高三物理--受力分析与共点平衡模拟题

考点模拟演练1如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A沿斜面向下的直线B竖直向下的直线C无规则曲线D抛物线【答案】B【详解】由于小球m和劈形物体M之间是光滑接触，因此它们之间不可能有水平方向的摩擦力，m在水平方向上的运动状态就不会改变在m运动过程中，除了所受重力外，还有M对它在竖直方向的作用力，在竖直方向上由于M的运动使其对m的支持力减小，则m在竖直方向上所受合外力不为零，使运动状态改变，在竖直方向上产生加速度，运动轨迹是竖直向下的直线2如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来的位置不动则在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是 ()AF1保持不变，F2逐渐增大BF1逐渐增大，F2保持不变CF1逐渐减小，F2保持不变DF1保持不变，F2逐渐减小【答案】D【详解】把物体A和圆环看成一个整体，水平方向F2F，竖直方向F1GAG环，可见F1始终不变 隔离结点O分析，受力如图所示，FGAtan，由F2F得F2GAtan，即F2随绳与杆MN夹角的减小而减小，故D项正确3.如图所示,用轻质细绳拴住同种材料制成的A,B两物体,它们沿斜面向下做匀速运动,关于A,B的受力情况,以下说法正确的是（）A.A受三个力作用,B受四个力作用B.A受四个力作用,B受三个力作用C.A,B都受三个力作用D.A,B都受四个力作用【答案】C【详解】A,B两物体都分别受到重力和斜面的支持力及滑动摩擦力如图所示,现在需要判断的是绳对A,B有无弹力,假设有弹力,设A,B的动摩擦因数分别为A和B.对A有:AB与实际A=B(材料同)矛盾,所以假设错误,绳对A,B无弹力.所以应选C.4.如图，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为.斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑.在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止.地面对楔形物块的支持力为( )A.（M+m)gB.(M+m)g-FC.(M+m)g+FsinD.(M+m)g-Fsin【答案】D【详解】由于小物体匀速上滑，楔形物块保持静止，因此楔形物块和小物块组成的系统处于平衡状态，系统所受的合力为零，竖直方向的合力为零，设地面对楔形物块的支持力为 N，则有， N+Fsin=Mg+mg, N=Mg+mg-Fsin,D选项正确.5(2011河北唐山)如右图所示，一质量为m的物体恰能在质量为M的斜劈上匀速下滑，斜劈保持静止现用一沿斜面向下的外力F推此物体，使物体加速下滑，设此过程中斜劈受到地面的摩擦力为Ff，支持力为FN.则下列说法正确的是()AFf为零，FN(mM)gBFf不为零，FN(mM)gCFf不为零，FN(mM)gDFf不为零，FN(mM)g【答案】A【详解】当m在M上匀速下滑时，m对M的作用力FN1、Ff1的合力大小为mg，方向竖直向下，Ff0.当用外力F推此物体时，物体虽加速下滑，但m对M的作用力FN1、Ff1均不变，故Ff仍为零，FN(Mm)g，故A正确6.(2011海南)如右图所示，水平地面上有一楔形物块a，其斜面上有一小物块b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上a与b之间光滑，a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动当它们刚运行至轨道的粗糙段时()A绳的张力减小，b对a的正压力减小B绳的张力增加，斜面对b的支持力增加 C绳的张力减小，地面对a的支持力增加D绳的张力增加，地面对a的支持力减小【答案】C7.(2011南京模拟)在广场游玩时，一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上，并将小石块置于水平地面上，如图所示.若水平的风速逐渐增大(设空气密度不变)，则下列说法中正确的是( )A.细绳的拉力逐渐增大B.地面受到小石块的压力逐渐减小C.小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大，滑动后受到的摩擦力不变D.小石块有可能连同气球一起被吹离地面【答案】选A、C.【详解】把气球和石块看做一整体，整体受到重力，地面对石块的支持力，水平风力和地面对石块的摩擦力，空气对气球的浮力和支持力的合力与重力是平衡力，石块滑动之前水平风力和地面对石块的静摩擦力是一对平衡力，滑动以后是滑动摩擦力，大小不变，故B、D错误，C正确，以气球为研究对象，易知A正确.8. (2011青岛模拟)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN.在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态.如图所示是这个装置的纵截面图.若用外力使MN保持竖直，缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止.在此过程中，下列说法中正确的是( )A.MN对Q的弹力逐渐减小B.地面对P的摩擦力逐渐增大C.P、Q间的弹力先减小后增大D.Q所受的合力逐渐增大 【答案】选B.【详解】以整体为研究对象，MN对Q的弹力和地面对P的摩擦力是一对平衡力，以Q为对象画受力分析图，可知MN右移时MN对Q的弹力和P、Q间的弹力都是增大的；Q始终处于平衡状态，因此合力始终为零，故只有B正确.9. (2011哈师大附中模拟)两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示.如果不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则：(1)OB绳对小球的拉力为多大？(2)OA绳对小球的拉力为多大？(3)作用力F为多大？【答案】(1)mg (2)2mg (3) mg 【详解】 (1)对B分析,可知AB绳中张力为0，有mg-FTB=0 得FTB=mg(2)对球A，受力分析如图：FTAcos60-mg=0，FTAsin60-F=0，得：FTA=2mg(3)由以上各式可知：F= mg10.(2011福州十中高三第二次阶段性考试)两倾斜的滑杆上分别套有A、B两个圆环，两圆环上分别用细线悬吊着一个物体，如右图所示当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线与滑杆垂直，B的悬线竖直向下，则()AA圆环与滑杆有摩擦力BB圆环与滑杆无摩擦力CA圆环做的是匀速运动DB圆环做的是匀速运动【答案】D【详解】由于A圆环与物体的连线与滑杆垂直，对物体研究，将物体的重力沿滑杆的方向和垂直于滑杆的方向分解，则沿滑杆向下的分力产生的加速度为gsin ，对整体研究，整体沿滑杆向下运动，整体要有沿滑杆向下的加速度必须是A圆环与滑杆的摩擦力为零，A错误；对B圆环连接的物体研究，由于连接圆环与物体的绳竖直向下，物体受到的合力如果不为零，合力必定沿竖直方向，合力在垂直于滑杆的方向上的分力必产生加速度，这与题意矛盾，物体在垂直于滑杆的方向上速度为零，因此物体受到的合力必为零，物体和圆环一起做匀速运动，D正确11. 如图所示，A物体的上表面水平，它与B物体保持相对静止，一起沿着斜面匀速下滑，试分析A的受力情况.【详解】以A为研究对象，根据力的产生条件 ，可知它受到重力GA作用；由于它与B和斜面相互接触并挤压，于是受到B的压力FNB和斜面支持力FNA的作用；又因物体A沿斜面匀速下滑，所以它的下表面还受到斜面对它的摩擦力F，那么A的上表面是否受摩擦力作用？这从A物体的受力及运动状态难以作出判断（为什么？），我们可以转换思路，以B为研究对象，它与A一起做匀速运动，因此，它只可能受到竖直方向的重力GB和支持力FNB这一对平衡力作用，不可能在水平方向上再受到摩擦力作用，如下图（a）所示，由力的作用的相互性可知，A对B无摩擦力作用，则B对A也无摩擦力作用，所以物体A共受四个力作用，其受力图如下图（b）所示.12如图所示，质量M2 kg的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量m kg的小球相连今用跟水平方向成30角的力F10 N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g10 m/s2，求运动过程中轻绳与水平方向的夹角及木块M与水平杆间的动摩擦因数【答案】30【详解】以M、m整体为研究对象由平衡条件得：水平方向：Fcos30FN0竖直方向：FNFsin30Mgmg0由得：以m为研究对象，由平衡条件得：Fcos30FTcos0Fsin