高考物理二轮复习 第一部分 专题1 受力分析 共点力作用下物体的平衡考点强化练.doc

第一部分考点强化练1受力分析共点力作用下物体的平衡一、选择题(15题为单选题，68题为多选题)1(2015河北衡水中学二模)如图，小球c置于内侧面光滑的半球形凹槽b内，b放在长木板a上，整个装置处于静止状态。在缓慢减小木板的倾角过程中，下列说法正确的是()aa受到的压力逐渐减小ba受到的摩擦力逐渐减小cc对b的压力逐渐变大dc受到三个力的作用答案：b解析：缓慢减小，则a、b、c始终处于平衡状态。把b、c看成一整体，设质量为m，则mgsinfab，mgcosnab，由牛顿第三定律得fbafabmgsin，nbanabmgcos，减小，sin变小，cos变大，所以fba变小，nba变大，a错误，b正确。对c受力分析可知，其受重力、支持力两个力的作用，大小相等，所以支持力不变，c对b的压力不变，c、d错误。2.(2015东北三校二联)如图所示，有一倾角30的斜面体b，质量为m。质量为m的物体a静止在b上。现用水平力f推物体a，在f由零逐渐增加至mg再逐渐减为零的过程中，a和b始终保持静止。对此过程下列说法正确的是()a地面对b的支持力大于(mm)gba对b的压力的最小值为mg，最大值为mgca所受摩擦力的最小值为0，最大值为da所受摩擦力的最小值为mg，最大值为mg答案：b解析：因为a、b始终保持静止，对a、b整体受力分析可知，地面对b的支持力一直等于(mm)g，a错误。当f0时，a对b的压力最小，为mgcos30mg；当fmg时，a对b的压力最大，为mgcos30fsin30mg，b正确。当fcos30mgsin30时，即fmg时，a所受摩擦力为0，当f0时，a所受摩擦力大小为mg，方向沿斜面向上，当fmg时，a所受摩擦力大小为mg，方向沿斜面向下，选项c、d错误。3.(2015山东济南一模)一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接，并悬挂在空中。在稳定水平风力作用下发生倾斜，绳与竖直方向的夹角为30，如图所示。设每只灯笼的质量均为m。则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为()a2mgbmgcmgd8mg答案：c解析：自上往下以第2到第5只灯笼为一整体作为研究对象，受力分析如图所示，则有ftcos304mg，得ftmg故选c。4.(2015山西3月模拟)如图所示，质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上，轻绳一端固定在圆环的最高点a，另一端与小球相连。小球静止时位于环上的b点，此时轻绳与竖直方向的夹角为60，则轻绳对小球的拉力大小为()a2mgbmgcmgdmg答案：c解析：本题考查力学中的平衡问题。对b点处的小球受力分析，如图所示，则有tsin60nsin60tcos60ncos60mg解得tnmg，则a、b、d错，c正确。5.(2015河北保定4月模拟)如图所示，将三个完全相同的光滑球用不可伸长的细线悬挂于o点并处于静止状态。已知球半径为r，重为g，线长均为r。则每条细线上的张力大小为()a2gbgcgdg答案：b解析：本题中o点与各球心的连线、及各球心连线，构成一个边长为2r的正四面体，如图甲所示(a、b、c为各球球心)，o为abc的中心，设oao，由几何关系知oar，由勾股定理得oor，对a处球受力分析有：fsing，又sin，解得fg，故只有b项正确。6(2015陕西师大附中模拟)如图所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的a点，另一端绕过动滑轮p悬挂一重物b，其中绳子的pa段处于水平状态，另一根绳子一端与动滑轮p的轴相连，在绕过光滑的定滑轮q后在其端点o施加一水平向左的外力f，使整个系统处于平衡状态，滑轮均为光滑、轻质，且均可看做质点，现拉动绳子的端点o使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态相比较()a拉力f增加b拉力f减小c角不变d角减小答案：ad解析：以动滑轮p为研究对象，ap、bp段绳子受的力始终等于b的重力，两绳子拉力的合力在apb角平分线上，拉动绳子后，滑轮向上运动，两绳子夹角减小，两拉力的合力增大，故f增大，a项正确，b项错；pq与竖直方向夹角等于apb的一半，故拉动绳子后角减小，c项错，d项正确。7(2015廊坊模拟)如图所示，三个物块a、b、c叠放在斜面上，用方向与斜面平行的拉力f作用在b上，使三个物块一起沿斜面向上做匀速运动。设物块c对a的摩擦力为fa，对b的摩擦力为fb，下列说法正确的是()a如果斜面光滑，fa与fb方向相反，且fafbc如果斜面粗糙，fa与fb方向相同，且fafbd如果斜面粗糙，fa与fb方向相反，且fafb答案：ad解析：以a、c整体为研究对象，由平衡条件有：b对c的摩擦力fb(mamc)gsin (mam)gcos ，方向沿斜面向上，由牛顿第三定律可知：fbfb，方向沿斜面向下，以a为研究对象，famagsin(mam)gcos，方向沿斜面向上，d项正确；若斜面光滑时，即上述式中动摩擦因数0，fb(mamc)gsin，方向沿斜面向上，由牛顿第三定律可知：fbfb，方向沿斜面向下，以a为研究对象，famagsin，方向沿斜面向上。a项正确。8(2015河南八市重点高中模拟)如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于o点，一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块p，一条绳连接小球q，p、q两物体处于静止状态，另一条绳oa在外力f的作用下使夹角90，且保持结点o位置不变，整个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是()a绳oa的拉力一直增大b斜面对物块p的摩擦力的大小可能先减小后增大c地面对斜面体有向右的摩擦力d地面对斜面体的支持力大于物块p和斜面体的重力答案：bd解析：缓慢改变绳oa的方向至90的过程，oa拉力的方向变化如图从1位置到2位置到3位置所示，可见oa的拉力先减小后增大，op绳的拉力一直增大，选项a错误；若开始时p受绳子的拉力比较小，则斜面对p的摩擦力沿斜面向上，op绳拉力一直增大，则摩擦力先变小后反向增大，选项b正确；以斜面和p、q整体为研究对象受力分析，根据平衡条件，斜面受地面的摩擦力与f沿水平方向的分力等大反向，故摩擦力方向向左，选项c错误；以斜面体和p、q整体为研究对象受力分析，根据竖直方向受力平衡：nfcosm斜gmpgmqg，式中为f与竖直方向的夹角，由上图分析可知fcos的最大值即为mqg(当f竖直向上时)，故fcosm斜gmpg，选项d正确。二、非选择题9.如图所示，质量为mb14kg的木板b放在水平地面上，质量为ma10kg的木箱a放在木板b上。一根轻绳一端拴在木箱a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10m/s2。现用水平力f将木板b从木箱a下面匀速抽出，试求：(sin370.6，cos370.8)(1)绳上张力ft的大小；(2)拉力f的大小。答案：(1)100n(2)200n解析：对木箱a受力分析，木箱受到竖直向下的重力ga(大小为mag)、竖直向上的支持力fn1、绳子的拉力ft和木板水平向右的摩擦力f1，受力图略，根据平衡条件可得：fn1magftsin37，f1ftcos371fn1对木板b受力分析，其受到竖直向下的重力gb(大小为mbg)、木箱竖直向下的压力(大小为fn1)、木箱a对木板b水平向左的摩擦力(大小为f1)、地面竖直向上的支持力fn2、水平向右的拉力f、地面水平向左的摩擦力f2，受力图略，根据平衡条件可得：f22fn2，fn2mbgfn1，ff1f2联立以上各式，并代入数据，得ft100n，f200n。10.如图所示，将一条轻而柔软的细绳一端固定在天花板上的a点，另一端固定在竖直墙上的b点，a和b到o点的距离相等，绳长为oa的两倍。滑轮的大小与质量均可忽略，滑轮下悬挂一质量为m的重物。忽略一切摩擦力，求平衡时绳中拉力的大小。答案：mg解析：以滑轮为研究对象，由于绳与滑轮摩擦不计，则两段绳中拉力相等，与竖直方向的夹角也相等，受力分析如图所示。由平衡条件得2tsinmg设左、右两侧绳长分别为l1、l2，因aol，则由几何关系得l1cosl2cosll1l22l由以上三式解得60，tmg。11.一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球a和b(中央有孔)，a、b间由细绳连接着，它们处于如图所示位置