高考物理一轮复习 重点强化练1 受力分析 物体的平衡 新人教版.doc

重点强化练(一)受力分析物体的平衡(限时：45分钟)一、选择题(共10小题，每小题6分，17为单选题，810为多选题)1. 如图1所示，用完全相同的轻弹簧a、b、c将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧a与竖直方向的夹角为30，弹簧c水平，则弹簧a、c的伸长量之比为( ) 图1a.4 b4c12 d21d将两小球及弹簧b视为一个整体系统，该系统水平方向受力平衡，故有kxasin 30kxc，可得xaxc21，选项d正确2. (2018河北唐山一中模拟)如图2所示，在竖直平面内固定一圆心为o、半径为r的光滑圆环，原长为r的轻弹簧上端固定在圆环的最高点a，下端系有一个套在环上且重为g的小球p(可视为质点)若小球静止时，o、p两点的连线恰好水平，且弹簧的形变未超出其弹性限度，则弹簧的劲度系数为( ) 【导学号：84370083】图2a. b.c. d.c对小球受力分析如图所示，由几何知识可知45，则fmg，弹簧的伸长量x(1)r，则k，c项正确3(2016全国卷)质量为m的物体用轻绳ab悬挂于天花板上用水平向左的力f缓慢拉动绳的中点o，如图3所示用t表示绳oa段拉力的大小，在o点向左移动的过程中( ) 图3af逐渐变大，t逐渐变大bf逐渐变大，t逐渐变小cf逐渐变小，t逐渐变大df逐渐变小，t逐渐变小a以o点为研究对象，受力如图所示，当用水平向左的力缓慢拉动o点时，则绳oa与竖直方向的夹角变大，由共点力的平衡条件知f逐渐变大，t逐渐变大，选项a正确4(2017全国卷)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( ) 【导学号：84370084】a86 cm b92 cmc98 cm d104 cmb轻质弹性绳的两端分别固定在相距80 cm的两点上，钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm，以钩码为研究对象，受力如图所示，由胡克定律fk(ll0)0.2k，由共点力的平衡条件和几何知识得f；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，设弹性绳的总长度变为l，由胡克定律得fk(ll0)，由共点力的平衡条件f，联立上面各式解得l92 cm，选项b正确5. (2018扬州市高三检测)在水平地面上固定一个上表面光滑的斜面体，在它上面放有质量为m的木块，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环，并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上，整个系统处于静止状态，如图4所示，则杆对环的摩擦力大小为( ) 图4amgsin bmgcos cmgtan dmgsin cos d设细线的弹力为f，对斜面上的物块由共点力平衡条件有fmgsin 0，对轻环由共点力平衡条件有fcos ff0，解得杆对环的摩擦力大小为ffmgsin cos ，故选d.6. 如图5所示，质量为m(可以看成质点)的小球p，用两根轻绳op和op在p点拴结后再分别系于竖直墙上相距0.4 m的o、o两点上，绳op长0.5 m，绳op长0.3 m，今在小球上施加一方向与水平方向成37角的拉力f，将小球缓慢拉起绳op刚拉直时，op绳拉力为t1，绳op刚松弛时，op绳拉力为t2，则t1t2为(sin 370.6，cos 370.8)( ) 【导学号：84370085】图5a34 b43c35 d45c绳op刚拉直时，由几何关系可知此时op绳与竖直方向夹角为37，小球受力如图甲，则t1mg.绳op刚松弛时，小球受力如图乙，则t2mg.则t1t235，c项正确甲 乙7. (2018池州模拟)如图6所示，一质量均匀的实心圆球被直径ab所在的平面一分为二，先后以ab沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为f和f，已知支架间的距离为ab长度的一半，则等于( ) 图6a. b.c. d.a设两半球的总质量为m，当球以ab沿水平方向放置，可知fmg，当球以ab沿竖直方向放置，隔离右半球受力分析如图所示，可得ftan ，根据支架间的距离为ab的一半，可得30，则，则a正确8. 如图7所示，a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接已知b球质量为m，杆与水平面成角，不计所有摩擦，重力加速度为g.当两球静止时，oa段绳与杆的夹角也为，ob段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是( ) 【导学号：84370086】图7aa一定受到3个力的作用bb可能受到3个力的作用c绳子对a的拉力等于mgda的重力为mgtan ac对a、b受力分析可知，a一定受3个力，b一定受2个力作用，选项a正确，b错误；对b受力分析可知，b受绳子的拉力等于mg，因此绳子对a的拉力等于mg，选项c正确；对a受力分析，gasin mgcos ，可得ga，选项d错误9. (2018江门模拟)如图8所示，放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力f作用始终保持静止，当力f逐渐减小后，下列说法正确的是( ) 图8a物体受到的摩擦力保持不变b物体受到的摩擦力逐渐增大c物体受到的合力不变d物体对斜面的压力逐渐减小ac对物体受力分析，受重力、支持力、静摩擦力和力f，如图所示：因为物体始终静止，处于平衡状态，合力一直为零，根据平衡条件，有：垂直斜面方向ffngcos ，gcos 不变，所以f逐渐减小的过程中，fn逐渐变大，根据牛顿第三定律，物体对斜面的压力也增加平行斜面方向：ffgsin ，g和保持不变，故ff保持不变，故ac正确10. (多选)(2018贵州七校联考)如图9所示，横截面为直角三角形的斜劈a，底面靠在粗糙的竖直墙面上，力f指向球心水平作用在光滑球b上，系统处于静止状态，当力f增大时，系统还保持静止，则下列说法正确的是( ) 【导学号：84370087】图9aa所受合外力增大ba对竖直墙壁的压力增大cb对地面的压力一定增大d墙面对a的摩擦力可能变为零bcda一直处于静止，所受合外力一直为零不变，故a错误；以整体为研究对象受力分析，根据平衡条件，水平方向：fnf，f增大则fn增大，故b正确；对b受力分析，如图所示，根据平衡条件：ffnsin ，可见f增大则fn增大，fnmgfncos ，可见fn增大则fn增大，根据牛顿第三定律知球对地面的压力增大，故c正确；以整体为研究对象，竖直方向：fnffmgmg，若fn增大至与mgmg相等，则ff0，故d正确二、非选择题(共2小题，共40分)11(18分)如图10所示，光滑固定斜面上有一个质量为10 kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为45，斜面倾角为30，整个装置处于静止状态，g取10 m/s2；求：图10(1)绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小；(2)若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小拉力的大小解析(1)如图，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，对小球受力分析，把不在坐标轴上的力沿轴分解则水平方向上ftsin 45fnsin 300竖直方向上ftcos 45fncos 30mg0由以上两式得fn73.2 n，ft51.8 n.(2)外力方向与绳子垂直时，拉力最小拉力的最小值为fmmgsin 45代入数据，解得fm70.7 n.答案(1)51.8 n73.2 n(2)70.7 n12(22分) (2018江苏南通质检)如图11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11 (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？ 【导学号：84370088】 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fobfoasin 甲foacos m1g联立解得foam1gfobm1gtan m1g故轻绳oa、ob受到的拉力分别为m1g、m1g.(2)对人受力分析，如图乙所示，人在水平方向受到ob绳的拉力fob