（全国通用）高三物理一轮复习 第二章 相互作用 第4节 受力分析 共点力的平衡课时跟踪检测.doc

受力分析 共点力的平衡对点训练：受力分析1(2016济南一模)如图1所示，物体a在竖直向上的拉力f的作用下能静止在斜面上，关于a受力的个数，下列说法中正确的是()图1aa一定受两个力作用ba一定受四个力作用ca可能受三个力作用da受两个力或者四个力作用解析：选d若拉力f大小等于物体的重力，则物体与斜面没有相互作用力，所以物体就只受到两个力作用；若拉力f小于物体的重力时，则斜面对物体产生支持力和静摩擦力，故物体应受到四个力作用；故选d。2(2016沧州二模)如图2，在斜面上木块a与b的接触面是水平的，绳子呈水平状态，两木块均保持静止。则关于木块a和木块b受力个数不可能为()图2a2个和4个b3个和4个c4个和4个 d4个和5个解析：选b如果绳对a没有拉力作用，它就只受重力和支持力两个力，对应的b受重力、a对b的压力、斜面对b的支持力和摩擦力共四个力，选项a可能；如果绳对a有拉力，它还一定受到b对它的摩擦力，即此时a受到四个力，a对b的作用力又增加了一个水平向左的摩擦力，但此时斜面对b可能没有摩擦力作用，也可能对b有沿斜面向上的摩擦力，还可能对b有沿斜面向下的摩擦力，总之，当a受四个力的作用时，b既可能受四个力作用，也可能受五个力作用，故选项c、d都可能，只有选项b不可能。对点训练：平衡条件及其应用3(2016广东六次联考)一个质量为3 kg的物体，被放置在倾角为30的固定光滑斜面上，在如图3所示的甲、乙、丙三种情况下处于平衡状态的是(g10 m/s2)() 图3a仅甲图 b仅乙图c仅丙图 d甲、乙、丙图解析：b物体在光滑斜面上受重力、支持力和向上的拉力，斜面光滑故物体不受摩擦力；将重力沿斜面和垂直于斜面进行分解，支持力一定与重力垂直于斜面的分力相等；要使物体处于静止，拉力应等于重力沿斜面向下的分力，即fmgsin 310 n15 n，故只有乙平衡。故选b。4如图4所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，o点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球。当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与o点的连线与水平线的夹角为90，质量为m2的小球位于水平地面上，设此时质量为m2的小球对地面压力大小为fn，细线的拉力大小为ft，则()图4afn(m2m1)g bfnm2gcftm1g dftg解析：选b分析小球m1的受力情况，由物体的平衡条件可得，绳的拉力ft0，故c、d均错误；分析m2受力，由平衡条件可得：fnm2g，故a错误，b正确。5(多选)(2016广州二模)如图5，l形木板置于粗糙水平面上，光滑物块压缩弹簧后用细线系住。烧断细线，物块弹出的过程木板保持静止，此过程()图5a弹簧对物块的弹力不变b弹簧对物块的弹力逐渐减小c地面对木板的摩擦力不变d地面对木板的摩擦力逐渐减小解析：选bd烧断细线，弹簧要恢复原状，弹簧对物块的弹力逐渐减小，故a错误，b正确；木板在水平方向上受到弹簧的弹力和地面的静摩擦力，两个力平衡，由于弹簧的弹力逐渐减小，则地面对木板的摩擦力逐渐减小，故c错误，d正确。对点训练：整体法与隔离法6(2016开封二模)质量为m的物体在沿斜面向上的拉力f作用下沿放在水平地面上的质量为m的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面体保持静止，则斜面体与地面间()图6a没有摩擦力b摩擦力的方向水平向右c支持力为(mm)g d支持力小于(mm)g解析：选d整体受力如图所示，根据共点力平衡得，地面对斜面体的摩擦力fffcos ，分析水平向左，支持力的大小 fn(mm)gfsin ，小于(mm)g。故d正确，a、b、c错误。7(2016宝鸡质检)如图7所示，质量为m的木块a套在粗糙水平杆上，并用轻绳将木块a与质量为m的小球b相连。现用水平力f将小球b缓慢拉起，在此过程中木块a始终静止不动。假设杆对a的支持力为fn，杆对a的摩擦力为ff，绳中张力为ft，则此过程中()图7af增大 bff不变cft减小 dfn减小解析：选a先以b为研究对象，小球受到重力、水平力f和轻绳的拉力ft，如图甲所示，由平衡条件得：ft，fmgtan ，增大，ft增大，f增大。再以整体为研究对象，受力分析图如图乙所示，根据平衡条件得：fff，则ff逐渐增大。fn(mm)g，即fn保持不变，故选a项。8(多选)(2016贵州七校联考)如图8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()图8aa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解体：选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，根据牛顿第三定律则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。对点训练：动态平衡问题9(2016怀化二模)如图9所示，吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同的角度，重力大小为g的运动员静止时，左边绳子张力为t1，右边绳子张力为t2。则下列说法正确的是()图9at1和t2是一对作用力与反作用力b吊绳与竖直方向的夹角减小时，t1和t2都会变小ct2一定大于gdt1t2g解析：选b 作用力与反作用力必须作用在不同的物体上，t1和t2作用在同一个物体上，a错误；吊绳与竖直方向的夹角减小时，t1和t2夹角变小，t1和t2都会变小，b正确；当夹角为120时，t2等于g；当夹角大于120时，t2大于g；当夹角小于120时，t2小于g，c、d均错误。10(多选)(2016汕头二模)如图10是简易测水平风速的装置，轻质塑料球用细线悬于竖直杆顶端o，当水平风吹来时，球在水平风力f的作用下飘起来。f与风速v成正比，当v3 m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角45，则()图10a当风速v3 m/s时，f的大小恰好等于球的重力b当风速v6 m/s时，90c水平风力f越大，球平衡时，细线所受拉力越小d换用半径相等，但质量较大的球，则当45时，v大于3 m/s解析：选ad对小球受力分析，小球受重力、风力和拉力处于平衡，当细线与竖直方向的夹角45时，根据平行四边形定则知，风力fmg，故a正确。当风速为6 m/s，则风力为原来的2倍，即为2mg，根据平行四边形定则知，tan 2，90，故b错误。拉力ft，水平风力越大，平衡时，细线与竖直方向的夹角越大，则细线的拉力越大，故c错误。换用半径相等，但质量较大的球，知重力变大，当45时，风力fmg，可知风力增大，所以v大于3 m/s，故d正确。11(多选)(2016开封模拟)如图11所示，质量均为m的小球a、b用劲度系数为k1的轻弹簧相连，b球用长为l的细绳悬于o点，a球固定在o点正下方，当小球b平衡时，绳子所受的拉力为t1，弹簧的弹力为f1；现把a、b间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2k1)的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为t2，弹簧的弹力为f2，则下列关于t1与t2、f1与f2大小之间的关系，正确的是()图11at1t2 bt1t2cf1f1；故a、d错误，b、c正确。考点综合训练12(2016桓台期中)如图12所示，在倾角为的粗糙斜面上，一个质量为m的物体被水平力f推着静止于斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，且tan ，求力f的取值范围。图12解析：因为tan ，所以当f0时，物体不能静止。若物体在力f的作用下刚好不下滑，则物体受沿斜面向上的最大静摩擦力，且此时f最小，对物体受力分析，如图甲所示，由平衡条件得：mgsin fcos fffnmgcos fsin fffn由解得fminmg若物体在力f的作用下刚好不上滑，则物体受沿斜面向下的最大静摩擦力，且此时f最大，对物体受力分析，如图乙所示，由平衡条件得：mgsin fffcos fnmgcos fsin fffn由解得fmaxmg。答案： mgfmg13(2014全国卷)2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录。取重力加速度的大小g10 m/s2。图13(1)若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此处速度的大小；(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为fkv2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关。已知该运动员在某段时间内高速下落的v t图像如图13所示。若该运动员和所带装备的总质量m100 kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数。(结果保留1位有效数字)解析：(1)设该运动员从开始自由下落至1.5 km高度处的时间为t，下落距离