2017版高考物理二轮复习高分突破专题一力与直线运动第3课时共点力的平衡.docx

第3课时共点力的平衡一、选择题(在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.篮球放在光滑水平地面上与竖直墙面相靠，且处于静止状态，则篮球的受力情况是()图1A受重力、水平面的支持力和墙面的弹力B受重力、水平面的支持力和墙面的静摩擦力C受重力、水平面的支持力和水平面的静摩擦力D受重力和水平面的支持力解析篮球处于静止状态，则受力平衡，所以只有重力和支持力。球与墙壁之间有接触，但没有形变，所以与墙壁之间没有弹力。答案D2一个木箱在水平拉力F的作用下沿光滑水平地面滑动，其四位同学作出它的受力情况如图所示，其中正确的是()解析在光滑水平面上滑动的木箱，一定受竖直向下的重力G、竖直向上的支持力FN、水平方向的拉力F，但不受摩擦力作用，故A正确。答案A3如图2所示，质量为m的物体A在竖直向上的力F(Fmg)作用下静止于斜面上。若减小力F，则()图2A物体A所受合力减小B斜面对物体A的支持力不变C斜面对物体A的摩擦力不变D斜面对物体A的摩擦力增大解析减小力F，物体A仍静止于斜面上，合力为零，物体A所受合力不变，选项A错误；斜面对物体A的支持力增大，摩擦力增大，选项B、C错误，选项D正确。答案D4. (20168月温州选考模拟)如图3所示，小张同学左手抓起一篮球，当篮球与手臂都静止时，下列说法正确的是()图3A手对篮球作用力的大小等于篮球的重力B手对篮球作用力的大小大于篮球的重力C手对篮球的作用力和篮球的重力是一对相互作用力D手对篮球的作用力和篮球对手的作用力是一对平衡力解析篮球静止时合力为零，篮球只受重力和手对篮球的作用力，故二力平衡，A正确，B、C错误；手对篮球的作用力和篮球对手的作用力是作用力和反作用力，不是平衡力，D错误，综上应选A。答案A5.(2016汕头学考模拟)如图4所示，光滑斜面的倾角为，质量为m的物体在平行于斜面的轻质弹簧作用下处于静止状态，则弹簧的弹力大小为()图4Amg Bmgsin Cmgcos Dmgtan 解析对物体进行受力分析可知沿斜面方向物体受斜向上的拉力和重力沿斜面向下的分力，又因为物体处于静止状态，故有F弹mgsin 。答案B6如图5所示，一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行，在小鸟从A运动到B的过程中()图5A树枝对小鸟的合作用力先减小后增大B树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大C树枝对小鸟的弹力先减小后增大D树枝对小鸟的弹力保持不变解析因树枝较粗，排除了小鸟爪子握住树枝的情况。树枝对鸟的合作用力是支持力和摩擦力的合力，由二力平衡得，它与小鸟重力等大反向，因小鸟所受重力不变，所以树枝对小鸟的合作用力不变，A项错误；由受力分析图可知，树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大，对小鸟的弹力先增大后减小，所以B项对，C、D两项均错误。答案B7如图6所示，MON为张角为90的V型光滑支架，小球静止于支架内部，初始时刻支架的NO边处于竖直方向，将支架绕O点顺时针缓慢转动90的过程中，NO板对小球弹力变化情况为()图6A一直增大 B一直减小C先增大后减小 D先减小后增大解析以小球为研究对象，受力分析，小球开始受到重力G、挡板OM对小球的弹力，在挡板开始以O点顺时针缓慢转动90的过程中，小球的合力为零，保持不变，根据平衡条件得知，挡板ON对小球的弹力渐渐增大，作出三种状态下小球的受力分析图如图。答案A8如图7，小球C置于内侧面光滑的半球形凹槽B内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态。在缓慢减小木板的倾角过程中，下列说法正确的是()图7AA受到的压力逐渐减小BA受到的摩擦力逐渐减小CC对B的压力逐渐变大DC受到三个力的作用解析缓慢减小，则A、B、C始终处于平衡状态。把B、C看成一整体，设质量为M，则Mgsin fAB，Mgcos NAB，由牛顿第三定律得fBAfABMgsin ，NBANABMgcos ，减小，sin 变小，cos 变大，所以fBA变小，NBA变大，A错误，B正确；对C受力分析可知，其受重力、支持力两个力的作用，大小相等，所以支持力不变，C对B的压力不变，C、D错误。答案B9如图8所示，重力为G的小球用轻绳悬于O点，用力F拉住小球，使轻绳保持偏离竖直方向60角且不变，当F与竖直方向的夹角为时F最小，则、F的值分别为()图8A0，G B30，GC60，G D90，G解析分解小球重力，沿绳OA的分力FOA方向确定，另一分力F方向不确定，但由三角形定则可看出，另一分力F大小与角的大小有关。由数学知识可知，当F的方向与绳OA垂直时F最小，力F最小，所以30，FminGcos 30G，故B正确。答案B10如图9所示，将球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向缓慢向上偏移的过程中，细绳上的拉力将()图9A逐渐增大B逐渐减小C先增大后减小D先减小后增大解析作出球的受力图如图所示。由图可知，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力FT将先减小后增大，故选项D正确。答案D二、选择题(在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的)11如图10所示，一个大人拉着载着两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进，则对小孩和车下列说法正确的是()图10A拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力B拉力与摩擦力的合力大小等于重力的大小C拉力与摩擦力的合力方向竖直向上D小孩和车所受的合力为零解析两个小孩和车共受四个力作用，分别为重力、支持力、拉力和摩擦力，小孩和车匀速运动，所以所受合力为零，故A错，D对；拉力与摩擦力的合力大小等于重力与支持力的合力大小，故B错，C对。答案CD12如图11所示，有一个重力不计的正方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是()图11A容器受到的摩擦力不变B容器受到的摩擦力逐渐增大C水平力F可能不变D水平力F必须逐渐增大解析在竖直方向由二力平衡知摩擦力大小等于注入的水的重力大小，故A错误，B正确；因是静摩擦力，与水平力F的大小无关，所以水平方向力F可能不变，故C正确，D错误。答案BC13如图12甲，笔记本电脑散热底座一般置有四个卡位用来调节角度。某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位1缓缓调至卡位4(如图乙)，笔记本电脑始终处于静止状态，则()图12A电脑受到的摩擦力变小B电脑对散热底座的压力变小C散热底座对电脑的作用力大小之和等于其重力D散热底座对电脑的作用力的合力不变解析由原卡位1缓缓调至卡位4，倾斜角变小，重力的下滑分力减小，垂直斜面的重力分力增加，根据电脑受力平衡得A对，B错；散热底座对电脑的作用力的矢量和等于其重力，C错，D对。答案AD三、非选择题14如图13所示，用三条完全相同的轻质细绳1、2、3将A、B两个质量均为m的完全相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，轻绳1与竖直方向的夹角为45，轻绳3水平，则轻质细绳1、2、3上的拉力分别为多大？图13解析设三条绳上的拉力分别为FT1，FT2，FT3；把A、B两个小球视为整体，受力分析如图甲，由平衡条件可得2mgFT1cos 45FT3FT1sin 45解得FT12mgFT32mg隔离球B，受力分析如图乙，由平衡条件有FT2mg答案2mgmg2mg15.如图14所示，一质量为M2 kg的铁块套在倾斜放置的杆上，杆与水平方向的夹角60，一轻绳一端连在铁块上，一端连在一质量为m1 kg的小球上，一水平力F作用在小球上，连接铁块与球的轻绳与杆垂直，铁块和球都处于静止状态。(g取10 m/s2)求：图14(1)拉力F的大小；(2)杆对铁块的摩擦力的大小。解析(1)对B球受力分析如图所示。根据力的平衡Fmgtan 解得F10 N(2)由于绳对铁块的拉力垂直于杆，且铁块处于静止状态，因此铁块受到的摩擦力等于铁块的重力沿斜面向下的分力，即FfMgsin ，Ff10 N答案(1)10 N(2)10 N16如图15所示，物体的质量为2 kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成30的拉力F，小球处于静止状态。重力加速度为g10 m/s2，求：图15(1)当轻绳AC的拉力刚好为零时，拉力的大小F1；(2)当轻绳AB的拉力刚好为零时，拉力的大小F2；(3)若要使两绳均能伸直，求拉力F的大小的取值范围。解析对A球受力