2011高三物理一轮复习 1.4 受力分析 共点力的平衡练习题

用心 爱心 专心 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 1 用轻弹簧竖直悬挂质量为 m 的物体 静止时弹簧伸长量为 L0 现用该弹 簧沿斜面方向拉住质量为 2m 的物体 系统静止时弹簧伸长量也为 L0 斜面倾角 为 30 如右图所示 则物体所受摩擦力 A 等于零 B 大小为 mg 方向沿斜面向下 1 2 C 大小为mg 方向沿斜面向上 3 2 D 大小为 mg 方向沿斜面向上 答案 A 2 如右图所示 物体 A B 用细绳连接后跨过定滑轮 A 静止在倾角为 30 的斜面上 B 被悬挂着 已知质量 mA 2mB 不计滑轮摩擦 现将斜面倾角 由 30 增大到 50 但物体仍保持静止 那么下列说法中正确的是 A 绳子的张力将增大 B 物体 A 对斜面的压力将减小 C 物体 A 受到的静摩擦力将先增大后减小 D 滑轮受到的绳的作用力不变 解析 由于 B 物体的质量保持不变 且 B 物体静止 所以绳的张力保持不变 A 项 错误 以 A 物体为研究对象 在垂直于斜面的方向上有 mAgcos FN 沿斜面方向有 2mBgsin mBg Ff 当斜面的倾角为 30 时 摩擦力恰好为 0 当斜面的倾角增大时 支持力减小 静摩擦力增大 B 项正确 C 项错误 在斜面倾角增大的过程中 绳子的张力不变 但是夹角 减小 所以合力增大 因此 D 项错误 答案 B 3 右图是某同学对颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图 一根绳绕过两 个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物 与动滑轮相连的帆布带拉着病人 的颈椎 图中是用手指代替颈椎做实验 整个装置在同一竖直平面内 如果要 增大手指所受的拉力 可采用的办法是 A 只增加绳的长度 B 只增加重物的重量 C 只将手指向下移动 D 只将手指向上移动 解析 本题考查力的合成与分解 共点力的平衡条件 根据共点力的平 衡条件 两个绳子拉力的合力等于手指的拉力 绳子的拉力等于重物的重力 增 加绳的长度 不会改变绳子的拉力 也不会改变二者的合力 A 项错误 增加重物 的重力 绳子的拉力也会变大 两根绳子拉力的合力变大 B 项正确 将手指向下移动 绳子 上的拉力不变 但是两根绳子的夹角变小 两根绳子上拉力的合力变大 C 项正确 同理 将 手指向上移动 两根绳子的夹角变大 两根绳子上拉力的合力变小 D 项错误 答案 BC 用心 爱心 专心 4 如右图所示 表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮 两物块 P Q 用轻绳连接 并跨过滑轮 不计滑轮的质量和摩擦 P 悬于空中且与竖直墙面接触 Q 放在斜面 上 开始时均处于静止状态 当用水平向左的恒力 F 推 Q 后 A Q 受到的摩擦力一定变小 B Q 受到的摩擦力一定变大 C 轻绳上的拉力可能变小 D 轻绳上的拉力一定变小 解析 本题考查力学知识 恒力 F 作用在 Q 上之后 Q 可能静止 也可能向上加速 运动 摩擦力可能变小也可能变大 若 Q 向上加速运动 则轻绳上的拉力变小 选项 C 正 确 答案 C 5 如右图所示 轻绳两端分别与 A C 两物体相连接 mA 1 kg mB 2 kg mC 3 kg 物体 A B C 及 C 与地面间的动摩擦因数均为 0 1 轻绳 与滑轮间的摩擦可忽略不计 若要用力将 C 物体拉动 则作用在 C 物体上水平 向左的拉力最小为 取 g 10 m s2 A 6 N B 8 N C 10 N D 12 N 解析 先计算各接触面间的最大静摩擦力 fAB 1 N fBC 3 N f地 6 N 所以 BC 应该一起向左运动 A 向右运动 此时 BC 间的静摩擦力 f 1 N 对 C 物体有 F f T f地 1 1 6 8 N 故 B 选项正确 答案 B 6 2010 年长沙一中 如右图所示 一物体在粗糙水平地面上受斜向上的 恒定拉力 F 作用而做匀速直线运动 则下列说法正确的是 A 物体可能只受两个力作用 B 物体可能受三个力作用 C 物体可能不受摩擦力作用 D 物体一定受四个力 答案 D 7 2010 年湖南师大附中 一只蚂蚁从半球形小碗内的最低点沿碗壁向上缓缓爬行 在 其滑落之前的爬行过程中受力情况是 A 弹力逐渐增大 B 摩擦力逐渐增大 C 摩擦力逐渐减小 D 碗对蚂蚁的作用力逐渐增大 解析 在此过程中 蚂蚁与碗壁间的摩擦属于静摩擦 蚂蚁受到的摩擦力与碗壁的 弹力及重力三力平衡 越向上爬 弹力越小 摩擦力越大 所以 B 对 答案 B 8 2010 年江苏省如皋市 如右图所示 上表面光滑的半圆柱体放在水平 面上 小物块在外力 F 作用下从靠近半圆柱体顶点 O 的 A 点沿圆弧缓慢下 滑到 B 点 此过程中 F 始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状 态 下列说法中正确的是 A 半圆柱体对小物块的支持力变小 B 外力 F 先变小后变大 C 地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小 D 地面对半圆柱体的支持力变大 解析 小物块从靠近半圆柱体顶点 O 的 A 点沿圆弧缓慢下滑到 B 点的过程中半圆 柱体保持静止状态 所以整体处于平衡状态 小物块受到重力 半圆柱体的支持力和始终沿 圆弧的切线方向的外力 F 的作用 由三力平衡可得半圆柱体对小物块的支持力变小 选项 A 正确 外力 F 变大 选项 B 错误 半圆柱体和小物块作为整体受到重力 沿圆弧的切线方向 的外力 F 地面对半圆柱体的支持力以及摩擦力作用 很显然在 O 点和 B 点时地面对半圆柱 体的摩擦力为零 而中间过程不为零 可得地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小 选项 C 正确 地面对半圆柱体的支持力变小 选项 D 错误 用心 爱心 专心 答案 AC 9 如图所示 水平面上的复印机纸盒里放一叠复印纸共计 10 张 每一张纸的 质量均为 m 用一摩擦轮以竖起向下的力 F 压第 1 张纸 并以一定角速度逆时针转动 摩擦轮 确保摩擦轮与第 1 张纸之间 第 1 张纸与第 2 张纸之间均有相对滑动 设 最大静摩擦力与滑动摩擦力相同 摩擦轮与第 1 张纸之间的动摩擦因数为 1 纸张间的动 摩擦因数均为 2 且有 1 2 则下列说法正确的是 A 第 2 张纸到第 9 张纸之间可能发生相对滑动 B 第 2 张纸到第 9 张纸之间不可能发生相对滑动 C 第 1 张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左 D 第 6 张纸受到的合力为零 解析 对于第 2 张纸 上表面受到第 1 张纸向右的滑动摩擦力 f12 2 mg F 下 表面受到第 3 纸向左的最大静摩擦力 f32 2 2mg F 由 可知 f12 f32 所以 A 错 B 对 第 1 张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向右 C 错 因为第 6 张纸不会发生相对滑动而处于静止 状态 所以它受到第 5 张纸向右的静摩擦力与第 7 张纸向左的静摩擦力等大反向 D 正确 答案 BD 10 2010 年哈师大附中 如右图所示 将两个质量均为 m 的小球 a b 用细线相连 悬挂于 O 点 用斜向上的力 F 拉小球 a 使整个装置处于平衡状态 且悬线 Oa 与竖 直方向的夹角为 30 则 F 的大小 A 可能为mg B 可能为mg 2 3 33 C 可能为mg D 不可能为mg 3 22 答案 AB 11 2008 年春节前后南方发生罕见的雪灾 冰雪天气使 19 个省区 遭到了半个世纪以来最大的自然灾害 其中电力系统受损尤为严重 高压供电线路覆冰过重 致使电线被拉断 电线杆被压倒 假设电线 及其覆冰质量分布均匀 两电线杆正中间 O 处的张力为 F 电线与电 线杆结点 A 处的切线与竖直方向的夹角为 如上图所示 求 1 电线作用于结点 A 处 的拉力 FT的大小 2 两电线杆间的电线及其覆冰的质量 m 解析 对 OA 段电线受力分析如图所示 1 水平方向上受力平衡 F FTsin 得 FT F sin 2 在坚直方向上受力平衡 G FTcos 即 mg 1 2 Fcos sin 得 m 2Fcot g 答案 1 2 F sin 2Fcot g 用心 爱心 专心 12 2010 年湖南师大附中 如右图所示 一直角斜槽 两槽面间夹角为 90 对水平面的倾角为 一个横截面为正方形的物块 两相邻表面与两槽 面接触 且恰能沿此斜槽匀速下滑 假定两槽面的材料和槽面的情况相同 求物块和槽面之间的滑动摩擦系数 解析 设左右槽面作用于物块的支持