高考物理一轮复习 课时跟踪检测（七）受力分析 共点力的平衡（重点班）.doc

课时跟踪检测（七） 受力分析 共点力的平衡a级保分题目巧做快做1.(2018山西大学附中月考)如图所示，斜面小车m静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。若再在斜面上加一物体m，且m、m相对静止，此时小车受力个数为()a3b4c5 d6解析：选b先对物体m受力分析，受到重力、支持力和静摩擦力；再对m受力分析，受重力、m对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对m有向上的支持力，共受到4个力，故b正确。2多选(2018儋州四校联考)如图所示，质量为m的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上，质量为m的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间，且不计圆柱体与正方体之间的摩擦，正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成角，圆柱体处于静止状态。则()a地面对圆柱体的支持力为(mm)gb地面对圆柱体的摩擦力为mgtan c墙壁对正方体的弹力为d正方体对圆柱体的压力为解析：选ac以正方体为研究对象，受力分析，并运用合成法如图所示。由几何知识得，墙壁对正方体的弹力n1圆柱体对正方体的弹力n2，根据牛顿第三定律，则正方体对圆柱体的压力为以圆柱体和正方体为研究对象，竖直方向受力平衡，地面对圆柱体的支持力：n(mm)g水平方向受力平衡，地面对圆柱体的摩擦力：fn1，故a、c正确。3.(2018盐城射阳二中调研)如图所示，一只半径为r的半球形碗倒扣在水平桌面上，处于静止状态。一质量为m的蚂蚁(未画出)在离桌面高度为r时恰能停在碗上，则蚂蚁受到的最大静摩擦力大小为()a0.6mg b0.8mgc0.4mg d0.75mg解析：选a蚂蚁受重力、支持力和最大静摩擦力，根据平衡条件有fmmgsin ，而cos 0.8，所以fmmgcos 0.6mg，故a正确。4.如图所示，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()afn(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.(2018长沙联考)如图所示的是一个力学平衡系统，该系统由三条轻质细绳将质量均为m的两个小球连接悬挂组成，小球直径相比轻绳长度可以忽略，轻绳1与竖直方向的夹角为30，轻绳2与竖直方向的夹角大于45，轻绳3水平。当此系统处于静止状态时，轻绳1、2、3的拉力分别为f1、f2、f3，比较三力的大小，下列结论正确的是()af1f3 bf2f2 df1f3，选项a错误；对下方小球受力分析，因f2是直角三角形的斜边，而mg和f3是直角边，由轻绳2与竖直方向的夹角45，可知f2f3，选项b错误；对上方小球分析，水平方向：f1sin 30f2sin ，因45，则f1f2，选项c正确，d错误。6.多选如图所示，两个相同的固定斜面上分别放有一个处于静止的三角形木块a、b，它们的质量相等。a木块左侧面沿竖直方向，b木块左侧面垂直于斜面，在两斜面上分别放上一个相同的光滑球后，木块仍保持静止，则放上球后()aa木块受到的摩擦力等于b木块受到的摩擦力ba木块受到的摩擦力小于b木块受到的摩擦力ca木块对斜面的压力等于b木块对斜面的压力da木块对斜面的压力小于b木块对斜面的压力解析：选ad设小球的质量为m，a、b的质量为m，斜面的倾角为。以小球与a整体为研究对象，由平衡条件可得：a木块受到的摩擦力fa(mm)gsin ，同理，以小球与b整体为研究对象，得到b木块受到的摩擦力fb(mm)gsin ，则fafb，故a正确，b错误。以a为研究对象，分析受力，如图所示，由平衡条件得：斜面对a的支持力namgcos n1sin 以b为研究对象，分析受力，由平衡条件得：斜面对b的支持力nbmgcos ，则得nanb。由牛顿第三定律可知，a木块对斜面的压力小于b木块对斜面的压力，故c错误、d正确。7.(2018温州中学模拟)如图所示，倾角30的斜面体a静止在水平地面上，一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮，绳两端系有质量均为m的小物块a、b，整个装置处于静止状态。现给物块b施加一个水平向右的力f，使b缓慢移动直到轻绳与竖直方向成30角(不计绳与滑轮间的摩擦)，对此过程说法正确的是()ab受到绳的拉力先增大再减小b小物块a受到的摩擦力先增大再减小c水平拉力f逐渐增大d小物块a一定沿斜面缓慢上移解析：选cb受力平衡，对b受力分析，如图甲所示。设绳与竖直方向的夹角为，b缓慢移动直到与竖直方向成30角的过程中，变大，根据平行四边形定则可知，t逐渐增大，f逐渐增大，故a错误，c正确；对a受力分析，如图乙所示。刚开始tmg，a处于静止状态，则ftmgsin 30mg，方向向下，t增大时，f增大，摩擦力增大，由于不知道最大静摩擦力的具体值，所以不能判断a是否会滑动，故b、d错误。8多选(2017全国卷)如图，柔软轻绳on的一端o固定，其中间某点m拴一重物，用手拉住绳的另一端n。初始时，om竖直且mn被拉直，om与mn之间的夹角为。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变。在om由竖直被拉到水平的过程中()amn上的张力逐渐增大bmn上的张力先增大后减小com上的张力逐渐增大dom上的张力先增大后减小解析：选ad设重物的质量为m，绳om中的张力为t，绳mn中的张力为tmn。开始时，tmg，tmn0。由于缓慢拉起，则重物一直处于平衡状态，两绳张力的合力与重物的重力mg等大、反向。如图所示，已知角不变，在绳mn缓慢拉起的过程中，角逐渐增大，则角()逐渐减小，但角不变，在三角形中，利用正弦定理得：，()由钝角变为锐角，则tom先增大后减小，选项d正确；同理知，在由0变为的过程中，tmn一直增大，选项a正确。b级拔高题目稳做准做9.多选(2018盘锦模拟)如图所示，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()aa对b的作用力减小bb对a的支持力减小c木板对b的支持力增大d木板对b的摩擦力增大解析：选bc设木板与水平地面的夹角为。以a为研究对象，a原来只受到重力和支持力而处于平衡状态，所以b对a的作用力与a的重力大小相等，方向相反；当将p绕o点缓慢旋转到虚线所示位置，b的上表面不再水平，a受力情况如图1，a受到重力和b对a的支持力、摩擦力三个力的作用，其中b对a的支持力、摩擦力的合力仍然与a的重力大小相等，方向相反，则b对a的作用力保持不变。根据牛顿第三定律可知，a对b的作用力也不变，故a错误；当将p绕o点缓慢旋转到虚线所示位置时，设b的上表面与水平方向之间的夹角是，由于支持力与摩擦力相互垂直，则n1gacos ，所以a受到的支持力一定减小了，故b正确；以ab整体为研究对象，分析受力情况如图2，总重力gab、木板的支持力n2和摩擦力f2，n2gabcos ，f2gabsin ，减小，n2增大，f2减小，故c正确，d错误。10.如图所示，有一轻圆环和插栓，在甲、乙、丙三个力作用下平衡时，圆环紧压着插栓。不计圆环与插栓间的摩擦，若只调整两个力的大小，欲移动圆环使插栓位于圆环中心，下列说法中正确的是()a增大甲、乙两力，且甲力增大较多b增大乙、丙两力，且乙力增大较多c增大乙、丙两力，且丙力增大较多d增大甲、丙两力，且甲力增大较多解析：选d根据题意可知，轻圆环受甲、乙、丙三个力及插栓的弹力作用，处于平衡状态，根据共点力平衡条件的推论可知，甲、乙、丙三个力的合力必与插栓对轻圆环的弹力等大、反向，该弹力方向为沿轻圆环半径方向向外，要通过移动圆环使插栓位于圆环中心，则甲、乙、丙三个力的合力需变为零，此时可同时增大甲、丙两力且增加量的合力应与消失的弹力等大、同向，或同时减小乙、丙两力，且减小量的合力应与消失的弹力等大、反向，且甲力增加得多或乙力减小得多，故选项a、b、c错误，选项d正确。11.(2018湖南师大附中模拟)表面光滑、半径为r的半球固定在水平地面上，球心o的正上方o处有一无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系一个可视为质点的小球挂在定滑轮上，如图所示。两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为l12.4r和l22.5r，则这两个小球的质量之比为，小球与半球之间的压力之比为，则以下说法正确的是()a. b.c.1 d.解析：选b先以左侧小球为研究对象，分析受力情况：重力m1g、绳子的拉力t和半球的支持力n1，作出受力示意图。由平衡条件得知，拉力t和支持力n1的合力与重力m1g大小相等、方向相反。设ooh，根据三角形相似得：，同理，对右侧小球，有：，解得：m1g，m2gn1n2由得：m1m2l2l12524，由得：n1n2m1m2l2l12524，故a、c、d错误，b正确。12.质量为m的木楔倾角为(45)，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。当用与木楔斜面成角的力f拉木块，木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)。(1)当时，拉力f有最小值，求此最小值；(2)求在(1)的情况下木楔对水平面的摩擦力是多少？解析：木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsin mgcos ，即tan 。(1)木块在力f的作用下沿斜面向上匀速运动，有fcos mgsin ff，fsin fnmgcos ，fffn，解得f则当时，f有最小值，则fminmgsin 2。(2)因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到地面的摩擦力等于f的水平分力，即fffcos()当f取最小值mgsin 2时，fffmincos 2mgsin 2cos 2mgsin 4。 答案：(1)mgsin 2(2)mgsin 413.(2018铜陵模拟)如图所示，质量m2 kg的木块a套在水平杆上，并用轻绳将木块a与质量m kg的小球相连。今用与水平方向成30角的力f10 n，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运