2020高考物理：特色专项训练热点共点力平衡问题含解析.doc

教学资料范本2020高考物理：特色专项训练热点共点力平衡问题含解析编 辑：_时 间：_共点力平衡问题(建议用时：20分钟)1(20xx烟台二模)中国制造2025是国家实施强国战略第一个十年的行动纲领、智能机器制造是一个重要方向、其中智能机械臂已广泛应用于各种领域如图所示、一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球、小球在空中处于静止状态、铁夹与球接触面保持竖直、则()A小球受到的摩擦力方向竖直向下B小球受到的摩擦力与重力大小相等C若增大铁夹对小球的压力、小球受到的摩擦力变大D若铁夹水平移动、小球受到的摩擦力变大2(20xx胶南二模)a、b两个带电小球的质量均为m、所带电荷量分别为2q 和q、两球间用绝缘细线连接、a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上、在两球所在的空间有方向向左的匀强电场、电场强度为E、平衡时细线都被拉紧则平衡时可能位置是()3.如图、将一绝缘杆竖直地固定在地面上、用一轻绳拴接一质量为m的铁球、在铁球的右侧水平放一条形磁铁、当小球平衡时轻绳与竖直方向的夹角为30、此时小球与条形磁铁在同一水平面上、小球所在处的磁感应强度为B0.假设小球所受磁铁的作用力与小球所在处的磁感应强度成正比、缓慢移动条形磁铁的位置、小球始终与条形磁铁在同一水平面上、则下列说法正确的是()A轻绳的拉力与磁铁对小球的作用力的合力可能大于小球的重力B轻绳与竖直方向的夹角可能等于90C磁铁对小球的作用力大小可能等于小球的重力大小D当60时、小球所在处的磁感应强度为2B04(20xx淄博高三检测)如图所示、木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点、物体A、B叠放在木板上且处于静止状态、此时物体B的上表面刚好水平现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置、物体A、B仍保持静止、且相对木板没有发生移动、与原位置相比()AA对B的作用力减小BB对A的摩擦力不变C板对B的摩擦力减小 D板对B的作用力减小5(20xx吉林实验中学高三模拟)用两根细线a、b悬挂一薄板、薄板处于静止状态、下列说法正确的是()Ab绳的拉力大于a绳的拉力B若保持a绳位置不变、缓慢移动b至竖直方向、则b的拉力先减小后增大C剪断a绳瞬间、薄板的加速度方向一定沿a绳斜向下D剪断a绳瞬间、b绳拉力大小发生变化6如图所示、小方块代表一些相同质量的钩码、图甲中O为轻绳之间连接的结点、图乙中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码、两装置均处于静止状态现将图甲中B滑轮沿虚线稍稍上移一些、图乙中的端点B沿虚线稍稍上移一些(乙图中的绳长不变)、则关于图中角和OB绳的张力F的变化、下列说法正确的是()A甲、乙图中的角均增大、F均不变B甲、乙图中的角均不变、F均不变C甲图中角增大、乙图中角不变、张力F均不变D甲图中角减小、F不变、乙图中角增大、F减小7(多选)如图所示、一光滑半圆环竖直固定于粗糙的木板上、圆心为O1、小球A套在半圆环左侧最低点、并由轻绳通过光滑的小滑轮O与小球B相连、B右侧细线水平、O点在环心O1的正上方、OA与竖直方向成30、OAOB、两球均处于静止状态、且小球A恰好对木板没有力的作用若对B施加一外力F、使小球A缓慢运动到O点正下方的过程中、木板始终静止、则下列说法正确的是()AA、B两球的质量之比为 1B轻绳OA的拉力逐渐增大C地面对木板的摩擦力逐渐减小D地面对木板的摩擦力逐渐增大8(20xx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由零逐渐增大至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热点2共点力平衡问题1解析：选B.在竖直方向上小球受到的摩擦力和竖直向下的重力、二力平衡、等大反向、所以摩擦力方向竖直向上、A错误、B正确；若增大铁夹对小球的压力、则水平方向上的力变化了、而竖直方向上摩擦力和重力仍等大反向、摩擦力不变、C错误；若铁夹水平匀速移动、水平方向不受摩擦力小球在竖直方向上合力仍为零、摩擦力和重力仍等大反向、摩擦力不变、D错误2解析：选C.把两球组成的系统看做一个整体、该系统的质量为2m、带电荷量为q、显然、要使系统平衡、最上面的细线应向左上方偏离、故选项A错误；设平衡时连接球a和天花板的细线与竖直方向的夹角为1、连接两球的细线与竖直方向的夹角为2、先选取系统为研究对象、根据平衡条件可得、tan 1、再选球b为研究对象可知tan 2、所以tan 22tan 1、比较选项B、C、D可知、只有选项C正确3解析：选C.小球受重力、拉力、磁场力而处于平衡状态、受力分析如图所示、A错误；由于竖直方向的合力为零、绳子拉力在竖直方向上的分力与重力平衡、因此轻绳的拉力不可能水平向左、轻绳与竖直方向的夹角不可能等于90、B错误；由受力分析可知Fmgtan 、显然当45时、磁铁对小球的作用力大小等于小球的重力大小、C正确；Fmgtan 、当60时、小球所在处的磁感应强度为3B0、D错误4解析：选C.设板与水平地面的夹角为、以物体A为研究对象、木板P未旋转前A只受到重力和支持力而处于平衡状态、所以B对A的作用力与A的重力大小相等、方向相反；当将木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置、B的上表面不再水平、A受力情况如图(a)、图中代表B上表面与水平方向之间的夹角A受到重力和B对A的支持力、摩擦力三个力作用、其中B对A的支持力、摩擦力的和仍然与A的重力等大反向、则A受到B对A的作用力保持不变根据牛顿第三定律可知、A对B的作用力也不变、A错误、B对A的摩擦力增大、B错误；以AB整体为研究对象、分析受力情况如图(b)所示、总重力GAB、木板的支持力N2和摩擦力f2、木板对B的作用力是支持力N2和摩擦力f2的合力由平衡条件分析可知、木板对B的作用力大小与总重力大小相等、保持不变、D错误；N2GABcos 、f2GABsin 、减小、N2增大、f2减小、C正确5解析：选C.根据水平方向受力平衡可得：Tbsin 60Tasin 30、可得TbTa、故A错误；若保持a绳位置不变、缓慢移动b至竖直方向、作出两个不同位置板的受力合成图如图所示、a绳的拉力T和b绳的拉力F的合力与重力G总等大反向、由图知、T一直减小、F一直增大、故B错误；剪断a绳瞬间、薄板的速度为零、向心力为零、合力等于重力垂直于b绳向下的分力、所以此瞬间、板的加速度方向一定垂直于b绳方向向下、即一定沿a绳斜向下、故C正确；剪断前、由竖直方向受力平衡可得：Tbcos 60Tacos 30mg、又Tbsin 60Tasin 30、联立解得：Tbmg、剪断后、小球沿半径方向的合力为零、则有：Tbmgcos 60mg、故剪断前后b绳的拉力没有变化、故D错误6解析：选B.甲图中、若将B滑轮沿虚线稍稍上移一些、O结点所受三个力大小不变、根据力的合成法则可知、夹角不变乙图中、因是光滑的滑轮、且绳子中的张力大小相等、则OA、OB段绳中的力总是相等的、因此合力过OA、OB夹角的角平分线、将端点B稍上移、由于绳长不变、分析可知OA、OB夹角不变、则角不变、绳子中的张力大小F不变故B项正确7解析：选AC.对A、B进行受力分析如图所示由几何关系和平衡条件可得：Tcos 30mAg、Tcos 60mBg、且TT联立可得mAmB、即、选项A正确；当小球A沿光滑半圆环缓慢向上移动时、小球A处于动态平衡状态、由力的矢量三角形与几何三角形OO1A相似可得：、其中h为OO1的长度、R为圆环半径、NA为圆环对小球A的支持力、mAg、h、R均不变、故NA大小不变、OA段绳长l逐渐减小、故绳的拉力T逐渐减小、选项B错误；NA的大小不变、与水平面的夹角逐渐变大、故其在水平方向上的分力逐渐减小、则A对圆环的反作用力 NA在水平方向上的分力也逐渐减小、与分力平衡的地面对木板的摩擦力随之变小、选项C正确、D错误8解析：选B.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