高考物理一轮复习 课时提升练6 受力分析 共点力的平衡.doc

课时提升练(六)受力分析共点力的平衡(限时：45分钟)a组对点训练巩固基础知识题组一对物体受力分析1如图2317所示，两梯形木块a、b叠放在水平地面上，a、b之间的接触面倾斜连接a与天花板之间的细绳沿竖直方向，关于两木板的受力，图2317下列说法正确的是()aa、b之间一定存在摩擦力作用b木块a可能受三个力作用c木块b可能受到地面的摩擦力作用db受到的地面的支持力一定大于木块b的重力【解析】当绳对a的拉力等于a的重力时，a、b之间没有弹力，也一定没有摩擦力，此时地面对b的支持力等于b的重力，因此选项a、d错误；当绳对a的拉力为零时，由力的平衡知，a应受重力、弹力和b对a的摩擦力共三个力的作用，选项b正确；由整体法可知，地面对b的摩擦力一定为零，选项c错误【答案】b2. (2014河南郑州模拟)如图2318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在缓慢抬起铁板b端使角增加(始终小于90)的过程中，磁铁始终相对铁板静止则下列说法正确的是()图2318a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】由题意可知，磁铁始终处于平衡状态，磁铁所受合外力不变，a项错误；对磁铁受力分析可知，磁铁始终受到重力、弹力、吸引力和摩擦力四个力的作用，b项错误；由平衡条件可得，mgsin ff，磁铁受到的摩擦力ff逐渐增大，mgcos fnf引，铁板对磁铁的弹力fn逐渐增大，c项错误，d项正确【答案】d3. (2015合肥一中质检)如图2319所示，a是一质量为m的盒子，b的质量为m，a、b用细绳相连，跨过光滑的定滑轮置于倾角为的斜面上，b悬于斜面之外而处于静止状态，斜面放置在水平地面上现在向a中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中()图2319a绳子拉力逐渐增大ba对斜面的压力逐渐增大ca所受的摩擦力逐渐增大d地面对斜面的摩擦力逐渐增大【解析】绳子的拉力始终为b的重力mg，大小是不变的，选项a错误；设盒子和沙的总质量为m，a对斜面的压力等于mgcos 且随着沙子的增多而增大，选项b正确；如果一开始摩擦力沿斜面向下，随着沙子的增多摩擦力会先减小后反向增大，选项c错误；以a、b和斜面作为一个整体，整体处于平衡状态，水平方向不受力，故地面对斜面无摩擦力，选项d错误【答案】b题组二物体的平衡4.一质量为m、带有挂钩的球形物体套在倾角为的细杆上，并能沿杆匀速下滑如在挂钩上再吊一质量为m的物体，让它们沿细杆下滑，如图2320所示则球形物体()图2320a仍匀速下滑b沿细杆加速下滑c受到的摩擦力不变d受到的合外力增大【解析】不挂物体时，球形物体受力情况如图，由于球形物体匀速下滑，所以有mgsin mgcos ，即tan ；当挂上物体后，重力沿斜杆的分力f(mm)gsin ，球形物体受到摩擦力f(mm)gcos (mm)gsin ，所以两物体处于平衡状态，其受到摩擦力变大，合外力仍为零，故只有选项a正确【答案】a5. (2014辽宁省实验中学模拟)如图2321所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点处有一个光滑的小孔，质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端拴着小球，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的大小和轨道对小球的弹力n的大小的变化情况是()图2321af大小将不变bf大小将增大cn大小将不变dn大小将增大【解析】三角形aoc和三角形bcd相似，由可知c正确，d错误；由可知f将减小，a、b错误【答案】c6.如图2322所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方形物块a与截面为三角形的垫块b叠放在一起，用水平外力f缓缓向左推动b，使a缓慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中()图2322aa和b均受三个力作用而平衡bb对桌面的压力越来越大ca对b的压力越来越小d推力f的大小恒定不变【解析】设b的倾角为，对a物体受力分析，如图所示，则f3与竖直方向的夹角为，由平衡条件，f3cos ga，f3sin f2，所以a对b的压力不变，c错；a受三个力的作用，b受四个力的作用，a错；对a、b整体受力分析，可知b对桌面的压力fgagb，推力ff2，b错；推力f不变，d对【答案】d7. (2015黄冈模拟)如图2323所示，一根粗细均匀的金属棒ab，棒的a端用轻绳连接，轻绳的另一端固定在天花板上，在棒的b端施加水平拉力f使金属棒处于静止状态轻绳与竖直方向的夹角为，金属棒与竖直方向的夹角为，下列说法正确的是()图2323asin 2sin bcos 2cos ctan 2tan dcot 2cot 【解析】金属棒受重力g、水平拉力f和轻绳拉力t三个力而平衡，则这三个力的矢量线段必相交于一点o，如图所示o点为棒的重心，即ab的中点，cao，由几何关系得tan ，tan ，其中bc2co，因此tan 2tan .【答案】c8.将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于o点，如图2324所示用力f拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线oa与竖直方向的夹角保持30，则f的最小值为()图2324a.mgbmgc.mg d.mg【解析】以a、b为整体，整体受重力2mg、悬绳oa的拉力ft及拉力f三个力而平衡，如图所示，三力构成的矢量三角形中，当力f垂直于悬绳拉力ft时有最小值，且最小值f2mgsin mg，b项正确【答案】bb组深化训练提升应考能力9(2015西安调研)如图2325所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，轻杆a端用铰链固定，滑轮在a端正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略)，b端吊一重物，重力大小为g.现将绳的一端拴在杆的b端，用拉力f将b端缓慢上拉(均未断)，在ab杆达到竖直前，以下分析正确的是()图2325a绳子越来越易断b绳子越来越不易断cab杆越来越易断dab杆越来越不易断【解析】以b端为研究对象，进行受力分析b端受重物的拉力一定，大小为g，轻绳的拉力f，沿轻杆方向斜向上的支持力n.由于是缓慢拉动，所以b端处于动态平衡状态，f和n的合力即为重物拉力的平衡力根据三个力的特点可得矢量三角形如图所示该三角形和aob相似，所以，用拉力f将b端缓慢拉动的过程中，oab逐渐减小，则ob越来越小，而oa、ab、g为定值，所以n不变、f越来越小由此确定，轻杆承受的压力不变，以后也不会断；而绳子的拉力越来越小，则越来越不容易断【答案】b10. (多选)如图2326所示，两个完全相同的光滑球的质量均为m，放在竖直挡板和倾角为的固定斜面间若缓慢转动挡板至与斜面垂直，则在此过程中()图2326aa、b两球间的弹力不变bb球对挡板的压力逐渐减小cb球对斜面的压力逐渐增大da球对斜面的压力逐渐增大【解析】以a球为研究对象，在挡板转动过程中，a球受力情况不变，故a球对b球、斜面的压力均不变，a正确、d项错误；以b球为研究对象，其受力情况如图所示，在x轴方向：fn1cos mgsin fn3，在y轴方向：fn1sin mgcos fn2，因为mg、fn3、不变，在挡板转动过程中，减小，fn1减小，fn2减小，b项正确，c项错误【答案】ab11.如图2327所示，两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上，两根长度均为l的轻绳一端系在小环上，另一端系在质量为m的木块上，两个小环之间的距离也为l，小环保持静止试求：图2327(1)小环对杆的压力；(2)小环与杆之间的动摩擦因数至少为多大？【解析】(1)对两小环和木块整体由平衡条件得：2n(m2m)g0，解得：nmgmg由牛顿第三定律得，小环对杆的压力为：nmgmg(2)对m由平衡条件得：2tcos 30mg0小环刚好不滑动，此时小环受到的静摩擦力达到最大值，则：tsin 30n0解得动摩擦因数至少为：【答案】(1)mgmg(2)12如图2328所示，位于粗糙斜面上的物体p，由跨过定滑轮的轻绳与物块q相连已知物体p和q以及p与斜面之间的动摩擦因数都是，斜面的倾角为，两物体p、q的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一沿斜面向下的力f拉p，使其匀速下滑，试求：图2328(1)连接两物体的轻绳的拉力ft的大小(2)拉力f的大小【解