高考物理一轮复习第二章相互作用第4讲受力分析共点力的平衡夯基提能作业本.docx

第4讲受力分析共点力的平衡基础巩固1.(2017安徽安庆一中模拟)如图所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,并处于静止状态,则小球受到的力是()A.重力、绳的拉力B.重力、绳的拉力、斜面的弹力C.重力、斜面的弹力D.绳的拉力、斜面的弹力2.(2017河北武邑中学周考)为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:用一根弹簧将木块压在墙上,同时在木块下方有一个拉力F2作用,使木块恰好匀速向下运动,如图所示。现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G,则动摩擦因数应等于() A.B.C.D.3.(2014课标,17,6分)如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内),与稳定在竖直位置时相比,小球的高度()A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定4.(2016内蒙古集宁一中第一次月考)(多选)如图所示,质量为M的斜面体A置于粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态。已知斜面倾角=30,轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上,不计小球与斜面间的摩擦,则()A.斜面体对小球的作用力大小为mgB.轻绳对小球的作用力大小为mgC.斜面体对水平面的压力大小为(m+M)gD.斜面体与水平面间的摩擦力大小为mg5.(2017四川双流中学9月月考)如图所示,一个重为5 N的大砝码,用细线悬挂在O点,现在用力F拉砝码,使悬线偏离竖直方向30时处于静止状态,此时所用拉力F的最小值为()A.5.0 NB.2.5 NC.8.65 ND.4.3 N6.(2016湖北龙泉中学、宜昌一中10月联考)如图所示,水平固定且倾角为30的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接,现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上,此时弹簧的长度为l,则弹簧原长和推力F的大小分别为()A.l+,mgB.l-,mgC.l+,2mgD.l-,2mg7.如图所示,质量为m的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为30时恰能沿斜面匀速下滑。对物体施加一个水平向右的恒力F,物体可沿斜面匀速向上滑行。试求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数;(2)水平向右的恒力F的大小。综合提升8.体育器材室里,篮球摆放在图示的球架上。已知球架的宽度为d,每个篮球的质量为m、直径为D,则每个篮球对一侧球架的压力大小为(不计球与球架之间的摩擦)() A.mgB.C.D.9.如图所示,在某工厂的仓库里,有三根截面半径均为r、质量均为m的金属圆柱A、B、C,A、B放在粗糙水平地面上,C放在A、B上面,不计金属圆柱之间的摩擦,A、B、C始终都处于静止状态。当A、B两金属圆柱的间距变小时,下列说法中正确的是()A.B对地面的压力增大B.地面对A的作用力的方向始终竖直向上C.A、C间的弹力减小D.地面对A的摩擦力增大10.现场卸货历来是中国南极考察队的“硬仗”,需要利用卡特比勒车将重达25吨的货物卸载,如图所示,吊钩下有四根一样的绳索,且四根绳索呈对称分布,每根绳索与竖直方向的夹角均为30,则每根绳索的拉力约为()A.9.0104 NB.7.0104 NC.5.0104 ND.3.0104 N11.(2016黑龙江哈尔滨六中期中)如图所示,穿在一根光滑的固定杆上的小球A、B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端,杆与水平面成角,不计所有摩擦,当两球静止时,OA段绳与杆的夹角为,OB段绳沿竖直方向,则下列说法正确的是() A.小球A可能受到2个力的作用B.小球B可能受到3个力的作用C.绳子对A的拉力大于对B的拉力D.A、B的质量之比为1tan 12.(2016贵州遵义航天中学三模)如图所示,高空滑索是一种勇敢者的运动项目。如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动,在下滑过程中可能会出现如图和如图所示的两种情形,图中轻绳与钢索垂直。不计空气阻力,则下列说法不正确的是()A.图的情形中,人只能匀加速下滑B.图的情形中,钢索对轻环的支持力大小为mg/2C.图的情形中,钢索对轻环无摩擦力D.图的情形中,人匀速下滑13.如图所示,两小球A、B通过O点处光滑的小滑轮用细线相连,小球A置于光滑半圆柱上,小球B用水平线拉着系于竖直板上,两球均处于静止状态,已知O点在半圆柱截面圆心O1的正上方,OA与竖直方向成30角,其长度与圆柱底面圆的半径相等,OAOB,则A、B两球的质量之比为()A.B.C.D.14.如图所示,质量为m1的物体甲通过3段轻绳悬挂,3段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角=37,物体甲及人均处于静止状态。(已知sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?(2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?(3)若人的质量m2=60 kg,人与水平面之间的动摩擦因数为=0.3,则欲使人在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?答案全解全析基础巩固1.A小球和光滑斜面接触,且细绳竖直,小球只受到重力和绳的拉力,斜面对小球没有弹力,故选A。2.A木块恰好匀速向下运动,说明木块受力平衡,则有:f=G+F2; f=F1,解得:=,选项A正确。3.A设橡皮筋原长为l0加速前平衡时橡皮筋伸长了x0则有kx0=mg当加速并稳定时设小球偏离竖直方向角,橡皮筋伸长了x由小球在竖直方向受力平衡有kx cos =mg联立得kx cos =kx0x cos =x0此时小球距悬挂点的竖直高度h=(l0+x)cos =l0 cos +x cos =l0 cos +x0l0+x0故小球一定升高选项A正确。4.BD以小球为研究对象,受力分析如图甲。根据平衡条件有:垂直斜面方向:N=mg cos 30=mg,故A错误;平行斜面方向:T=mg sin 30=mg,故B正确;以斜面体和小球整体为研究对象受力分析如图乙所示,竖直方向:N1=(m+M)g-T sin 30,由牛顿第三定律可知,C错误;水平方向:f=T cos 30=mg,故D正确。5.B以砝码为研究对象,分析受力情况:重力G、细线的拉力T和力F。由图看出:当F与细线垂直时最小,由数学知识得F的最小值为Fmin=G sin 30=2.5 N,故选B。6.B以两小球及弹簧整体为研究对象,受力分析如图:系统处于平衡状态,沿斜面方向有:F cos 30=2mg sin 30,以A为研究对象受力分析知,重力沿斜面方向的分力等于弹簧的弹力,kx=mg sin 30,又x=l-l0,解得F=mg,l0=l-,故选B。7.答案(1)(2)mg解析(1)斜面倾角为30时,物体恰能匀速下滑,满足mg sin 30=mg cos 30解得=(2)设斜面倾角为(=30),物体受力情况如图,由匀速直线运动的条件有F cos =mg sin +FfFN=mg cos +F sin Ff=FN解得:F=mg综合提升8.C画出篮球受力示意图,如图所示。由平衡条件得FN=,cos =,解得FN=,故应选C。9.C将A、B、C作为一整体研究,则B对地面的压力始终等于,A选项错误;对A、C受力分析如图所示,A、C间的弹力大小N=NA=NC=,地面对A的摩擦力大小f=NC sin =,当A、B两金属圆柱的间距变小时,变小,N、f均变小,故C选项正确,D选项错误;地面对A的作用力是地面对A的支持力与地面对A的摩擦力的合力,故方向一定不是竖直向上的,B选项错误。10.B货物所受绳索拉力的合力等于货物的重力,根据对称性可知,每根绳索的拉力的竖直分力为F cos 30=mg,解得:F7.0104 N,B项正确。11.D小球A受到竖直向下的重力,绳子的拉力,要保持静止状态,则必受杆给的弹力,故受3个力作用;小球B受到竖直向下的重力,绳子竖直向上的拉力,要保持静止状态,两力应大小相等,即T=mBg,则不受杆的弹力,故受2个力作用,两球受力图如图所示,由于同一条细绳上各处张力相等,所以有T=T=mBg,根据正弦定理可得=,解得=,故D正确。12.C图的情形中,人受到竖直向下的重力,轻绳斜向上的拉力,合力一定不为零,所以这种情况下人只能做匀加速运动,此时轻绳的拉力F=mg sin 60=mg,故钢索对轻环的支持力大小为,A、B正确;图的情形中,人受重力和拉力,若合力不为零,合力与速度不共线,不可能做直线运动,故合力一定为零,人做匀速直线运动,则环也做匀速直线运动,合力为零,环受轻绳的拉力、钢索的支持力和摩擦力,三力平衡,故C错误、D正确。13.B小球A、B受力如图所示,则对小球A:mAg、T、N平移后组合成的力三角形与OAO1相似,又OA长与圆柱底面圆的半径相等,AOO1=30,所以T=mAg;对小球B有T cos 60=mBg,T=T,所以A、B两球的质量之比为=,B对。14.答案(1)m1gm1g(2)m1g方向水平向左(3)24 kg解析(1)以结点O为研究对象,受力如图将FOA沿水平方向和竖直方向分解,由平衡条件有FOB=FOA sin FOA cos =m1g联立得FOA=m1gFOB=m1g tan =m1g故轻绳OA