐渐减小D绳的拉力逐渐增大答案:D4解析: P 受重力、绳的拉力和 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mgcos力大小为 N mgtan ,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
7、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
8、N N1sin ,竖直方向 F N1cos G,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5小球 A 位于左侧最低点,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, OA OB,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( )A A、 B 两球的质量之比为 :13B OA 细线拉力逐渐变大C地面对木板的
9、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mAgcos30OB 细线拉力 T , T T,得 mA : mB :1,选项 A 正确;设mBgcos60 3OO1 h, OA x,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 BFx N1R mAgh错误;设细线 OA 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 f Fsin xsi
10、n ,而 xsin 表示小球 A 与 O 间的水平距mAgh离,是逐渐变小的,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 mA m 环 )g Fcos ( m 板 mA m 环 )g xcos 而 xcos 表示小球 A 与 O 间的竖直mAgh距离,是逐渐变小的, N2逐渐变大,选项 D 错误8.2019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 B45C60 D906答案:A解析: 取 0时,下面两圆柱将会分开,无法稳定
11、,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 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( )A B 对 C 有向左的摩擦力B C 对 A 有向左的摩擦力C C 受到三个摩擦力作用D
12、C 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 2C 27D .假设 AB 上的铜环的质量为零,重力为
13、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 2态,细线不能与 AB 垂直,应有 ,选项 A、B 错误,C、D 2 2 2正确112019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. mAmB 31 mAmB 33C. D. NANB 33 NANB 32答案:AC
14、解析:分别对 A、 B 两球受力分析,如图所示由几何知识得 T1sin608 mAg, T2sin30 mBg, T1 T2,故 mA : mBsin60 :sin30 :1.同理,3 ,选项 A、C 正确,B、D 错误;故选 A、C.NANB 33122019四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
15、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 T G, F F,解得 N G, FNAB FBO TAO ABAOG, 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BOAO132019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
16、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9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142019吉林省长春一测(多选)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
17、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( )A A 仍然静止不动,地面对 A 的摩擦力两种情况下等大B A 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C A 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、支持力和向右的静摩擦力,如图 1 所示木块 A 恰好不
18、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: f Fsin30, y 方向: N mg Fcos30, f N 1,其中 N N1,解得 .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3m3m 4M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 F mgcos60,竖直方向一定受力平衡,即支持力 N Mg Fcos60 Mg mg, N N,故最大静摩擦1410力 fm N ,压力沿平行地面方向的分力为 Fcos30 mgfm,故3m3m 4M(Mg 14mg) 34A 一定会滑动,要使 A 静止,需要对其施
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