高考物理大一轮复习 第二章 相互作用 基础课3 受力分析 共点力的平衡课时训练（含解析）粤教版.doc

基础课3受力分析共点力的平衡一、选择题(16题为单项选择题，711题为多项选择题)1. (2016广东东莞模拟)如图1所示，物体a放置在固定斜面上，一平行斜面向上的力f作用于物体a上。在力f逐渐增大的过程中，物体a始终保持静止，则以下说法中正确的是()图1a物体a受到的合力增大 b物体a受到的支持力不变c物体a受到的摩擦力增大 d物体a受到的摩擦力减小解析物体a始终静止，则所受合力为零，选项a错误；设斜面与水平面的夹角为，物体a质量为m，受到的支持力fnmgcos ，选项b正确；如果f开始很小，物体a受到的摩擦力沿斜面向上，当f逐渐增大时，摩擦力先减小至零，后反向增大，选项c、d错误。答案b2如图2所示，用一根细线系住重力为g的小球，开始细线在作用于o点的拉力下保持竖直位置，小球与倾角为的光滑斜面体接触，处于静止状态，小球与斜面的接触面非常小。现保持小球位置不动，沿顺时针方向改变拉力方向，直到拉力方向与斜面平行。在这一过程中，斜面保持静止。下列说法正确的是()图2a细线对小球的拉力先减小后增大b斜面对小球的支持力先增大后减小c斜面对地面的摩擦力一直减小，方向向右d细线对小球的拉力的最小值等于gsin 解析以小球为研究对象，对其受力分析，如图所示，因保持小球位置不动，故小球处于动态平衡，由图知在题设的过程中，t一直减小，fn一直增大，当细线与斜面平行时，t与fn垂直，t有最小值，且tmingsin ，故选项a、b错误，d正确；选整体为研究对象，细线的拉力在水平方向的分量一直在增大，方向向右，所以地面对斜面的摩擦力一直增大，方向向左，根据牛顿第三定律，斜面对地面的摩擦力一直增大，方向向右，选项c错误。答案d3(2017河南适应性测试)如图3所示，质量均为m的两个小球a、b(可视为质点)固定在轻杆的两端，将其放入光滑的半球形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与两球组成的系统处于平衡状态时，杆对小球a的作用力为()图3a.mg b.mgc.mg d2mg解析轻杆的长度等于碗的半径，由几何关系知，oab为等边三角形。对小球a进行受力分析可知，小球a受到杆的作用力为mg，b正确。答案b4(2016海南“七校联盟”联考)如图4所示，两个相同的物体a、b叠在一起放在粗糙的水平桌面上，连在物体b上的轻绳通过定滑轮与空箱c相连，箱内放有一小球与箱内壁右侧接触，整个系统处于静止状态。已知a、b的质量均为m，c的质量为m，小球的质量为m0，物体b与桌面的动摩擦因数为，重力加速度为g，不计滑轮摩擦和空气阻力，下列说法正确的是()图4a物体a受到三个力的作用b小球受到三个力的作用c桌面受到物体的摩擦力大小为2mgd桌面受到物体的摩擦力大小为(mm0)g解析由于整个系统处于静止状态，表明整个系统处于平衡状态，系统所受合外力为零，通过隔离法可知，该系统内每个物体所受合外力为零。由隔离法可知物体a受两个力(重力和物体b对其的支持力)，小球受重力和空箱c对它的支持力两个力作用，故选项a、b错误；对空箱c和小球组成的系统进行受力分析知轻绳的拉力大小等于(mm0)g，再通过对a、b两物体组成的系统受力分析知水平方向物体b受到的桌面对物体b的静摩擦力大小等于轻绳的拉力大小(mm0)g，由牛顿第三定律可知，物体b对桌面的静摩擦力大小为(mm0)g，故选项c错误，d正确。答案d5如图5所示，质量相等的a、b两物体在平行于固定光滑斜面的推力f的作用下，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，则匀速运动时弹簧的压缩量为()图5a. b.c. d.解析设物体a、b的质量均为m。先用整体法，求出f2mgsin 30mg；后用隔离法，选取物体b为研究对象，对其受力分析，根据平衡条件可求出弹簧对b沿斜面向上的弹力f弹mgsin 30，即kx，所以x。故选项b正确。答案b6甲、乙两人用ao和bo通过装在p楼和q楼楼顶的定滑轮，将质量为m的物块由o点沿oa直线缓慢向上提升，如图6所示。则在物块由o点沿直线oa缓慢上升过程中，以下判断正确的是()图6aao绳和bo绳中的弹力都逐渐减小bao绳和bo绳中的弹力都逐渐增大cao绳中的弹力一直在增大，bo绳中的弹力先减小后增大dao绳中的弹力先减小后增大，bo绳中的弹力一直在增大解析对结点o进行受力分析，如图所示，根据三力平衡的特点可知ao绳和bo绳中的弹力的合力与重力是一对平衡力，从图中可以看出：ao绳中的弹力一直在增大，bo绳中的弹力先减小后增大，即c选项正确。答案c7如图7所示，物体的重力为g，保持细绳ao的位置不变，让细绳bo的b端沿四分之一圆周从d点缓慢向e点移动。在此过程中()图7a细绳bo上的张力先增大后减小b细绳bo上的张力先减小后增大c细绳ao上的张力一直增大d细绳ao上的张力一直减小解析由于物体始终处于平衡状态，所以toa和tob的合力大小恒等于g，方向竖直向上，当细绳的b端从d点向e点缓慢地移动时，各力变化情况如图所示，可见toa逐渐增大，tob先减小后增大，选项a、d错误，b、c正确。答案bc8(2017西安八校联考)如图8所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的a点，另一端绕过动滑轮p悬挂一重物b，其中绳子的pa段处于水平状态，另一根绳子一端与动滑轮p的轴相连，在绕过光滑的定滑轮q后在其端点o施加一水平向左的外力f，使整个系统处于平衡状态，滑轮均为光滑、轻质，且均可看作质点，现拉动绳子的端点o使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态相比较()图8a拉力f增大 b拉力f减小c角不变 d角减小解析以动滑轮p为研究对象，ap、bp段绳子受的力始终等于b的重力，两绳子拉力的合力在apb的角平分线上，拉动绳子后，滑轮向上运动，两绳子夹角减小，两拉力的合力增大，故f增大，a项正确，b项错；pq与竖直方向夹角等于apb的一半，故拉动绳子后角减小，c项错，d项正确。答案ad9如图9所示，质量分别为ma、mb的a、b两个楔形物体叠放在一起，b靠在竖直墙壁上，在水平力f的作用下，a、b静止不动，则()图9aa物体受力的个数可能为3bb受到墙壁的摩擦力方向可能向上，也可能向下c力f增大(a、b仍静止)，a对b的压力也增大d力f增大(a、b仍静止)，墙壁对b的摩擦力也增大解析隔离a物体，若a、b间没有静摩擦力，则a受重力、b对a的支持力和水平力f三个力作用，选项a正确；将a、b看作一个整体，整体在竖直方向上受到重力和摩擦力，所以墙对b的摩擦力方向只能向上，选项b错误；若f增大，则f在垂直b斜面方向的分力增大，所以a对b的压力增大，选项c正确；对a、b整体受力分析，由平衡条件知，竖直方向上有fgagb，因此当水平力f增大时，墙壁对b的摩擦力不变，选项d错误。答案ac10(2016广西模拟)如图10所示，斜面上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力f，使两物体均处于静止状态。则下列说法正确的是()图10a无论f如何改变，a、b两物体均受四个力作用ba、b两物体对斜面的压力相同ca、b两物体受到的摩擦力大小一定相等d当逐渐增大拉力f时，地面对斜面的静摩擦力增大解析当细线对b的拉力沿斜面方向分力等于b所受重力沿斜面方向的分力时，b不受摩擦力作用，只受重力、支持力和拉力三个力作用，a项错误；对a进行受力分析知，a一定受摩擦力作用，c项错误；拉力作用在细线的中点，所以两细线的张力大小相等，又两细线与斜面的夹角相等，由平衡条件可知，两物体所受支持力相等，由牛顿第三定律可知，b项正确；以整体为研究对象，地面对斜面的静摩擦力ffsin ，f增大，则静摩擦力增大，d项正确。答案bd11(2016江西重点中学联考)如图11所示，质量为m的木板c放在水平地面上，固定在c上的竖直轻杆的顶端分别用细绳a和b连接小球a和小球b，小球a、b的质量分别为ma和mb，当与水平方向成30角的力f作用在小球b上时，a、b、c刚好相对静止一起向右匀速运动，且此时绳a、b与竖直方向的夹角分别为30和60，则下列判断正确的是()图11a力f的大小为mbgb地面对c的支持力等于(mmamb)gc地面对c的摩擦力大小为mbgdmamb解析对小球b受力分析，水平方向有fcos 30tbcos 30，得tbf，竖直方向有fsin 30tbsin 30mbg，解得fmbg，故a正确；对小球a受力分析，竖直方向有magtbsin 30tasin 60，水平方向有tasin 30tbsin 60，联立解得mamb，故d正确；以a、b、c整体为研究对象受力分析，竖直方向有fnfsin 30(mmamb)g，可见fn小于(mmamb)g，故b错误；水平方向有fffcos 30mbgcos 30mbg，故c正确。答案acd二、非选择题12(2016江苏南通质检)如图12所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为o，轻绳ob水平且b端与站在水平面上质量为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 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)图12(1)轻绳oa、ob受到的拉力分别是多大？(2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若人的质量m260 kg，人与水平面之间的动摩擦因数0.3，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量最大不能超过多少？解析(1)以结点o为研究对象进行受力分析，如图甲所示，由平衡条件有甲fobfoasin foacos m1g联立解得foam1g，fobm1gtan m1g故轻绳oa、ob受到的拉力分别为m1g、m1g