高考物理一轮复习 高频考点强化卷2 受力分析及物体的平衡.doc

高频考点强化卷(二)受力分析及物体的平衡(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1. (2014石家庄市质检)如图1所示，轻杆与竖直墙壁成53角，斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为mg(g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为()图1a.mgb.mgc.mgd.mg【解析】对小球受力分析，根据平衡条件的推论作平行四边形，得f，解得f，d正确【答案】d2. (2015济南市调研)如图2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，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，斜面体与墙不接触，整个系统处于静止状态则()图2a水平面对斜面体没有摩擦力作用b水平面对斜面体有向左的摩擦力作用c斜面体对水平面的压力等于(mm)gd斜面体对水平面的压力小于(mm)g【解析】如图所示，对a、b整体受力分析，根据平衡条件，整体受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力fn、斜向上的拉力ft、水平向右的摩擦力ff，选项a、b错误；根据平衡条件知地面对斜面体的支持力fn(mm)gftsin ，故选项c错误，选项d正确【答案】d3(2014北京西城区期末)如图3所示，一个人用与水平方向成角斜向上的力f拉放在粗糙水平面上质量为m的箱子，箱子沿水平面做匀速运动若箱子与水平面间的动摩擦因数为，则箱子所受的摩擦力大小为()图3afsin bfcos cmgdfsin 【解析】箱子做匀速运动，受到的合力为零，箱子受到的摩擦力等于f沿水平方向的分力，即ffcos ，选项b正确【答案】b4(2014北京东城区期末)如图4所示，在粗糙水平地面上放一质量为m的斜面，质量为m的木块沿斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止，则()图4a地面对斜面有水平向右的摩擦力b地面对斜面有水平向左的摩擦力c地面对斜面的支持力等于(mm)gd地面对斜面的支持力小于(mm)g【解析】m匀速下滑，m静止，把m、m当作一个整体a，a在竖直方向受重力，地面对m的支持力，支持力等于重力；水平方向不受力，选项c正确，a、b、d错误【答案】c5(2015呼和浩特市阶段考试)质量分别为m1和m2的小球a和b与劲度系数均为k的轻弹簧l1和l2连接如图5，静止时，弹簧l1的伸长量为x1，弹簧l2的伸长量为x2，则()图5a若m1m2则x1x2b若m1m2则x1x2c若m1m2则x1x2d在弹簧限度内，始终有x1x2【解析】对小球b进行受力分析有，小球b受重力、弹簧l1的弹力作用处于平衡，则有弹簧l1中的弹力f1m2gkx1，再对小球a进行受力分析有，小球a受重力和l1对它向下的弹力f1和l2对它向上的弹力f2作用，根据平衡条件有，弹簧l2的弹力f2m1gf1m1gm2gkx2.因为f2恒大于f1，根据胡克定律弹簧的形变量x，则恒有x2x1，故选项d正确【答案】d6. (2015天津市河西区调研)如图6所示，用两根轻绳ao和bo系住一小球，手提b端由ob的水平位置逐渐缓慢地向上移动，一直转到ob成竖直方向，在这过程中保持角不变，则ob所受拉力变化情况是()图6a一直在减小b一直在增大c先逐渐减小，后逐渐增大d先逐渐增大，后逐渐减小【解析】因为ob绳逐渐缓慢上移，所以ob绳上移过程中的任一位置，小球均可看作平衡状态又因为小球受重力g及两轻绳的拉力ftao、ftbo三个力的作用，所以由平衡条件可知，拉力ftao和ftbo的合力总与小球的重力等大反向，即ob绳上移的过程中，ftao和ftbo合力的大小和方向均不变，又拉力ftao的方向也不变，故可作出ob绳上移过程中力的合成示意图，如图所示，可知ftbo先减小后增大，选项c正确【答案】c7(2015海口市调研)如图7所示，斜面体m放在水平地面上，物块m静止在斜面上若用平行于斜面向下的推力f，使物块静止，而斜面体亦静止不动，则斜面体()图7a对地面的压力增大 b对地面的压力不变c受到地面的摩擦力向左 d受到地面的摩擦力为零【解析】以m和m整体为研究对象，无推力f时，整体受重力(mm)g、支持力fn1而处于平衡状态，则有fn1(mm)g.施加推力f后，整体受重力(mm)g、地面的支持力fn2和推力f的作用，设斜面的倾角为，则竖直方向，有fn2(mm)gfsin ，故fn2fn1，根据牛顿第三定律可知，斜面对地面的压力也要增大，选项a正确，选项b错误；推力f在水平方向上存在向右的分力，若整体平衡，地面一定对斜面体有向左的摩擦力，选项c正确，选项d错误【答案】ac8(2014上海十三校质检)如图8所示，一个质量为m的小滑块静止于倾角为30的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的p点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30，重力加速度为g，则()图8a滑块可能受到三个力作用b弹簧一定处于压缩状态c斜面对滑块的支持力大小可能为零d斜面对滑块的摩擦力大小等于mg【解析】由几何关系可知，弹簧轴线与斜面垂直，即弹簧弹力与斜面垂直对物体受力进行正交分解如图所示，沿斜面方向有重力的分力gsin 30，要想平衡，必须有沿斜面向上的摩擦力fgsin 30g，选项d正确；有摩擦力一定有弹力，所以支持力fn0，选项c错误；垂直斜面方向有重力的分力gcos 30，斜面的弹力fn，弹簧弹力的方向大小不确定，所以弹簧是压缩还是拉伸状态不确定，选项b错误；若无弹簧弹力则受到三个力的作用，若有弹簧弹力则受到四个力的作用，选项a正确【答案】ad9(2015大连测试)如图9所示，a、b两物块始终静止在水平地面上，有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上p点，另一端与a相连接，下列说法正确的是()图9a如果b对a无摩擦力，则地面对b也无摩擦力b如果b对a有向右的摩擦力，则地面对b有向右的摩擦力c在p点缓慢下移的过程中，b对a的支持力一定减小d在p点缓慢下移的过程中，地面对b的摩擦力一定减小【解析】如果b对a无摩擦力，说明弹簧的弹力为0，选取a与b组成的系统为研究对象，系统仅仅受到重力和地面的支持力的作用，所以地面对b也无摩擦力，选项a正确；如果b对a有向右的摩擦力，根据牛顿第三定律，a对b有向左的摩擦力，物块b有向左运动的趋势，所以地面对b有向右的摩擦力，选项b正确；在p点缓慢下移到与a等高的过程中，若弹簧原来处于拉伸状态，弹簧可能由伸长变为压缩，也可能一直处于拉伸状态，则弹力可能由斜向上逐渐减小的拉力变为斜向下逐渐增大的推力，也可能是斜向上逐渐减小的拉力，对a由平衡条件可知，b对a的支持力在弹簧弹力逐渐减小时一直增大，选项c错误；若弹簧原来处于原长或压缩状态时，弹簧弹力一直增大，由整体法可知地面对b的摩擦力增大，选项d错误【答案】ab10. (2015洛阳期末)两个中间有孔的质量为m的小球用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上，两个小球下面分别连一轻弹簧，两轻弹簧下端系在同一质量为m的小球上，如图10所示已知三根轻弹簧的劲度系数都为k，三根轻弹簧刚好构成一等边三角形，则下列判断正确的是()图10a水平横杆对质量为m的小球的支持力为mgmgb连接质量为m小球的轻弹簧的弹力为mg/3c连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量为mgd套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为mg【解析】水平横杆对质量为m的小球的支持力为mg，选项a错误；设下面两个弹簧的弹力均为f，则2fsin 60mg，解得fmg，结合胡克定律得kxmg，则xmg，选项b错误，选项c正确；下面的一根弹簧对m的水平分力为fcos 60mg，再结合胡克定律得kxmg，解得xmg，选项d正确【答案】cd二、非选择题(本题共2小题，共30分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(15分)(2014呼和浩特阶段考试)如图11所示，两个完全相同的球，质量均为m，两球与水平地面间的动摩擦因数都为，且假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，一根轻绳两端固定在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，绳被拉直后，中点与绳延长线过球心，绳与水平方向夹角为.图11(1)当用f1拉绳且两球静止时，绳的拉力多大？地面与球之间的弹力多大？(2)竖直向上的拉力为多大时，两球将发生滑动【解析】(1)对结点受力分析可知2ftsin f1得ftf1/2sin 对整体受力分析可知mgmgfnfnf1得fnmgf1/2(2)小球恰好滑动时，有ftf2/2sin ftcos fnftsin fnmg有f22mgsin /(cos sin )【答案】见解析12(15分)(2015福州市质检)如图12所示，水平细杆上套一环a，环a与球b间用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为ma0.40 kg和mb0.30 kg，由于b球受到水平风力作用，使环a与球b一起向右匀速运动运动过程中