2022年高考物理大一輪總復(fù)習(xí)(江蘇專版-)題庫-第二章-相互作用-第3講-共點力的平衡

第3講共點力的平衡1.如圖1所示，物體A靜止在傾角為30°的斜面上，現(xiàn)將斜面傾角由30°增大到37°，物體仍保持靜止，則下列說法中正確的是()．圖1A．A對斜面的壓力不變 B．A對斜面的壓力增大C．A受到的摩擦力不變 D．A受到的摩擦力增大解析物體A受力分析如下圖所示，將重力沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解，則靜摩擦力Ff＝mgsinθ，F(xiàn)f隨θ的增大而增大，故C錯、D對；斜面對物體的支持力FN＝mgcosθ，由牛頓第三定律，A對斜面的壓力F＝mgcosθ，隨θ的增大而減小，故A、B都錯．答案D2．如圖2所示，有一質(zhì)量不計的桿AO，長為R，可繞A自由轉(zhuǎn)動．用繩在O點懸掛一個重為G的物體，另一根繩一端系在O點，另一端系在以O(shè)點為圓心的圓弧形墻壁上的C點．當(dāng)點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()．圖2A．漸漸減小 B．漸漸增大C．先減小后增大 D．先增大后減小答案C3．一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為θ的斜面上．現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F，如圖3所示．則物塊()圖3A．仍處于靜止?fàn)顟B(tài)B．沿斜面加速下滑C．受到的摩擦力不變D．受到的合外力增大解析物塊恰好靜止在斜面上，沿斜面方向有：mgsinθ＝μmgcosθ，得μ＝tanθ，摩擦力f＝mgsinθ.施加一個豎直向下的恒力F后，沿斜面對下的力(mg＋F)sinθ與沿斜面對上的力μ(mg＋F)cosθ照舊相等，所以物塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，合外力不變，仍為零，故A正確，B、D錯誤．受到的摩擦力f′＝(mg＋F)sinθ，變大，故C錯誤．答案A4．如圖4所示，光滑斜面傾角為30°，輕繩一端通過兩個滑輪與A相連，另一端固定于天花板上，不計繩與滑輪的摩擦及滑輪的質(zhì)量．已知物塊A的質(zhì)量為m，連接A的輕繩與斜面平行，掛上物塊B后，滑輪兩邊輕繩的夾角為90°，A、B恰保持靜止，則物塊B的質(zhì)量為()．圖4A.eq\f(\r(2),2)mB.eq\r(2)mC．mD．2m解析設(shè)繩上的張力為F，對斜面上的物體A受力分析可知F＝mgsin30°＝eq\f(1,2)mg對B上面的滑輪受力分析如下圖mBg＝F合＝eq\r(2)F＝eq\f(\r(2),2)mg所以mB＝eq\f(\r(2),2)m，選項A正確．答案A5．如圖5所示，在傾斜的滑桿上套一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)通過輕繩拉著一個質(zhì)量為M的物體，在圓環(huán)沿滑桿向下滑動的過程中，懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向．則()．圖5A．環(huán)只受三個力作用B．環(huán)確定受四個力作用C．物體做勻加速運(yùn)動D．懸繩對物體的拉力小于物體的重力解析分析M可知，其受兩個力作用，重力和輕繩拉力，由于懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向，故二力平衡，物體做勻速運(yùn)動，C、D錯誤；再對環(huán)進(jìn)行受力分析可知，環(huán)受重力、輕繩拉力、滑桿支持力和摩擦力，A錯、B正確．答案B6．一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為θ的斜面上．現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F，如圖6所示．則物塊()．圖6A．仍處于靜止?fàn)顟B(tài)B．沿斜面加速下滑C．受到的摩擦力不變D．受到的合外力增大解析由于物塊恰好靜止在斜面上，由平衡條件知mgsinθ＝μmgcosθ ①當(dāng)加一豎直向下的力F時Ff＝μ(mg＋F)cosθ ②由①②得Ff＝(mg＋F)sinθ，所以物塊仍保持靜止．答案A7．如圖7所示，A、B兩物體疊放在水平地面上，A物體質(zhì)量m＝20kg，B物體質(zhì)量M＝30kg.處于水平位置的輕彈簧一端固定于墻壁，另一端與A物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)，其勁度系數(shù)為250N/m，A與B之間、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.5.現(xiàn)有一水平推力F作用于物體B上緩慢地向墻壁移動，當(dāng)移動0.2m時，水平推力F的大小為(g取10m/s2)()圖7A．350N B．300NC．250N D．200N解析由題意可知fAmax＝μmg＝100N．當(dāng)A向左移動0.2m時，F(xiàn)彈＝kΔx＝50N，F(xiàn)彈<fAmax，即A、B間未毀滅相對滑動，對整體受力分析可知，F(xiàn)＝fB＋F彈＝μ(m＋M)g＋kΔx＝300N，B選項正確．答案B8．如圖8所示，桌面上固定一個光滑的豎直擋板，現(xiàn)將一個質(zhì)量確定的重球A與截面為三角形的墊塊B疊放在一起，用水平外力F可以緩緩向左推動B，使球漸漸上升，設(shè)各接觸面均光滑，則該過程中()圖8A．A和B均受三個力作用而平衡B．B對桌面的壓力越來越大C．A對B的壓力越來越小D．推力F的大小恒定不變解析分析A、B整體受力如圖甲所示，由平衡條件可得：NB＝(mA＋mB)g，不隨球的上升而轉(zhuǎn)變，故B錯誤；分析球A受力如圖乙所示，由平衡條件可得：NAB＝mg/cosθ，NA＝mgtanθ，并不隨球的上升而轉(zhuǎn)變，故緩慢推動B的過程中F也不變，C錯誤、D正確；墊塊B受支持力、壓力、重力、推力F四個力作用，A錯誤．答案D9．如圖9所示，木塊m和M疊放在一固定在地面不動的斜面上，它們一起沿斜面勻速下滑，則m、M間的動摩擦因數(shù)μ1和M、斜面間的動摩擦因數(shù)μ2可能正確的有()．圖8A．μ1＝0，μ2＝0 B．μ1＝0，μ2≠0C．μ1≠0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠0解析因木塊m和M整體沿斜面勻速下滑，所以M與斜面之間確定存在摩擦力，故M、斜面間的動摩擦因數(shù)μ2確定不等于零；因木塊m和M的接觸面水平，由m的運(yùn)動狀態(tài)可知，它確定不受M的摩擦力，所以木塊m和M之間的動摩擦因數(shù)μ1可以為零，也可以不為零，B、D項正確．答案BD10．如圖10所示，質(zhì)量為m、橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠BAC＝α，AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面AC的推力．物塊與墻面間的動摩擦因數(shù)為μ(μ<1)．現(xiàn)物塊靜止不動，則()．圖10A．物塊可能受到4個力作用B．物塊受到墻的摩擦力的方向確定向上C．物塊對墻的壓力確定為FcosαD．物塊受到摩擦力的大小可能等于F解析本題的靜摩擦力有臨界點．假設(shè)Fsinα＝mg，則沒有摩擦力，物塊受mg、F、墻的支持力FN三個力作用．假設(shè)Fsinα<mg，則摩擦力Ff向上，物塊受mg、F、墻的支持力FN及Ff四個力作用．假設(shè)Fsinα>mg，則摩擦力Ff向下，物塊受mg、F、墻的支持力FN及Ff四個力作用．故選A、不選B.在各種狀況中，物塊對墻的壓力都等于Fcosα，如下圖所示．故選C.因最大靜摩擦力為μFcosα<F，故不選D.答案AC11．如圖11所示，直角三角形框架ABC(角C為直角)固定在水平地面上，已知AC與水平方向的夾角為α＝30°.小環(huán)P、Q分別套在光滑臂AC、BC上，用一根細(xì)繩連接兩小環(huán)，靜止時細(xì)繩恰好處于水平方向，小環(huán)P、Q的質(zhì)量分別為m1、m2，則小環(huán)P、Q的質(zhì)量之比為()．圖11A.eq\f(m1,m2)＝eq\r(3) B.eq\f(m1,m2)＝3C.eq\f(m1,m2)＝eq\f(\r(3),3) D.eq\f(m1,m2)＝eq\f(1,3)解析分析P的受力狀況如下圖所示，依據(jù)平衡條件，可得T＝m1gtan30°.對Q同理可得T＝m2gtan60°，由此得eq\f(m1,m2)＝3，選項B正確．答案B12．兩個相同的小球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12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：圖12(1)OB繩對小球的拉力為多大？(2)OA繩對小球的拉力為多大？(3)作用力F為多大？解析(1)因OB