2019届高考物理一轮复习第2章相互作用练案6受力分析共点力的平衡新人教版.docx

练案6受力分析共点力的平衡一、选择题(本题共12小题，17题为单选，812题为多选)1.(2018江西省赣州市四校协作体高三上学期期中试题)如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止，现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动。则施力F后，下列说法正确的是( D )AA、B之间的摩擦力一定变大BB与墙面间的弹力可能不变CB与墙之间可能没有摩擦力D弹簧弹力一定不变解析对A，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，当施加F后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为mAgsin，若F2mAgsin，则A、B之间的摩擦力大小可能不变。故A错误。以整体为研究对象，开始时B与墙面的弹力为零，后来加F后，弹力为Fcos，B错误；对整体分析，由于AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，则B与墙之间一定有摩擦力，故C错误，D正确。故选D。2(2018福建省泉港一中高三上学期期中试题)如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，现在b盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终位置保持不变，下列说法中正确的是( A )Ab对c的摩擦力可能先减小后增大，也可能一直增大B地面对c的支持力可能不变Cc受到地面的摩擦力方向可能向右D弹簧的弹力可能变大，也可能变小或不变解析因为不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，故随着砂子质量的增加，静摩擦力可能增加、可能减小，也可能先减小后增大，故A正确；以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向左上方的拉力、地面的摩擦力，在b盒内缓慢加入适量砂粒后，竖直向下的重力增大，而其他的力不变，所以整体受到的支持力一定增大，故B错误；以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向左上方的拉力、地面的摩擦力，水平方向除摩擦力外，只有绳子的拉力有一个向右的分力，所以可以知道c受到地面摩擦力的方向一定向左，故C错误；a、b、c始终处于静止状态，则弹簧的长度不变，由胡克定律可以知道弹簧的弹力大小不变，故D错误。3(2018天津红桥区月考)如图甲所示，笔记本电脑散热底座设置有四个卡位用来调节角度。某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位1调至卡位4(如图乙所示)，电脑始终处于静止状态，则( C )A电脑受到的支持力变小B电脑受到的摩擦力变大C散热底座对电脑的作用力的合力不变D电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力解析设散热底座与水平面的夹角为，以笔记本电脑为研究对象，笔记本电脑受重力、支持力和静摩擦力，如图所示。根据平衡条件，有Nmgcos，fmgsin，由原卡位1调至卡位4，角度减小，支持力N增大，静摩擦力减小，故A、B错误；散热底座对电脑的作用力的合力是支持力和静摩擦力的合力，与重力平衡，始终是不变的，故C正确；电脑受到的支持力与摩擦力两力的矢量和与重力平衡，故D错误。4(2018湖南长郡中学期中)如图所示，质量为m的硬质面字典A对称放在硬质面的书本B上，将书本B的一端缓慢抬高至字典刚要滑动，此时书脊与水平面的夹角为。下列说法中正确的是( C )AB对A的作用力为零BB的一个侧面对A的弹力为mgcosCB对A的最大静摩擦力的合力为mgsinDA受到3个力的作用解析B对A的作用力大小等于A的重力mg，方向竖直向上，故A错误；B的两侧面对A弹力方向垂直于两侧面斜向上，其合力为mgcos，不一定为mgcos，故B错误；A受力平衡，根据平衡条件得，B对A的最大静摩擦力的合力f合mgsin，故C正确；A处于静止状态，对A进行受力分析，A受到重力，书本B两侧对A的两个支持力，B书两侧对A的两个摩擦力，共5个力，故D错误。5(2018山东省实验中学高三上学期11月月考)如图，质量分别为M、m的两个木块A、B通过轻弹簧连接，木块A放在水平桌面上，木块B用轻绳通过定滑轮在力F的作用下整体恰好处于静止状态，绳与水平方向成角。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮与绳间的摩擦。则不能求下列哪些量( D )A木块A对桌面的压力B弹簧与水平方向的夹角C木块A与桌面之间的动摩擦因数D弹簧的形变量解析对物体B分析，受重力、弹簧的拉力和细线的拉力，三力平衡，设弹簧与水平方向的夹角为，根据平衡条件，水平方向：FcosF弹cos，竖直方向：FsinF弹sinmg，故有：tan，F弹，由于不知道弹簧的劲度系数，故无法确定弹簧的形变量；对A、B整体分析，受拉力F、重力(Mm)g、支持力N和静摩擦力f，根据平衡条件，水平方向：fFcos，竖直方向：N(Mm)gFsin，根据牛顿第三定律，整体对桌面的压力为(Mm)gFsin，整体对桌面的摩擦力大小为fFcos，方向向右，由于整体恰好处于静止状态，静摩擦力达到最大，故可以求解动摩擦因数。综上所述不能求的物理量是D项。6.(2018福建省泉港一中高三上学期期中试题)如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，P、Q均处于静止状态，现有一铅笔紧贴墙壁从O点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中( D )A细绳的拉力逐渐变小BQ将从墙壁和小球之间滑落CQ受到墙壁的摩擦力逐渐变大DQ受到墙壁的弹力逐渐变大解析对P分析，P受到重力、拉力和Q对P的弹力处于平衡，设拉力与竖直方向的夹角为，根据共点力平衡有：拉力F，Q对P的支持力Nmgtan。铅笔缓慢下移的过程中，增大，则拉力F增大，Q对P的支持力增大；对Q分析知，在水平方向上P对Q的压力增大，则墙壁对Q的弹力增大，在竖直方向上重力与摩擦力相等，所以Q受到的摩擦力不变，Q不会从墙壁和小球之间滑落，故D正确。7(2018山东省实验中学高三月考)如图所示，水平地面上有一质量为m，半径为r的半球形均匀物块A，现在A上放一半径与A相同的球体B，B的右侧紧靠竖直光滑墙面，已知B的密度是A的两倍，调整A的位置使A、B恰好保持静止状态。已知A与地面间的动摩擦因数0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则A的球心距竖直墙面的最远距离x为( A )A(1)rB(1)rC(1)rDr解析经分析可知，B的质量是A的4倍，对A和B整体受力分析可知，5mgN，对B受力分析如图所示，N4mgtan，又因为0.8，解得tan1，45，又由几何知识得sin，解得x(1)r，故A正确。8(2018山东省潍坊市高三上学期期末试题)如图所示，光滑圆圈竖直固定，A为最高点，橡皮条上端固定在A点，下端连接一套在圆圈上的轻质小环，小环位于B点，AB与竖直方向夹角为30，用光滑钩拉橡皮条中点，将橡皮条中点拉至C点时，钩的拉力大小为F。为保持小环静止于B点，需给小环施加一作用力F，下列说法正确的是( AD )A 若F沿水平方向，则FFB若F沿竖直方向，则FFCF的最大值为FDF的最小值为F解析对结点C受力分析可得橡皮筋的弹力满足：2F1cos30F可得F1；对小圆环受力分析可知，水平向右的橡皮筋的拉力F1，大圆环对小圆环的弹力N沿半径方向，若F沿水平方向，则N0，此时FF1，选项A正确；若 沿竖直方向，则必然是竖直向上，此时N的方向背离圆心向外，由平衡知识可知，FF1tan30F，选项B错误；根据平行四边形法则可知F最大值可取无穷大；当F与OB半径垂直时最小，最小值为FminF1sin30F，选项C错误；D正确；故选AD。9(2018江西省临川二中高三上学期第五次理综物理)如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角60。下列说法正确的是( AD )A若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为GB若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60，则球对斜面的压力逐渐增大C若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60，则球对挡板的压力逐渐减小D若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零解析球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，如图所示： FA、FB以及G构成的三角形为等边三角形，根据几何关系可知，FAFBG，故A正确；若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动 ，根据图象可知，FB先减小后增大，根据牛顿第三定律可知，球对挡板的压力先减小后增大，故B、C错误；若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当FA和重力G的合力正好提供加速度时，球对挡板的压力为零，故D正确。10(2018福建四地六校联考)如图所示为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图，锁舌尖角为37，此时弹簧弹力为30N，锁舌表面较光滑，摩擦不计，已知sin370.6，cos370.8，则下列说法正确的是( AD )A关门过程中锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大B关门过程中锁壳锁舌的弹力保持不变C此时锁壳碰锁舌的弹力为37.5ND此时锁壳锁舌的弹力为50N解析关门时，锁舌受到锁壳的作用力，弹簧被压缩，处于压缩状态，则弹力增大，故A正确，B错误；对锁舌分析，受到弹簧弹力，锁壳的作用力，受力平衡，则有F弹Fsin37，因此FN50N，故C错误，D正确。11(2018江西师大附中月考)质量均为m的两物块A和B之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k，现将物块A、B放在水平地面上一斜面的等高处，如图所示，弹簧处于压缩状态，且物块与斜面均能保持静止，已知斜面的倾角为，两物块和斜面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是( BD )A斜面和水平地面间一定有静摩擦力B斜面对A、B及弹簧组成的系统的静摩擦力的合力为2mgsinC若将弹簧拿掉，物块有可能发生滑动D弹簧的最大压缩量为解析对整体分析可知，整体在水平方向不受外力，故地面不受静摩擦力，故A错误；对A、B及弹簧组成的系统分析可知，整体受重力、支持力和斜面的摩擦力，则摩擦力大小为2mgsin，故B正确；开始时单个物块受到的静摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，由于物块受到的摩擦力为静摩擦力，若将弹簧拿掉，摩擦力将瞬间发生变化，与重力沿斜面的分力大小相等，不可能使物块发生滑动，故C错误；物块静止在斜面上，在斜面这个平面内共有三个力作用在物块上，一个是重力沿斜面向下的分力mgsin，一个是静摩擦力ffmmgcos，方向不确定，一个是水平方向弹簧弹力kx，故弹力等于mgsin和静摩擦力f的合力，当静摩擦力最大时，合力最大，此时kx，故x，故D正确。12(2018湖南长郡模拟)如图所示，质量为M的斜面体放置在水平地面上，细线绕过滑轮O1、O3连接m1、m3物体，连接m1的细线与斜面平行，滑轮O3由细线固定在竖直墙O处，滑轮O1用轻质杆固定在天花板上，动滑轮O2跨放在细线上，其下端悬挂质量为m2的物体，初始状态整个装置静止，不计细线与滑轮间摩擦，下列说法正确的是( AD )A若增大m2质量，m1、M仍静止，待系统稳定后，细线张力大小不变B若增大m2质量，m1、M仍静止，待系统稳定后，地面对M的摩擦力变大C若将悬点O上移，m1、M仍静止，待系统稳定后，细线与竖直墙间夹角变大D若将悬点O上移，m1、M仍静止，待系统稳定后，地面对M的摩擦力不变解析若增大m2质量，m1、M仍静止，先对物体m3分析，受重力和拉力而平衡，说明细线的拉力大小保持不变；再对m1和M整体分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据平衡条件，摩擦力等于拉力的水平分力，由于拉力不变，故地面对M的摩擦力不变，故A正确，B错误；若将悬点O上移，m1、M仍静止，细线的拉力仍然等于m3g，大小不变；先分析m2，由于重力不变，两个拉力的大小也不变，故根据平衡条件，两个拉力的方向不变；再分析滑轮O3，受三个拉力，由于下面两边细线拉力的大小和方向不变，故根据平衡条件，固定在O处细线的第三个拉力的方向也不变，故细线与竖直墙间夹角不变，故C错误；最后分析m1和M整体，受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据平衡条件，摩擦力等于拉力的水平分力，由于拉力不变，故地面对M的摩擦力不变，故D正确。二、非选择题13(2018安徽省皖西南名校高三上学期联考)如图所示，物体A、B叠放在倾角37的斜面上(斜面保持不动，质量为M10kg)，并通过跨过固定在斜面顶端的光滑滑轮的细线相连，细线与斜面平行。两物体的质量分别mA2kg，mB1kg，B与斜面间的动摩擦因数20.2，已知g取10m/s2，sin370.6，cos370.8，求：(1)如果A、B间动摩擦因数10.1，为使A能平行于斜面向下做匀速运动，应对A施加一平行于斜面向下的多大F的拉力？此时斜面对地面的压力FN多大？(2)为使AB两个物体一起静止在斜面上，