高考物理一轮复习 第二章 第4课时 共点力的平衡及应用备考典题精炼 粤教版 (2).doc

第二章 第4课时 共点力的平衡及应用(课时活页卷)一、单项选择题 （经典题）1一物体位于光滑水平面上，同时受到三个水平共点力f1、f2和f3作用，其大小分别为f142 n、f228 n、f320 n，且f1的方向指向正北下列说法中正确的是()a这三个力的合力不可能为零bf1、f2两个力的合力大小可能为20 nc若物体处于匀速直线运动状态，则f2、f3的合力大小为48 n，方向指向正南d若物体处于静止状态，则f2、f3的合力大小一定为42 n，方向与f1相同【答案】bd【解析】根据题意，f1、f2的合力范围是|f1f2|ff1f2，即14 nf70 n，选项b正确；f3的大小处于此范围之内，所以这三个力的合力可能为零，选项a错误；若物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态)，则某两个力的合力必定与第三个力等大反向，选项c错误、d错误（2013.广东惠州一中月考）2用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为l.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为l.斜面倾角为30，如图所示则物体所受摩擦力()a等于零b大小为mg，方向沿斜面向下c大小为mg，方向沿斜面向上d大小为mg，方向沿斜面向上【答案】a【解析】由题意可知，klmg.质量为2 m的物体在斜面上静止时，设受到向上的静摩擦力为f，由平衡条件得klf2mgsin ，可得出f0，故选a.3如图所示，物块a放在倾斜的木板上，已知木板的倾角分别为30和45时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为()a. b. c. d. 【答案】c【解析】由题意可以推断出，当倾角30时，物体受到的摩擦力是静摩擦力，大小为f1mgsin 30；当45时，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为f2fnmgcos 45，由f1f2得.c项正确（2013.广东湛江二中月考）4如图甲所示，一物块放在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力f作用下，斜面和物块始终处于静止状态，当f按图乙所示规律变化时，物块与斜面间的摩擦力大小变化规律可能是下图中的()【答案】d【解析】依题意，若静摩擦力的方向沿着斜面向上，则有ffmgsin ，在力f减小的过程中，f增大，直到力f减小到零时f恒定，则d可选；若静摩擦力的方向沿着斜面向下，则有ffmgsin ，在力f减小的过程中，f先减小到零，然后反向增大到mgsin 恒定，无选项对应二、双项选择题（2013.广东廉江中学月考）5如图所示，一倾角为45的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力f，且f过球心，下列说法正确的是()a球一定受墙的弹力且水平向左b球可能受墙的弹力且水平向左c球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上d球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上【答案】bc【解析】对球受力分析，可以确定的力是水平力f和重力mg，根据平衡条件，斜面对球一定有弹力的作用，墙对球可能有弹力，也可能没有弹力（2013.广东廉江中学月考）6两刚性球a和b的质量分别为ma和mb，直径分别为da和db(dadb)将a、b球依次放入一竖直放置、内径为d(daddadb)的平底圆筒内，如图所示设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为fn1和fn2，筒底所受的压力大小为f.已知重力加速度大小为g.若所有接触面都是光滑的，则()af(mamb)gbfn1fn2cmagf(mamb)gdfn1fn2【答案】ad【解析】对a和b整体受力分析如图所示，由平衡条件可知，f(mamb)g，fn1fn2，故a、d两项正确7如图所示，轻绳的两端分别系在圆环a和小球b上，圆环a套在粗糙的水平直杆mn上现用水平力f拉着绳子上的一点o，使小球b从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环a始终保持在原位置不动在这一过程中，环对杆的摩擦力f和环对杆的压力fn的变化情况是()af增大 bf不变cfn不变 dfn减小【答案】ac【解析】以结点o为研究对象进行受力分析由题意可知，o点处于动态平衡，则可作出三力的平衡关系图如图(a)所示由图可知水平拉力增大以环和结点整体作为研究对象，作受力分析图如图(b)所示由整个系统平衡可知：fnmg；ff.即：f增大，fn不变，故a、c两项正确（创新题）8如图所示，固定在水平面上的斜面倾角为 ，长方体木块a的质量为m，其pq面上钉着一枚小钉子，质量为m的小球b通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直，木块与斜面间的动摩擦因数为，以下说法正确的是()a若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为mgsin b若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为零c若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为零d若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为mgcos 【答案】ad【解析】当木块匀速下滑时，对小球受力分析，由平衡条件得小球对木块的压力为mgsin ，a项正确；当木块匀加速下滑时，将小球和木块看做一个整体，根据牛顿第二定律可得agsin gcos ，选小球为研究对象，可求得小球对木块的压力为mgcos ，d项正确9如图所示，绳与杆均不计重力，所承受弹力的最大值一定，a端用绞链固定，滑轮o在a点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略)，b端吊一重物p.现施拉力ft将b端缓慢上拉(绳、杆均未断)，在杆达到竖直前，下列说法中正确的是()a绳子越来越容易断b绳子越来越不容易断c杆越来越不容易断d杆所受的压力不变【答案】bd【解析】对b点进行受力分析如右图所示，由相似三角形法知得ftg，s变小，ft变小； 得fng，fn不变，故bd项正确三、非选择题10如图所示，人重600 n，木块a 重400 n，人与a、a与地面的动摩擦因数均为0.2，现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右做匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求： (1)人对绳的拉力大小； (2)人脚对木块a的摩擦力的方向和大小【答案】(1)100 n(2)方向向右100 n【解析】设绳子的拉力为ft，地面对木块的摩擦力为fa.(1)取人和木块为整体，并对其进行受力分析，如图甲所示，由题意可知fa(mam人)g200 n.由于系统处于平衡状态，故2ftfa，所以ft100 n.(2)取人为研究对象，对其进行受力分析，如图乙所示由于人处于平衡状态，故f人ft100 n由于人与木块a处于相对静止状态，故人与木块a之间的摩擦力为静摩擦力由牛顿第三定律可知人脚对木块的摩擦力为静摩擦力，方向向右，大小为100 n.11所受重力g18 n的砝码悬挂在绳pa和pb的结点上pa偏离竖直方向37角，pb在水平方向，且连在所受重力为g2100 n的木块上，木块静止于倾角为37的斜面上，如图所示，试求：(1)木块与斜面间的摩擦力(2)木块所受斜面的弹力【答案】(1)64.8 n，方向沿斜面向上(2)76.4 n，垂直斜面向上【解析】对p点，受力分析如图所示，由平衡条件得：fa cos 37g1fa sin 37fb可解得：fb6 n对g2的受力分析如图乙所示由物体的平衡条件得：fg2sin 37fb cos 37fnfbsin 37g2cos 37fbfb可求得：f64.8 n，fn76.4 n.12如图所示，质量为m的直角三棱柱a放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为 .质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，a和b都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少【答案】见解析【解析】以a和b整体为研究对象，它受到重力(mm)g，地面支持力fn，墙壁的弹力f和地面的摩擦力f的作用，如图甲所示根据平衡