【名师伴你行】高考物理大一轮复习 2.3 受力分析 共点力的平衡好题演练（含新题）(1).docVIP

七受力分析共点力的平衡(学生用书对应页码p269)1如图所示，在水平力f的作用下，木块a、b保持静止若木块a与b的接触面是水平的，且f0，则关于木块b的受力个数可能是()a3个或4个b3个或5个c4个或5个d4个或6个解析：木块b一定受重力和a对它的压力；将a、b看做整体，因整体保持静止，所以b一定受斜面的支持力；隔离木块a对其受力分析，因a静止，故a一定受b的静摩擦力，从而b也一定受a的静摩擦力；斜面对木块b的静摩擦力可能有，也可能无综上所述，选项c正确答案：c2如图所示，重50 n的物体a放在倾角为37的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm.劲度系数为800 n/m的弹簧，其一端固定在斜面顶端，另一端连接物体a后，弹簧长度为14 cm，现用一测力计沿斜面向下拉物体，若物体与斜面间的最大静摩擦力为20 n，当弹簧的长度仍为14 cm时，测力计的读数不可能为()a10 n b20 n c40 n d0 n解析：a在斜面上处于静止状态时合外力为零，a在斜面上受五个力的作用，分别为重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力f，当摩擦力的方向沿斜面向上时，fmgsin 37ffmk(ll0)，f22 n，当摩擦力沿斜面向下时，f最小值为零，即拉力的取值范围为0f22 n，故选c.答案：c3如图所示，质量为m的木块a放在质量为m的三角形斜劈b上，现用大小相等、方向相反的水平力f分别推a和b，它们均静止不动，重力加速度为g，则()aa与b之间一定存在摩擦力bb与地面之间一定存在摩擦力cb对a的支持力一定小于mgd地面对b的支持力的大小一定等于(mm)g解析：以a为研究对象，若力f沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力，则a与b之间不存在摩擦力，选项a错误若力f和a的重力mg在垂直斜面方向的分力之和大于mg，则由牛顿第三定律可知b对a的支持力大于mg，选项c错误；以a和b整体为研究对象，由水平方向受力平衡知b与地面之间不存在摩擦力，选项b错误；以a和b整体为研究对象，由竖直方向受力平衡知地面对b的支持力一定等于(mm)g，选项d正确答案：d4如图所示，质量为m的斜面体a放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球b置于斜面上，整个系统处于静止状态已知斜面倾角30，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，则()a斜面对小球的作用力大小为mgb轻绳对小球的作用力大小为mgc斜面体对水平面的压力大小为(mm)gd斜面体与水平面间的摩擦力大小为mg解析：以小球b为研究对象，斜面对小球的作用力垂直于斜面向上，大小为mgcos 30mg，绳对小球的作用力沿着绳子指向左上方，大小为mgsin 30mg，选项a错误，选项b正确；以斜面和小球作为一个整体为研究对象，水平面对斜面体的支持力为mgmgmgsin 30mgmg，斜面体与水平面间的摩擦力大小为mgcos 30mg，结合牛顿第三定律可判断，选项c错误，选项d正确答案：bd5如图所示，铁板ab与水平地面间的夹角为，一块磁铁吸附在铁板下方现缓慢抬起铁板b端使角增大(始终小于90)的过程中，磁铁始终相对铁板静止下列说法正确的是()a磁铁所受合外力逐渐减小b磁铁始终受到三个力的作用c磁铁受到的摩擦力逐渐减小d铁板对磁铁的弹力逐渐增大解析：磁铁受重力g，铁板对磁铁的吸引力f，铁板对磁铁的弹力fn，铁板对磁铁的摩擦力f共四个力，选项b错误；缓慢抬起铁板，磁铁始终相对于铁板静止，处于平衡状态，受到的合力始终为零，选项a错误；根据共点力平衡的条件知，fgsin ，fnfgcos ，随着的增大，f和fn都变大，选项c错误，选项d正确答案：d6(2014河北唐山)如图所示，一根轻绳跨过定滑轮后系在质量较大的球上，球的大小不可忽略在轻绳的另一端加一个力f，使球沿斜面由图示位置缓慢拉上顶端，各处的摩擦不计，在这个过程中拉力f的变化情况为()a逐渐增大b保持不变c先增大后减小d先减小后增大解析：因为缓慢拉动，所以球始终处于平衡状态，对球受力分析，其共受到三个力的作用，如图所示，根据平衡条件可知，这三个力首尾相接可组成闭合三角形，随着球的上升，拉力f与斜面间的夹角逐渐增大，而拉力f的大小也逐渐增大，所以a项正确答案：a7竖直放置的“”形支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物g，现将轻绳的一端固定于支架上的a点，另一端从b点沿支架缓慢地向c点靠近(开始a与b等高)，则绳中拉力大小变化的情况是()a先变大后变小 b先不变后变小c先变大后不变 d先变小后变大解析：两边绳子的拉力的合力等于重物的重力g；在轻绳的另一端未到达支架最高点前，两个绳子之间的夹角未发生变化，绳中拉力不变；当另一端达到支架最高点并向c点运动过程中，两绳子的夹角变小而合力不变，根据2fcos g可知，绳子上的拉力变小综上所述，选项b正确答案：b8气象研究小组用图示简易装置测定水平风速在水平地面上竖直固定一直杆，半径为r、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端o，当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积，当风速v03 m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角30.则()a60时，风速v6 m/sb若风速增大到某一值时，可能等于90c若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则不变d若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，则变小解析：由于风力大小正比于风速和球正对风的截面积，当球正对风的截面积不变时，则风力正比于风速，设比例系数为k，当风速为v03 m/s时，塑料球受力如图所示，则有fkv03k，tan 30，mg3k.当60时，设风速为v，则有mg，解得v9 m/s，选项a错误；风力f水平向右，重力竖直向下，此二力的合力不可能水平，故不可能等于90，选项b错误；若风速不变，换用半径变大的球，由于风力大小正比于风速和球正对风的截面积，故风力f变大，而球的重力不变，此二力的合力与竖直方向的夹角变大，即变大，选项c错误；若风速不变，换用半径相等，质量变大的球，则风力(水平向右)不变，重力变大，此二力的合力与竖直方向的夹角变小，即变小，选项d正确答案：d9如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移在移动过程中手对线的拉力f和圆环对小球的弹力n的大小变化情况是()af不变，n增大bf不变，n减小cf减小，n不变df增大，n减小解析：对小球受力分析，其受到竖直向下的重力g，圆环对小球的弹力n和线的拉力f作用，小球处于平衡状态，g大小方向恒定，n和f方向不断在变化，如图所示，可知矢量三角形agf1与长度三角形boa相似，得出：，又因为在移动过程中，oa与ob的长度不变，而ab长度变短，所以n不变，f1变小，即f变小，故c选项正确答案：c10(能力挑战题)如图所示，质量为m的物体置于倾角为的固定斜面上物体与斜面之间的动摩擦因数为，先用平行于斜面的推力f1作用于物体上，使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力f2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比为()acos sin bcos sin c1tan d1tan 解析：用力f1推物体沿斜面匀速上滑时，有f1mgsin mgcos ；用力f2推物体沿斜面匀速上滑时，有f2cos mgsin (mgcos f2sin )，由上式解得：f2，则有cos sin ，故选项b正确答案：b11如图，两小球用三根细绳连接，悬挂于竖直墙壁的a、d两点已知两小球重力都为g，两细绳与竖直墙壁的夹角分别为30和60.求(1)ab绳和cd绳拉力的大小；(2)细绳bc与竖直方向的夹角.解析：(1)把b、c两球作为一整体，分析整体受力如图甲所以fab2gcos 30g.fcd2gsin 30g甲乙 (2)分析小球c受力如图乙，因为fcd和g大小相等且夹角为120，所以合力大小也为g且与fbc方向相反，根据菱形特点可知60，所以60.答案：(1)gg(2)6012(2014中山模拟)如图所示，质量为mb14 kg的木板b放在水平地面上，质量为ma10 kg的木箱a放在木板b上，一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为37，已知木箱a与木板b之间的动摩擦因数10.5，木板b与地面之间的动摩擦因数20.4，重力加速度g取10 m/s2，现用水平力f将木板b从木箱a下面匀速抽出，试求：(sin 37