高考物理总复习 第2单元 相互作用物体的平衡 专题训练（2）共点力的平衡及其应用.doc

专题训练(二)专题2共点力的平衡及其应用时间 / 40分钟基础巩固1.如图z2-1所示,一超市员工用推车搬运货物,货物随推车一起沿水平地面向右做匀速直线运动,则推车对货物的作用力()图z2-1a.沿竖直向上方向b.沿斜向右上的某一方向c.沿水平向右方向d.沿斜向右下的某一方向2.a、b两个质量相同的球用线相连接,a球用线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止(线的质量不计),则图z2-2中正确的是()图z2-23.(多选)物体b在力f作用下将物体a压向光滑的竖直墙壁,如图z2-3所示,a处于静止状态.现增大力f,则下列说法中正确的是()图z2-3a.a受到的摩擦力有两个b.a受到的摩擦力大小不随f变化而变化c.b受到地面的支持力大小随f的增大而增大d.b受到地面的支持力大小等于a、b的重力之和4.2017江苏徐州联考 如图z2-4所示,一个质量m=1 kg的小环套在倾角为37的光滑固定直杆上.为使小环能够静止不动,需对它施加一个水平拉力f, 已知重力加速度g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,则f的大小和方向分别是()图z2-4a.7.5 n,水平向左 b.7.5 n,水平向右c.13.3 n,水平向左d.13.3 n,水平向右5.如图z2-5所示,质量均为m的两个球a、b固定在杆的两端,将其放入光滑的半圆形碗中,杆的长度等于碗的半径.当杆与碗的竖直半径垂直时,两球刚好能平衡,重力加速度为g,则杆对小球的作用力为()图z2-5a.mgc.mg d.2mg6.(多选)如图z2-6所示,轻绳的两端分别系在圆环a和小球b上,圆环a套在粗糙的水平直杆mn上.现用水平力f拉着绳子上的一点o,使小球b从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,但圆环a始终保持在原位置不动.在这一过程中,环对杆的摩擦力f和环对杆的压力fn的变化情况是()图z2-6a.f不变 b.f增大 c.fn减小d.fn不变7.如图z2-7所示,在平行于固定光滑斜面的推力f的作用下,质量相等的a、b两物体沿斜面做匀速直线运动,a、b间轻弹簧的劲度系数为k,斜面的倾角为30,则弹簧的压缩量为()图z2-7a.技能提升8.2017山东威海期末 在车站、机场等地会看见一些旅客推着行李箱,也有一些旅客拉着行李箱在水平地面上行走.建立物理模型如图z2-8甲和乙所示,假设行李箱都做匀速运动,对同一行李箱在这两种情况下,下列说法正确的是()图z2-8a.两种情况下,行李箱所受地面的摩擦力相同b.两种情况下,推行李箱省力c.力f1与重力的合力方向水平向右d.力f2与摩擦力的合力方向竖直向下9.如图z2-9所示,在竖直墙壁间有质量分别是m和2m的半圆球a和圆球b,其中b的球面光滑,半圆球a与左侧墙壁之间存在摩擦,两球心之间连线与水平方向成30角,两球恰好不下滑.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则半圆球a与左侧墙壁之间的动摩擦因数为()图z2-9a.10.如图z2-10所示,一长木板静止在倾角为的固定斜面上,斜面上有长木板、人、物块,且人、物块、长木板的质量均为m,人、物块与长木板间的动摩擦因数均为1,长木板与斜面间的动摩擦因数为2,重力加速度为g.现长木板上的人用平行于长木板的力推物块,三者始终静止,当物块与长木板间的摩擦力刚好为零时,下列说法正确的是()图z2-10a.斜面对长木板的摩擦力为mgsin b.斜面对长木板的摩擦力为32mgcos c.长木板对人的摩擦力为21mgcos d.长木板对人的摩擦力为2mgsin 11.(多选)2017山东枣庄腾州实验高中模拟 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,并将小石块静止置于水平地面上,如图z2-11所示.假设空气密度不变,下列说法正确的是()图z2-11a.若风速逐渐增大,则气球会带动小石块离开地面b.无论风速多大,小石块都不会离开地面c.若风速逐渐增大,则小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大d.若风速逐渐增大,则小石块滑动后受到地面施加的摩擦力逐渐增大12.2017河南商丘模拟 如图z2-12所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力f和轨道对小球的弹力fn的大小变化情况是()图z2-12a.f不变,fn增大 b.f不变,fn减小c.f减小,fn不变 d.f增大,fn减小13.2017河北保定调研 如图z2-13所示,木板p下端通过光滑铰链固定于水平地面上的o点,物体a、b叠放在木板上且处于静止状态,此时物体b的上表面水平.现使木板p绕o点缓慢旋转到虚线所示位置,物体a、b仍保持静止,与原位置的情况相比()图z2-13a.a对b的作用力减小b.b对a的支持力减小c.木板对b的支持力减小d.木板对b的摩擦力增大14.(多选)2017河北衡水检测 如图z2-14所示,桌面上固定一个光滑竖直挡板,现将一个长方体物块a与截面为三角形的垫块b叠放在一起,用水平外力f缓缓向左推动b,使a缓慢升高,假设各接触面均光滑,则该过程中()图z2-14a.a和b均受三个力作用而平衡b.b对桌面的压力保持不变c.a对b的压力越来越小d.外力f的大小恒定不变挑战自我15.质量为m的木楔倾角为,在水平面上保持静止,当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时,它正好匀速下滑.现用与木楔斜面成角的力f拉着木块匀速上升,如图z2-15所示,已知木楔在整个过程中始终静止,重力加速度为g.(1)当为多少时,拉力f有最小值?最小值为多大?(2)当=时,木楔对水平面的摩擦力为多大?图z2-15专题训练(二)1.a解析 对货物,由平衡条件知,推车对货物的作用力与重力是一对平衡力,选项a正确.2.b解析 把a、b两个质量相同的球看作整体,所受重力竖直向下,所受斜面支持力垂直于斜面向上,根据平衡条件知,要使系统保持静止,悬挂在天花板上的细线应斜向右上方,但a图中小球a、b不可能处于平衡状态,故只有b图正确.3.bd解析 对a,由平衡条件得,竖直方向上b对a的摩擦力大小等于a的重力,选项a错误,选项b正确;对a、b整体,由平衡条件得,b受到地面的支持力大小等于a、b的重力之和,选项c错误,选项d正确.4.a解析 施加水平力f后,由于小环静止,则小环所受重力g、支持力fn和f三力的矢量关系如图所示,故f=mgtan 37=110 n=7.5 n,方向水平向左,选项a正确.5.a解析 对a球受力分析,如图所示,由共点力的平衡知识可得,杆的作用力为f=mgtan 30=mg,a正确.6.bd解析 以结点o为研究对象,进行受力分析,由题意可知,o点处于动态平衡,则可作出三力的平衡关系图如图甲所示,由图可知水平拉力增大.以环和结点整体作为研究对象,对其受力分析如图乙所示,由整个系统平衡可知fn=(m+m环)g,f=f,故f增大,fn不变,b、d正确.7.b解析 设物体a、b的质量均为m.先用整体法,得出f=2mgsin 30=mg;后用隔离法,选取物体b为研究对象,对其受力分析,根据平衡条件可得弹簧对b沿斜面向上的弹力f弹=mgsin 30=,即=kx,所以x=,故选项b正确.8.d解析 对图甲,正压力fn1=mg-f1sin ,对图乙,正压力fn2=mg+f2sin ,由f=fn可知,两种情况下行李箱所受地面的摩擦力不同,选项a错误;对图甲,由平衡条件得f1cos =(mg-f1sin ),解得f1=,同理,对图乙可得f2=,故f2f1,即拉箱子省力,选项b错误;图甲中力f1与重力的合力方向不沿水平方向,选项c错误;图乙中力f2与摩擦力的合力和重力与支持力的合力方向相反,即竖直向下,选项d正确.9.a解析 以圆球b为研究对象,对圆球b进行受力分析如图甲所示,由平衡条件可得fn=fcos 30,fsin 30=2mg,所以fn=2mg.以两球组成的整体为研究对象,对其受力分析如图乙所示,由平衡条件得f=3mg,fn1=fn,由题意知,整体恰好不滑动,故f=fn1(fn1与fn1是一对相互作用力,fn1表示半圆球a对墙壁的压力),联立解得=,选项a正确.10.d解析 对人、物块、长木板三者整体研究,斜面对它们的摩擦力为静摩擦力,大小为3mgsin ,a、b错误;对人、物块整体研究,由于物块与长木板间的摩擦力刚好为零,因此长木板对人的静摩擦力大小为2mgsin ,c错误,d正确.11.bc解析 以气球和小石块整体为研究对象,受力分析如图所示.其中f1为空气的浮力,由于风力沿水平方向,地面对石块的支持力fn=g1+g2-f1保持不变,与风力无关,所以当风力增大时,不影响整体在竖直方向上的受力,故风力不会改变整体在竖直方向上的平衡,即小石块不会离开地面,故a错误,b正确.在石块滑动前,当风力f增大时,石块受到的摩擦力f=f增大,当石块滑动后,石块受到的摩擦力f=fn保持不变,故d错误,c正确.12.c解析 小球沿圆环缓慢上移过程处于动态平衡,对小球进行受力分析,作出受力示意图如图所示,由相似三角形可知,当a点上移时,半径r不变,ab长度减小,故f减小,fn不变,故c正确.13.b解析 a对b的作用力始终都等于a的重力,即作用力不变,选项a错误;木板转到虚线位置后倾角减小,木板对b的摩擦力减小,木板对b的支持力增大,选项c、d错误;木板转到虚线位置时,物体b的上表面倾斜,对a受力分析,可知b对a的支持力减小,选项b正确.14.bd解析 a受到重力、挡板的弹力和b的支持力三个力,b受到重力、a的压力、桌面的支持力和外力f四个力,故a错误;当b向左移动时,b对a的支持力和挡板对a的弹力方向均不变,根据平衡条件得,这两个力大小保持不变,则a对b的压力也保持不变,对整体受力分析如图所示,由平衡条件得,f=n1,挡板对a的弹力n1不变,则外力f不变,桌面对整体的支持力n=g总保持不变,则b对桌面的压力不变,故c错误,b、d均正确.15.(1)mgsin 2(2)mgsin