（通用版）高考物理一轮复习 重点强化练1 受力分析 物体的平衡.doc

重点强化练(一)受力分析物体的平衡(限时：40分钟)一、选择题1如图1所示，a和b两物块的接触面是水平的，a与b保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑，在下滑过程中b的受力个数为()图1a3b4c5d6ba与b相对静止一起沿斜面匀速下滑，可将二者当作整体进行受力分析，再对b进行受力分析，可知b受到的力有：重力gb、a对b的压力、斜面对b的支持力和摩擦力，选项b正确2(2017唐山模拟)在沿水平方向运动的车厢支架上，有两个质量均匀、半径相同的半球，如图2所示，两半球接触面沿竖直方向，不计两半球之间以及半球与支架之间的摩擦，则小车()图2a可能做匀速直线运动b一定做匀速直线运动c可能做匀变速直线运动d一定做匀变速直线运动(a)(b)b假设小车加速度为a，分别隔离左右两半球受力分析如图(a)、(b)所示，可得fcos mg、fsin fnma，fcos mg、fnfsin ma，所以ff，a0，故运动的小车只能是匀速的，b项正确3(2017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3所示，则杆对环的摩擦力大小为() 【导学号：92492094】图3amgsin 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 f0，解得杆对环的摩擦力大小为fmgsin cos ，故选d.4(2016全国丙卷)如图4所示，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球在a和b之间的细线上悬挂一小物块平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径不计所有摩擦小物块的质量为() 【导学号：92492095】图4a.bmcmd2mc如图所示，由于不计摩擦，线上张力处处相等，且轻环受细线的作用力的合力方向指向圆心由于a、b间距等于圆弧半径，则aob60，进一步分析知，细线与ao、bo间的夹角皆为30.取悬挂的小物块研究，悬挂小物块的细线张角为120，由平衡条件知，小物块的质量与小球的质量相等，即为m.故选项c正确5如图5所示，水平固定且倾角为30的光滑斜面上有两个质量均为m的小球a、b，它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，现对b施加一水平向左的推力f使a、b均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l，则弹簧原长和推力f的大小分别为() 【导学号：92492096】图5al，mgbl，mgcl，2mgdl，2mgb以a、b和弹簧组成的系统为研究对象，则fcos 302mgsin 30，得fmg；隔离a有kxmgsin 30，得弹簧原长为lxl，故选项b正确6(2017新乡模拟)如图6所示，一个“房子”形状的铁制音乐盒静止在水平面上，一个塑料壳里面装有一个圆柱形强磁铁，吸附在“房子”的顶棚斜面上，保持静止状态，己知顶棚斜面与水平面的夹角为，塑料壳和磁铁的总质量为m，塑料壳和斜面间的动摩擦因数为，则以下说法正确的是() 【导学号：92492097】图6a塑料壳对顶棚斜面的压力大小为mgcos b顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小一定为mgcos c顶棚斜面对塑料壳的支持力和摩擦力的合力大小等于mgd磁铁的磁性若瞬间消失，塑料壳不一定会往下滑动d对m分析可得圆柱形强磁铁受到重力mg、音乐盒的吸引力f，音乐盒的支持力fn，以及静摩擦力ff，处于静止状态，合力为零，故fn(mgf)cos ，ff(mgf)sin ，由于是静摩擦力，故a、b错误；塑料壳和磁铁整体静止，合力为零，则顶棚斜面对塑料壳的支持力和摩擦力的合力大小等于重力和f的合力，故c错误；磁铁的磁性若瞬间消失，因为mgsin mgcos ，则塑料壳不会往下滑动，故d正确7(2017郑州模拟)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()图7aa可能受到2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 c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、b错误；对b受力分析可知，b受绳子拉力等于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8(多选)(2017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9(2017武汉模拟)如图9所示， 一根不可伸长的轻绳两端连接两轻环a、b，两环分别套在相互垂直的水平杆和竖直杆上，轻绳绕过光滑的轻小滑轮，重物悬挂于滑轮下，始终处于静止状态，下列说法正确的是() 【导学号：92492098】图9a只将环a向下移动少许，绳上拉力变大，环b所受摩擦力变小b只将环a向下移动少许，绳上拉力不变，环b所受摩擦力不变c只将环b向右移动少许，绳上拉力变大，环a所受杆的弹力不变c只将环b向右移动少许，绳上拉力不变，环a所受杆的弹力变小b设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为，绳子的长度为l，b点到墙壁的距离为s，根据几何知识和对称性，得：sin 以滑轮为研究对象，设绳子拉力大小为f，根据平衡条件得：2fcos mg，得：f 当只将绳的左端移向a点，s和l均不变，则由式得知，f不变b环受的摩擦fffsin 不变故a错误，b正确当只将绳的右端移向b点，s增加，而l不变，则由式得知，增大，cos 减小，则由式得知，f增大a环受弹力fnfsin tan 变大故c、d错误故选b.10(多选)如图10所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行现给小滑块施加一竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有() 【导学号：92492099】图10a轻绳对小球的拉力逐渐增大b小球对斜劈的压力先减小后增大c竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小d对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大ad设斜面倾角为，斜面对小球的支持力为n1，绳对小球的拉力为t，小球的重力大小为g1，小滑块的重力大小为g2，竖直杆对小滑块的弹力大小为n2.由于小滑块沿杆缓慢上升，所以小球沿斜面缓慢向上运动，小球处于动态平衡状态，受到的合力为零，作小球受力矢量三角形如图甲所示，绳对小球的拉力t逐渐增大，所以选项a正确；斜面对小球的弹力n1逐渐减小，故小球对斜面的压力逐渐减小，选项b错误；将小球和小滑块看成一个整体，对其进行受力分析如图乙所示，则由力的平衡条件可得：n2n1sin ，fg1g2n1cos ，因n1逐渐减小，所以n2逐渐减小，f逐渐增大，故选项c错误，d正确二、非选择题11(2017合肥模拟)如图11所示，质量m2 kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m1 kg的小球相连，今用跟水平方向成60角的力f10 n拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中m、m的相对位置保持不变，g10 m/s2.在运动过程中，求：图11(1)轻绳与水平方向的夹角；(2)木块m与水平杆间的动摩擦因数. 【导学号：92492100】【解析】(1)m处于平衡状态，其合力为零以m为研究对象，由平衡条件得：水平方向fcos 60ftcos 0竖直方向fsin 60ftsin mg0解得：30(2)m、m整体处于平衡状态，可看做整体，系统所受合力为零以m、m整体为研究对象由平衡条件得水平方向fcos 60fn0竖直方向fnfsin 60mgmg0由得.【答案】(1)30(2)12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，它正好匀速下滑如果用与木楔斜面成角的力f拉着木块匀速上升，如图12所示(已知木楔在整个过程中始终静止)图12(1)当时，拉力f有最小值，求此最小值；(2)当时，木楔对水平面的摩擦力是多大？ 【导学号：92492101】【解析】木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsin mgcos ，即tan .(1