【師說】2022高考物理(新課標(biāo))一輪全程復(fù)習(xí)構(gòu)想檢測：課時訓(xùn)練6受力分析-共點(diǎn)力的平衡

課時訓(xùn)練6受力分析共點(diǎn)力的平衡一、選擇題1．(多選)如圖所示，用細(xì)繩將條形磁鐵A豎直掛起，再將小鐵塊B吸在條形磁鐵A的下端，靜止后將細(xì)繩燒斷，A、B同時下落，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是()A．下落的過程中小鐵塊B的加速度肯定為gB．靜止時小鐵塊B可能只受到兩個力的作用C．下落的過程中小鐵塊B可能只受到兩個力的作用D．下落的過程中小鐵塊B肯定受到三個力的作用解析對于A、B整體在下落過程中，只受到重力作用，其下落的加速度為g，所以A選項(xiàng)正確；當(dāng)靜止時，A對B的磁場力可能與重力平衡，所以B可能只受到兩個力作用，即B選項(xiàng)正確；對于B在下落過程中肯定受到重力、A對B的磁場力和彈力三個力作用，即D選項(xiàng)正確．答案ABD2．(多選)如圖所示，C為固定在地面上的斜面體，A、B是兩個長方形物體，F(xiàn)是作用在物體B上的沿斜面方向的力，物體A和B以相同的速度做勻速直線運(yùn)動．由此可知，A、B間的動摩擦因數(shù)μ1和B、C間的動摩擦因數(shù)μ2有可能是()A．μ1＝0，μ2＝0 B．μ1＝0，μ2≠0C．μ1≠0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠0解析以A、B整體為爭辯對象，有：F＝(mA＋mB)gsinθ＋f2，則滑動摩擦力f2＝F－(mA＋mB)gsinθ，當(dāng)F＝(mA＋mB)gsinθ時，f2＝0，則μ2＝0；當(dāng)F≠(mA＋mB)gsinθ時，f2≠0，則μ2≠0.隔離A物體，B對A的靜摩擦力f1＝mAgsinθ，則μ1肯定不等于零．所以正確選項(xiàng)為C、D.答案CD3.eq\a\vs4\al([2022·上海卷])如圖，光滑的四分之一圓弧軌道AB固定在豎直平面內(nèi)，A端與水平面相切．穿在軌道上的小球在拉力F作用下，緩慢地由A向B運(yùn)動，F(xiàn)始終沿軌道的切線方向，軌道對球的彈力為N.在運(yùn)動過程中()A．F增大，N減小B．F減小，N減小C．F增大，N增大D．F減小，N增大解析由于球緩慢地由A運(yùn)動到B，因此球可以看成是動態(tài)平衡，對球受力分析可知，軌道對球的彈力N與球受到的拉力F始終垂直，且兩個力合力恒與重力等大反向，因此三個力首尾相連接構(gòu)成封閉直角三角形，由圖解法可知，隨著F與豎直方向的夾角減小，F(xiàn)增大，N減小，A項(xiàng)正確．答案A4.如圖所示，在拉力F作用下，小球A沿光滑的斜面緩慢地向上移動，在此過程中，小球受到的拉力F和支持力FN的大小變化是()A．F增大，F(xiàn)N減小B．F和FN均減小C．F和FN均增大D．F減小，F(xiàn)N不變解析設(shè)斜面傾角為α，拉力與斜面的夾角為β，對小球，由平衡條件得mgsinα＝Fcosβ，F(xiàn)sinβ＋FN＝mgcosα；小球A沿光滑的斜面緩慢地向上移動，夾角β增大，則F增大，F(xiàn)N減小，故A正確．答案A5．如圖所示，小狗勻速向前跑動時，繩索上的拉力為F，繩索與地面夾角為θ＝30°，此時小狗向前跑動的動力是()A．F B.eq\f(F,2)C.eq\f(\r(3),2)F D．2F解析把繩索上的拉力F分解，F(xiàn)的水平重量Fcosθ與小狗的動力滿足二力平衡條件，因此小狗向前跑動的動力等于Fcosθ＝eq\f(\r(3),2)F，C正確．答案C6.如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(m1在地面，m2在空中)，力F與水平方向成θ角．則關(guān)于m1所受支持力N和摩擦力f下列說法正確的是()A．N＝m1g＋m2g－FB．N＝m1g＋m2g－FC．f＝FcosθD．f＝Fsinθ解析將m1、m2、彈簧看成整體，受力分析如圖所示．依據(jù)平衡條件得：f＝Fcosθ，N＋Fsinθ＝(m1＋m2)g，N＝(m1＋m2)g－Fsinθ.故A、C正確．答案AC7．如圖所示，超市中的購物小車放在光滑斜面上，因被豎直放置的擋板攔住而靜止，若小車總重為G，斜面傾角為30°，則擋板受到小車的擠壓力等于()A．G B.eq\f(G,2)C.eq\f(\r(3),2)G D.eq\f(\r(3),3)G解析對小車進(jìn)行受力分析有，小車受到重力、斜面的支持力和擋板的彈力作用而保持平衡狀態(tài)，由圖知，tanθ＝eq\f(F,G)，F(xiàn)＝Gtanθ＝eq\f(\r(3),3)G，再由牛頓第三定律知：擋板受到小車的擠壓力F′＝F＝eq\f(\r(3),3)G，故D正確．答案D8.如圖所示，在斜面上放兩個光滑球A和B，兩球的質(zhì)量均為m，它們的半徑分別是R和r，球A左側(cè)有一垂直于斜面的擋板，兩球沿斜面排列并處于靜止，以下說法正確的是()A．斜面傾角θ肯定，R>r時，R越大，r越小，B對斜面的壓力越小B．斜面傾角θ肯定，R＝r時，兩球之間的彈力最小C．斜面傾角θ肯定時，A球?qū)醢宓膲毫隙―．半徑確定時，隨著斜面傾角θ漸漸增大，A受到擋板作用力先增大后減小解析對B受力分析，其受到豎直向下的重力G、垂直于斜面對上的支持力N和A對其施加的沿兩球球心連線方向上的彈力T，三力平衡，作出力的矢量三角形，如圖所示，當(dāng)斜面傾角θ肯定時，半徑R＝r時，T沿斜面方向，并且T垂直于N，此時T最小，選項(xiàng)B正確；R>r時，R越大，r越小，T與斜面方向的夾角變大，如圖中帶箭頭的虛線所示，N和T均越大，依據(jù)牛頓第三定律，B對斜面的壓力越大，選項(xiàng)A錯誤；對兩球組成的系統(tǒng)受力分析，并依據(jù)平衡條件易知，選項(xiàng)C正確，D錯誤．答案BC9．如圖所示，光滑斜面的傾角為30°輕繩通過兩個滑輪與A相連，輕繩的另一端固定于天花板上，不計(jì)輕繩與滑輪的摩擦．物塊A的質(zhì)量為m不計(jì)滑輪的質(zhì)量，掛上物塊B后，當(dāng)滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時，A、B恰能保持靜止，則物塊B的質(zhì)量為()A.eq\f(\r(2),2)m B.eq\r(2)mC．m D．2解析由A的受力平衡可知，繩的拉力大小為F＝mgsin30°，由B的受力平衡得eq\r(2)F＝mBg，兩式聯(lián)立可得mB＝eq\f(\r(2),2)m，選項(xiàng)A正確．答案A10.如圖所示，有一質(zhì)量不計(jì)的桿AO，長為R，可繞A自由轉(zhuǎn)動．用繩在O點(diǎn)懸掛一個重為G的物體，另一根繩一端系在O點(diǎn)，另一端系在以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓弧形墻壁上的C點(diǎn)．當(dāng)點(diǎn)C由圖示位置漸漸向上沿圓弧CB移動過程中(保持OA與地面夾角θ不變)，OC繩所受拉力的大小變化狀況是()A．漸漸減小 B．漸漸增大C．先減小后增大 D．先增大后減小解析受力分析如圖，做出桿OA的支持力FA與OC繩的拉力FC的合力，其大小等于物體的重力G，由圖可知，OC繩的拉力大小先減小后增大，選項(xiàng)C正確．答案C二、非選擇題11.如圖所示，一球A夾在豎直墻與三角劈B的斜面之間，三角劈的重力為G，劈的底部與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ，劈的斜面與豎直墻面是光滑的．問：欲使三角劈靜止不動，球的重力不能超過多大？(設(shè)劈的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)解析球A與三角形劈B的受力狀況如圖(甲)、(乙)所示，球A在豎直方向的平衡方程為：GA＝FNsin45°①三角形劈的平衡方程為：Ffm＝FN′sin45°②FNB＝G＋FN′cos45°③另有Ffm＝μFNB④由②③④式可得：F′N＝eq\f(μG,\f(\r(2),2)1－μ)而FN＝F′N，代入①式可得：GA＝eq\f(μ,1－μ)G.答案eq\f(μ,1－μ)G12.有些人員，如電梯修理員、牽引專家等，常需要知道繩(或金屬線)中的張力T，可又不便到繩(或線)的自由端去測量．現(xiàn)某家公司制造了一種夾在繩上的儀表(圖中B、C為該夾子的橫截面)．測量時，只要如圖示那樣用一硬桿豎直向上作用在繩上的某點(diǎn)A，使繩產(chǎn)生一個微小偏移量a，借助儀表很簡潔測出這時繩對硬桿的壓力F.現(xiàn)測得該微小偏移量為a＝12mm，BC間的距離為2L＝250mm，繩對硬桿的壓力為F＝300N，試求繩中的張力T解析對A點(diǎn)受力分析，如圖所示，由平衡條件得：F＝2Tsinα當(dāng)α很小時，sinα≈tanα由幾何關(guān)系得：tanα＝eq\f(a,L)解得：T＝eq\f(FL,2a)，代入數(shù)據(jù)解得T＝1.6×103N.13.兩個相同的小球A和B，質(zhì)量均為m，用長度相同的兩根細(xì)線把A、B兩球懸掛在水平天花板上的同一點(diǎn)O，并用長度相同的細(xì)線連接A、B兩小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此時三根細(xì)線均處于直線狀態(tài)，且OB細(xì)線恰好處于豎直方向，如圖所示．假如不考慮小球的大小，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則：(1