高考物理總復(fù)習(xí)《力與物體的平衡》專項(xiàng)測試卷含答案

第第頁高考物理總復(fù)習(xí)《力與物體的平衡》專項(xiàng)測試卷含答案學(xué)校:___________班級：___________姓名：___________考號：___________知識(shí)點(diǎn)目標(biāo)要求1.會(huì)分析物體靜態(tài)平衡問題，會(huì)選擇合適的方法處理靜態(tài)平衡問題。2.會(huì)分析動(dòng)態(tài)平衡問題，掌握常見的處理動(dòng)態(tài)平衡問題的方法，并會(huì)處理動(dòng)態(tài)平衡中的臨界與極值問題?？键c(diǎn)一靜態(tài)平衡問題1．對物體進(jìn)行受力分析2．處理平衡問題常用的方法合成法物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，則任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等，方向相反分解法按效果分解：物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，將某一個(gè)力按力的作用效果分解，則其分力和其他兩個(gè)力分別滿足平衡條件正交分解法：物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，將物體所受的力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件矢量三角形法對受三個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移，使三個(gè)力組成一個(gè)首尾依次相接的矢量三角形，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)求解未知力例1(遼寧本溪市檢測)如圖所示為某同學(xué)左手從地面上抓取籃球并離開地面的照片。為簡單起見，假設(shè)只有大拇指、中指和小拇指對籃球有力的作用，三根手指的抓取點(diǎn)在同一水平面內(nèi)呈對稱分布，且與球心的連線和豎直方向成53°角。已知手指與籃球之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.9，籃球質(zhì)量為500g，g取10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，假設(shè)三根手指對籃球的作用大小相等，則每根手指對籃球的壓力至少約為()A．14NB．17NC．19ND．20N答案A解析籃球受七個(gè)力的作用，除重力外，其余3組力呈空間對稱分布，每一組力中的彈力和摩擦力在豎直方向分力的合力，承擔(dān)了籃球自身重力的三分之一，對籃球受到的一組力受力分析如圖所示由豎直方向受力平衡有Ffsin53°＝Fcos53°＋eq\f(1,3)mg，F(xiàn)f＝μF，解得F≈13.9N，故選A。例2(2020·全國卷Ⅲ·17)如圖，懸掛甲物體的細(xì)線拴牢在一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩上O點(diǎn)處；繩的一端固定在墻上，另一端通過光滑定滑輪與物體乙相連。甲、乙兩物體質(zhì)量相等。系統(tǒng)平衡時(shí)，O點(diǎn)兩側(cè)繩與豎直方向的夾角分別為α和β。若α＝70°，則β等于()A．45°B．55°C．60°D．70°答案B解析取O點(diǎn)為研究對象，在三力的作用下O點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，對其受力分析如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得β＝55°，故選B。例3如圖所示，傾角為α的斜面固定在水平面上，在斜面和固定的豎直擋板之間有兩個(gè)勻質(zhì)球P、Q，P球質(zhì)量是Q球質(zhì)量的三倍，各接觸面均光滑，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，P、Q兩球的球心連線與豎直方向的夾角為β，下列說法正確的是()A．4tanα＝tanβ B．3tanα＝tanβC．2tanα＝tanβ D．tanα＝tanβ解題指導(dǎo)關(guān)鍵表述解讀P球質(zhì)量是Q球質(zhì)量的三倍質(zhì)量關(guān)系各接觸面均光滑不受摩擦力靜止?fàn)顟B(tài)處于平衡狀態(tài)，合力為0研究對象選取及受力分析整體法：以P、Q兩球整體為研究對象合成法：F2＝4mgtanα隔離法：以Q球?yàn)檠芯繉ο蠛铣煞ǎ篎2＝mgtanβ答案A解析以P、Q兩球整體為研究對象，受力分析如圖甲所示，由平衡條件可得F2＝4mgtanα，以Q球?yàn)檠芯繉ο?，受力分析如圖乙所示，由平衡條件可得F2＝mgtanβ，聯(lián)立解得4tanα＝tanβ，故選A。整體法、隔離法的運(yùn)用在處理共點(diǎn)力平衡的問題時(shí)，若出現(xiàn)了兩個(gè)或多個(gè)物體，一般會(huì)使用整體法或隔離法，可以使用“整體法＋隔離法”或“隔離法＋隔離法”，可根據(jù)具體題目靈活應(yīng)用。例4(陜西省高考仿真模擬)如圖所示，與水平面夾角均為θ＝37°的兩金屬導(dǎo)軌平行放置，間距為1m，金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的直流電源，另一端接有定值電阻R＝4Ω。將質(zhì)量為0.025kg的導(dǎo)體棒ab垂直放在金屬導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，導(dǎo)體棒剛好不上滑；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，導(dǎo)體棒剛好不下滑。已知導(dǎo)體棒接入電路的電阻R0＝4Ω，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度取g＝10m/s2。則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為()A.eq\f(1,44)B.eq\f(3,44)C.eq\f(1,22)D.eq\f(3,11)答案B解析當(dāng)S斷開時(shí)，ab中電流I1＝eq\f(E,R0＋r)＝eq\f(3,5)A＝0.6A，當(dāng)S閉合時(shí)，ab中電流I2＝eq\f(1,2)×eq\f(E,r＋R并)＝eq\f(1,2)×eq\f(3,3)A＝0.5A，根據(jù)平衡條件有BI1d－μmgcosθ＝mgsinθ，BI2d＋μmgcosθ＝mgsinθ，聯(lián)立解得μ＝eq\f(3,44)，故選B。1．對于靜電場、磁場中的平衡問題，受力分析時(shí)要注意靜電力、磁場力方向的判斷，再結(jié)合平衡條件分析求解。2．涉及安培力的平衡問題，畫受力示意圖時(shí)要注意將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖。考點(diǎn)二動(dòng)態(tài)平衡問題和極值問題化“動(dòng)”為“靜”，將多個(gè)狀態(tài)下的“靜”態(tài)進(jìn)行對比，通過矢量三角形圖解法、動(dòng)態(tài)圓法、正弦定理、三角函數(shù)、極值法等分析各力的變化或極值。例5(多選)(黑龍江哈爾濱市模擬)如圖所示為內(nèi)壁光滑的半球形凹槽M，O為球心，∠AOB＝60°，OA水平，小物塊在與水平方向成45°角的斜向上的推力F作用下靜止于B處。在將推力F沿逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到水平方向的過程中凹槽和小物塊始終保持靜止，則()A．M槽對小物塊的支持力逐漸增大B．M槽對小物塊的支持力逐漸減小C．推力F逐漸減小D．推力F先減小后增大答案AD解析以小物塊為研究對象，小物塊受到重力G、支持力FN和推力F三個(gè)力作用，根據(jù)平衡條件可知，F(xiàn)與FN的合力與G大小相等，方向相反。將推力F沿逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到水平方向的過程中(1→3)，如圖所示，根據(jù)作圖可知，M槽對小物塊的支持力FN逐漸增大，推力F先減小后增大，當(dāng)F與FN垂直時(shí)，F(xiàn)最小，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤。例6(2022·河北卷·7)如圖，用兩根等長的細(xì)繩將一勻質(zhì)圓柱體懸掛在豎直木板的P點(diǎn)，將木板以底邊MN為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平，繩與木板之間的夾角保持不變，忽略圓柱體與木板之間的摩擦，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中()A．圓柱體對木板的壓力逐漸增大B．圓柱體對木板的壓力先增大后減小C．兩根細(xì)繩上的拉力均先增大后減小D．兩根細(xì)繩對圓柱體拉力的合力保持不變答案B解析設(shè)兩根細(xì)繩對圓柱體拉力的合力大小為FT，木板對圓柱體的支持力大小為FN，從右向左看，受力分析如圖所示，繩子與木板間的夾角不變，α也不變，在矢量三角形中，根據(jù)正弦定理有eq\f(sinα,mg)＝eq\f(sinβ,FN)＝eq\f(sinγ,FT)，在木板以底邊MN為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平的過程中，α不變，γ從90°逐漸減小到0，又γ＋β＋α＝180°，且α<90°，可知90°<γ＋β<180°，則0<β<180°，可知β從銳角逐漸增大到鈍角，根據(jù)eq\f(sinα,mg)＝eq\f(sinβ,FN)＝eq\f(sinγ,FT)可知，sinγ不斷減小，F(xiàn)T逐漸減小，sinβ先增大后減小，F(xiàn)N先增大后減小，結(jié)合牛頓第三定律可知，圓柱體對木板的壓力先增大后減小，設(shè)兩根細(xì)繩之間的夾角為2θ，一根細(xì)繩的拉力大小為FT′，則2FT′cosθ＝FT，可得FT′＝eq\f(FT,2cosθ)，θ不變，F(xiàn)T逐漸減小，可知兩根細(xì)繩上的拉力不斷減小，兩根細(xì)繩對圓柱體拉力的合力不斷減小，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。例7質(zhì)量為M的木楔在水平面上保持靜止，斜面傾角為θ，當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時(shí)，木塊正好勻速下滑。如果用與木楔斜面成α角的力F拉著木塊勻速上升，如圖所示(已知木楔在整個(gè)過程中始終靜止，重力加速度為g)。求：(1)當(dāng)α變化時(shí)，拉力F的最小值；(2)F取最小值時(shí)，木楔對水平面的摩擦力大小。答案(1)mgsin2θ(2)eq\f(1,2)mgsin4θ解析(1)方法一木塊在木楔斜面上勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)平衡條件有mgsinθ＝μmgcosθ解得μ＝tanθ因木塊在力F作用下沿斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)正交分解法有Fcosα＝mgsinθ＋Ff，F(xiàn)sinα＋FN＝mgcosθ且Ff＝μFN聯(lián)立解得F＝eq\f(2mgsinθ,cosα＋μsinα)＝eq\f(2mgsinθcosθ,cosαcosθ＋sinαsinθ)＝eq\f(mgsin2θ,cosθ－α)則當(dāng)α＝θ時(shí)，F(xiàn)有最小值，即Fmin＝mgsin2θ。方法二木塊所受的力構(gòu)成矢量三角形如圖甲所示，支持力與摩擦力用其合力F合代替，變?yōu)椤叭齻€(gè)力”，如圖乙所示，支持力與摩擦力的合力F合與FN之間的夾角β滿足tanβ＝eq\f(Ff,FN)故β＝θ，則F合與豎直方向夾角為2θ。由幾何關(guān)系可得拉力F的最小值Fmin＝mgsin2θ。(2)由(1)可知，當(dāng)F取最小值時(shí)，α＝θ因?yàn)槟緣K及木楔均處于平衡狀態(tài)，整體受到的地面的摩擦力等于F的水平分力，即FfM＝Fcos(α＋θ)當(dāng)F取最小值mgsin2θ時(shí)，則有FfM＝Fmin·cos2θ＝mgsin2θcos2θ＝eq\f(1,2)mgsin4θ。1.三力作用下的動(dòng)態(tài)平衡2．四力作用下的動(dòng)態(tài)平衡(1)在四力平衡中，如果有兩個(gè)力為恒力，或這兩個(gè)力的合力方向恒定，為了簡便可用這兩個(gè)力的合力代替這兩個(gè)力，轉(zhuǎn)化為三力平衡，例如：如圖所示，qE<mg，把擋板緩慢轉(zhuǎn)至水平的過程中，可以用重力與靜電力的合力F合＝mg－qE代替重力與靜電力。(2)對于一般的四力平衡及多力平衡，可采用正交分解法。(3)在力的方向發(fā)生變化的平衡問題中求力的極小值時(shí)，一般利用三角函數(shù)求極值。也可利用“摩擦角”將四力平衡轉(zhuǎn)化為三力平衡，從而求拉力的最小值。例如：如圖所示，物體在拉力F作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，改變?chǔ)却笮?，求拉力的最小值時(shí)，可以用支持力與摩擦力的合力F′代替支持力與摩擦力，F(xiàn)min＝mgsinθ，其中FN與Ff的合力方向一定，“摩擦角”θ滿足tanθ＝eq\f(Ff,FN)。1．(廣東汕頭市金南實(shí)驗(yàn)學(xué)校三模)黃河鐵牛是世界橋梁史上的傳世之寶。如圖，唐代蒲津浮橋通過兩岸的鐵牛固定，鐵牛底部的鐵柱插入地下。設(shè)橋索對鐵牛的拉力為F1，鐵柱對鐵牛的作用力為F2，則()A．若F1增大，F(xiàn)2也增大B．若F1增大，F(xiàn)2將減小C．F1與F2的合力方向不一定豎直向上D．F1與F2的合力方向一定豎直向下答案A解析對鐵牛受力分析如圖所示，鐵牛受到自身重力G、橋索對鐵牛的拉力F1、鐵柱對鐵牛的作用力F2，三者共點(diǎn)力平衡。根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件和三角形定則可得，若F1增大，F(xiàn)2也增大，A正確，B錯(cuò)誤；F1與F2的合力與重力平衡，故F1與F2的合力方向一定豎直向上，C、D錯(cuò)誤。2．(江蘇蘇州市期末)圖a是一種大跨度懸索橋梁，圖b為懸索橋模型，六對輕質(zhì)吊索懸掛著質(zhì)量為M的水平橋面，吊索在橋面兩側(cè)豎直對稱排列，其上端掛在兩根輕質(zhì)懸索上(圖b中只畫出了其中一側(cè)的分布情況)，懸索兩端與水平方向成45°角，則一根懸索水平段CD上的張力大小是(重力加速度為g)()A.eq\f(1,4)Mg B.eq\f(1,6)MgC.eq\f(1,12)Mg D.eq\f(1,24)Mg答案A解析對題圖b中左邊的懸索ABC段整體受力分析如圖所示，由平衡條件可得FTD＝FTcos45°，F(xiàn)Tsin45°＝eq\f(Mg,4)，聯(lián)立解得FTD＝eq\f(Mg,4)，故選A。專項(xiàng)訓(xùn)練[保分基礎(chǔ)練]1.(海南卷·3)如圖所示，工人利用滑輪組將重物緩慢提起，下列說法正確的是()A．工人受到的重力和支持力是一對平衡力B．工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力C．重物緩慢拉起過程，繩子拉力變小D．重物緩慢拉起過程，繩子拉力不變2.(廣東茂名市電海中學(xué)期末)“兒童散學(xué)歸來早，忙趁東風(fēng)放紙鳶”，陽春三月正是踏青放風(fēng)箏的好時(shí)節(jié)。如圖所示，在細(xì)線拉力的作用下，風(fēng)箏靜止在空中。關(guān)于氣流對風(fēng)箏的作用力，下列說法正確的是()A．氣流對風(fēng)箏的作用力的方向水平向左B．氣流對風(fēng)箏的作用力的方向沿左上方C．氣流對風(fēng)箏的作用力與風(fēng)箏受到的重力大小相等D．氣流對風(fēng)箏的作用力小于風(fēng)箏受到的重力3.如圖所示，一弧形的石拱橋由四塊完全相同的石塊壘成，每塊石塊的左、右兩個(gè)截面間所夾的圓心角為30°，第1、4塊石塊固定在地面上，直線OA沿豎直方向。則第2、3塊石塊間的作用力F23和第1、2塊石塊間的作用力F12之比為(不計(jì)石塊間的摩擦力)()A.eq\f(\r(3),2)B.eq\f(1,2)C.eq\f(\r(2),2)D.eq\r(3)4.(山東卷·2)餐廳暖盤車的儲(chǔ)盤裝置示意圖如圖所示，三根完全相同的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接托盤。托盤上疊放若干相同的盤子，取走一個(gè)盤子，穩(wěn)定后余下的正好升高補(bǔ)平。已知單個(gè)盤子的質(zhì)量為300g，相鄰兩盤間距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧的勁度系數(shù)為()A．10N/m B．100N/mC．200N/m D．300N/m5.(安徽淮北市統(tǒng)考一模)淮北市科創(chuàng)中心項(xiàng)目是該市近幾年重點(diǎn)工程項(xiàng)目之一，旨在提升城市綜合服務(wù)功能，增強(qiáng)城市科技創(chuàng)新氛圍。其核心建筑商務(wù)政務(wù)中心已經(jīng)建成，最大高度達(dá)162m，是淮北市第一高樓，成為淮北市的新地標(biāo)。如圖所示，工人正在用一根繩索將自己懸在空中，對大樓表面玻璃進(jìn)行清潔工作，工人及其裝備總重量為G，可視為質(zhì)點(diǎn)，懸繩與豎直墻壁的夾角為θ，設(shè)懸繩對工人的拉力為FT，墻壁對工人的彈力為FN，不計(jì)工人和墻壁間的摩擦力。下列說法正確的是()A．墻壁對工人的彈力大小為eq\f(G,tanθ)B．懸繩對工人的拉力大小為GcosθC．若緩慢增加懸繩的長度，F(xiàn)T與FN的合力增大D．若緩慢增加懸繩的長度，F(xiàn)T和FN都減小6．(江蘇卷·7)如圖所示，“嫦娥五號”探測器靜止在月球平坦表面處。已知探測器質(zhì)量為m，四條腿與豎直方向的夾角均為θ，月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的eq\f(1,6)。每條腿對月球表面壓力的大小為()A.eq\f(mg,4)B.eq\f(mg,4cosθ)C.eq\f(mg,6cosθ)D.eq\f(mg,24)7．(黑龍江大慶市三模)如圖a所示，送水工人用推車運(yùn)送重120N的桶裝水，到達(dá)目的地后，工人緩慢抬起把手使OA變?yōu)樗郊纯蓪⑺靶断?如圖b所示)。若桶與板OB、OA之間的摩擦不計(jì)，∠AOB＝60°，當(dāng)BO與水平面的夾角為90°時(shí)，水桶對OB板的壓力F1、對OA板的壓力F2的大小正確的是()[爭分提能練]8.(江蘇南京市考前訓(xùn)練)質(zhì)量為M、半徑為R的光滑勻質(zhì)球，用一根長度也為R的細(xì)線懸掛在互相垂直的兩豎直墻壁交線處的P點(diǎn)，則球?qū)θ我粔Ρ诘膲毫Υ笮?)A.eq\f(\r(2),4)Mg B.eq\f(\r(2),2)MgC.eq\f(\r(3),3)Mg D.eq\f(\r(6),6)Mg9.如圖所示，山坡上兩相鄰高壓線塔之間架有粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，靜止時(shí)導(dǎo)線呈曲線形下垂，C點(diǎn)為最低點(diǎn)。左塔A點(diǎn)處對導(dǎo)線拉力的方向與豎直方向的夾角為30°，右塔B點(diǎn)處對導(dǎo)線拉力的方向與豎直方向的夾角為60°，則導(dǎo)線AC部分與BC部分的質(zhì)量之比為()A．2∶1 B．3∶1C．4∶eq\r(3) D.eq\r(3)∶110.(山西運(yùn)城市三模)如圖，質(zhì)量為m的木塊A放在水平地面上，固定在A上的豎直輕桿的上端與小球B用細(xì)繩連接，當(dāng)與水平方向成30°角的力F作用在小球B上時(shí)，A、B恰好能一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°。已知小球B的質(zhì)量也為m，則木塊A與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為()A.eq\f(\r(3),2)B.eq\f(\r(3),3)C.eq\f(\r(3),4)D.eq\f(\r(3),5)11.(山西大同市、晉中市第一次聯(lián)考)如圖所示，空間有水平向右的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一不可伸長的絕緣、柔軟細(xì)線左端固定于M點(diǎn)，N點(diǎn)拴著一長度為d垂直于紙面的輕質(zhì)直導(dǎo)線，右端跨過O點(diǎn)處的光滑定滑輪后懸掛一質(zhì)量為m的重物，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)點(diǎn)M、N、O處于同一水平線上，且MN＝2NO＝2L。當(dāng)導(dǎo)線中通有垂直紙面向里的恒定電流時(shí)，重物m上升L高度，系統(tǒng)恰好再次達(dá)到平衡，已知重力加速度為g，則導(dǎo)線中通入的電流大小為()A.eq\f(\r(2)mg,Bd) B.eq\f(\r(7)mg,2Bd)C.eq\f(\r(2)mg,2Bd) D.eq\f(\r(7)mg,4Bd)12.(山西三晉天一大聯(lián)考)如圖所示，在演示帶電體間的相互作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，用絕緣細(xì)線懸掛在支架上質(zhì)量為m的帶電小球B，在均勻帶電小球A的作用下保持靜止。且知細(xì)線與豎直方向夾角α＝45°，兩球心連線與水平方向所成角β＝15°，重力加速度為g，則下列判斷正確的是()A．細(xì)線中張力的大小為eq\r(2)mgB．小球A所受靜電力的大小為eq\r(2)mgC．細(xì)線中張力的大小為eq\r(3)mgD．小球A對小球B的引力要大于小球B對小球A的引力[尖子生選練]13.(多選)(福建省模擬)粗糙水平地面上有一質(zhì)量為M、傾角為30°的粗糙楔形物體C，斜面上有一個(gè)質(zhì)量為2m的物塊B，B與一輕繩連接，且繞過一固定在天花板上的光滑定滑輪，另一端水平與一結(jié)點(diǎn)連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，右上方有一拉力F，初始夾角α＝135°，如圖所示?，F(xiàn)讓拉力F順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)90°且保持α角大小不變，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中B、C始終保持靜止。已知B與滑輪間的細(xì)繩與斜面平行，重力加速度為g。下列說法正確的是()A．拉力F一直減小B．B、C間的摩擦力先減小再增大C．物體C對地面的壓力先減小再增大D．物體C對地面的摩擦力的最大值為eq\r(2)mg參考答案[保分基礎(chǔ)練]1.(海南卷·3)如圖所示，工人利用滑輪組將重物緩慢提起，下列說法正確的是()A．工人受到的重力和支持力是一對平衡力B．工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力C．重物緩慢拉起過程，繩子拉力變小D．重物緩慢拉起過程，繩子拉力不變答案B解析工人受到三個(gè)力，繩的拉力，地面支持力和重力，是三力平衡，故A錯(cuò)誤；人對繩和繩對人的拉力是一對作用力與反作用力，B正確；重物拉起過程，兩繩的張角變大，拉力變大，C、D錯(cuò)誤。2.(廣東茂名市電海中學(xué)期末)“兒童散學(xué)歸來早，忙趁東風(fēng)放紙鳶”，陽春三月正是踏青放風(fēng)箏的好時(shí)節(jié)。如圖所示，在細(xì)線拉力的作用下，風(fēng)箏靜止在空中。關(guān)于氣流對風(fēng)箏的作用力，下列說法正確的是()A．氣流對風(fēng)箏的作用力的方向水平向左B．氣流對風(fēng)箏的作用力的方向沿左上方C．氣流對風(fēng)箏的作用力與風(fēng)箏受到的重力大小相等D．氣流對風(fēng)箏的作用力小于風(fēng)箏受到的重力答案B解析風(fēng)箏受重力G、細(xì)線的拉力FT和氣流的作用力F處于平衡狀態(tài)，如圖所示，重力G方向豎直向下，細(xì)線的拉力FT方向斜向右下方，氣流對風(fēng)箏的力F的方向一定斜向左上方，且大小等于重力G和細(xì)線拉力FT的合力大小，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。3.如圖所示，一弧形的石拱橋由四塊完全相同的石塊壘成，每塊石塊的左、右兩個(gè)截面間所夾的圓心角為30°，第1、4塊石塊固定在地面上，直線OA沿豎直方向。則第2、3塊石塊間的作用力F23和第1、2塊石塊間的作用力F12之比為(不計(jì)石塊間的摩擦力)()A.eq\f(\r(3),2)B.eq\f(1,2)C.eq\f(\r(2),2)D.eq\r(3)答案A解析設(shè)每塊石塊的重力為G，以第2塊石塊為研究對象，受力分析如圖所示。由平衡條件有F12cos30°＝F23，解得eq\f(F23,F12)＝eq\f(\r(3),2)，故選A。4.(山東卷·2)餐廳暖盤車的儲(chǔ)盤裝置示意圖如圖所示，三根完全相同的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接托盤。托盤上疊放若干相同的盤子，取走一個(gè)盤子，穩(wěn)定后余下的正好升高補(bǔ)平。已知單個(gè)盤子的質(zhì)量為300g，相鄰兩盤間距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧的勁度系數(shù)為()A．10N/m B．100N/mC．200N/m D．300N/m答案B解析由題知，取走一個(gè)盤子，穩(wěn)定后余下的盤子正好升高補(bǔ)平，則說明一個(gè)盤子的重力可以使三根彈簧發(fā)生形變的形變量恰好等于相鄰兩盤間距，則有mg＝3kx，解得k＝100N/m，故選B。5.(安徽淮北市統(tǒng)考一模)淮北市科創(chuàng)中心項(xiàng)目是該市近幾年重點(diǎn)工程項(xiàng)目之一，旨在提升城市綜合服務(wù)功能，增強(qiáng)城市科技創(chuàng)新氛圍。其核心建筑商務(wù)政務(wù)中心已經(jīng)建成，最大高度達(dá)162m，是淮北市第一高樓，成為淮北市的新地標(biāo)。如圖所示，工人正在用一根繩索將自己懸在空中，對大樓表面玻璃進(jìn)行清潔工作，工人及其裝備總重量為G，可視為質(zhì)點(diǎn)，懸繩與豎直墻壁的夾角為θ，設(shè)懸繩對工人的拉力為FT，墻壁對工人的彈力為FN，不計(jì)工人和墻壁間的摩擦力。下列說法正確的是()A．墻壁對工人的彈力大小為eq\f(G,tanθ)B．懸繩對工人的拉力大小為GcosθC．若緩慢增加懸繩的長度，F(xiàn)T與FN的合力增大D．若緩慢增加懸繩的長度，F(xiàn)T和FN都減小答案D解析工人受到重力、拉力FT和支持力FN，受力分析如圖所示。根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有FT＝eq\f(G,cosθ)，F(xiàn)N＝Gtanθ，即墻壁對工人的彈力大小為Gtanθ，懸繩對工人的拉力大小為eq\f(G,cosθ)，A、B錯(cuò)誤；若緩慢增加懸繩的長度，則θ減小，F(xiàn)T和FN都減小，而FT與FN的合力始終與工人的重力平衡，大小不變，故C錯(cuò)誤，D正確。6．(江蘇卷·7)如圖所示，“嫦娥五號”探測器靜止在月球平坦表面處。已知探測器質(zhì)量為m，四條腿與豎直方向的夾角均為θ，月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的eq\f(1,6)。每條腿對月球表面壓力的大小為()A.eq\f(mg,4)B.eq\f(mg,4cosθ)C.eq\f(mg,6cosθ)D.eq\f(mg,24)答案D解析對“嫦娥五號”探測器受力分析有FN＝mg月，則對一條腿有FN1＝eq\f(1,4)mg月＝eq\f(mg,24)，根據(jù)牛頓第三定律可知每條腿對月球表面的壓力大小為eq\f(mg,24)，故選D。7．(黑龍江大慶市三模)如圖a所示，送水工人用推車運(yùn)送重120N的桶裝水，到達(dá)目的地后，工人緩慢抬起把手使OA變?yōu)樗郊纯蓪⑺靶断?如圖b所示)。若桶與板OB、OA之間的摩擦不計(jì)，∠AOB＝60°，當(dāng)BO與水平面的夾角為90°時(shí)，水桶對OB板的壓力F1、對OA板的壓力F2的大小正確的是()A．F1＝40eq\r(3)N B．F1＝120eq\r(3)NC．F2＝40eq\r(3)N D．F2＝120eq\r(3)N答案A解析當(dāng)BO與水平面的夾角為90°時(shí)，對水桶受力分析有，水桶受到OB板的壓力F1′、OA板的壓力F2′以及重力G，在三個(gè)力的作用下平衡，其受力分析如圖所示，根據(jù)平衡條件以及幾何關(guān)系有F2′sin30°＝F1′，F(xiàn)2′cos30°＝G解得F1′＝40eq\r(3)N，F(xiàn)2′＝80eq\r(3)N，由牛頓第三定律得F1＝40eq\r(3)N，F(xiàn)2＝80eq\r(3)N，故選A。[爭分提能練]8.(江蘇南京市考前訓(xùn)練)質(zhì)量為M、半徑為R的光滑勻質(zhì)球，用一根長度也為R的細(xì)線懸掛在互相垂直的兩豎直墻壁交線處的P點(diǎn)，則球?qū)θ我粔Ρ诘膲毫Υ笮?)A.eq\f(\r(2),4)Mg B.eq\f(\r(2),2)MgC.eq\f(\r(3),3)Mg D.eq\f(\r(6),6)Mg答案B解析對球進(jìn)行受力分析，球受重力Mg、細(xì)線的拉力FT及兩個(gè)墻壁對它的支持力，兩個(gè)支持力大小相等，夾角為90°，設(shè)一個(gè)支持力的大小為FN、細(xì)線與兩豎直墻壁交線的夾角為θ，根據(jù)幾何知識(shí)可知球心到豎直墻壁交線的垂直距離為d＝eq\r(R2＋R2)＝eq\r(2)R，故sinθ＝eq\f(d,2R)＝eq\f(\r(2),2)，θ＝45°，在豎直方向上根據(jù)受力平衡可得FTcosθ＝Mg，解得FT＝eq\r(2)Mg，在水平方向上根據(jù)受力平衡可知兩豎直墻壁對球的支持力的合力大小等于細(xì)線拉力FT的水平分力大小，即eq\r(FN2＋FN2)＝FTsinθ，解得FN＝eq\f(\r(2),2)Mg，根據(jù)牛頓第三定律可得，球?qū)θ我粔Ρ诘膲毫Υ笮閑q\f(\r(2),2)Mg，故選B。9.如圖所示，山坡上兩相鄰高壓線塔之間架有粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，靜止時(shí)導(dǎo)線呈曲線形下垂，C點(diǎn)為最低點(diǎn)。左塔A點(diǎn)處對導(dǎo)線拉力的方向與豎直方向的夾角為30°，右塔B點(diǎn)處對導(dǎo)線拉力的方向與豎直方向的夾角為60°，則導(dǎo)線AC部分與BC部分的質(zhì)量之比為()A．2∶1 B．3∶1C．4∶eq\r(3) D.eq\r(3)∶1答案B解析對導(dǎo)線整體受力分析，水平方向上，F(xiàn)ACsin30°＝FBCsin60°；對左右兩部分分別受力分析，豎直方向上，F(xiàn)BCcos60°＝mBCg，F(xiàn)ACcos30°＝mACg，解得導(dǎo)線AC部分與BC部分的質(zhì)量之比為3∶1，故選B。10.(山西運(yùn)城市三模)如圖，質(zhì)量為m的木塊A放在水平地面上，固定在A上的豎直輕桿的上端與小球B用細(xì)繩連接，當(dāng)與水平方向成30°角的力F作用在小球B上時(shí)，A、B恰好能一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°。已知小球B的質(zhì)量也為m，則木塊A與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為()A.eq\f(\r(3),2)B.eq\f(\r(3),3)C.eq\f(\r(3),4)D.eq\f(\r(3),5)答案B解析對B球，根據(jù)平衡條件，水平方向有FTsin60°＝Fcos30°豎直方向有FTcos60°＋Fsin30°＝mg解得F＝mg對A、B整體，根據(jù)平衡條件，水平方向有Fcos30°＝Ff豎直方向有Fsin30°＋FN＝2mg，F(xiàn)f＝μFN解得μ＝eq\f(\r(3),3)，故選B。11.(山西大同市、晉中市第一次聯(lián)考)如圖所示，空間有水平向右的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一不可伸長的絕緣、柔軟細(xì)線左端固定于M點(diǎn)，N點(diǎn)拴著一長度為d垂直于紙面的輕質(zhì)直導(dǎo)線，右端跨過O點(diǎn)處的光滑定滑輪后懸掛一質(zhì)量為m的重物，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)點(diǎn)M、N、O處于同一水平線上，且MN＝2NO＝2L。當(dāng)導(dǎo)線中通有垂直紙面向里的恒定電流時(shí)，重物m上升L高度，系統(tǒng)恰好再次達(dá)到平衡，已知重力加速度為g，則導(dǎo)線中通入的電流大小為()A.eq\f(\r(2)mg,Bd) B.eq\f(\r(7)mg,2Bd)C.eq\f(\r(2)mg,2Bd) D.eq\f(\r(7)mg,4Bd)答案B解析導(dǎo)線通有電流