广东省物理2011年高考物理一轮复习 第2章第3讲 受力分析共点力的平衡 试题 新人教版

用心 爱心 专心1 第二章第二章 第三讲第三讲 受力分析共点力的平衡受力分析共点力的平衡 一 单项选择题一 单项选择题 本题共本题共 5 小题 每小题小题 每小题 7 分 共分 共 35 分分 1 2008 山东高考山东高考 用轻弹簧竖直悬挂质量为用轻弹簧竖直悬挂质量为 m 的物体 静止时弹的物体 静止时弹 簧伸长量为簧伸长量为 L 现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为 2m 的物体 系的物体 系 统静止时弹簧伸长量也为统静止时弹簧伸长量也为 L 斜面倾角为斜面倾角为 30 如图 如图 1 所示 则物所示 则物 体所受摩擦力体所受摩擦力 A 等于零 等于零 B 大小为 大小为 mg 方向沿斜面向下 方向沿斜面向下 1 2 C 大小为 大小为mg 方向沿斜面向上 方向沿斜面向上 3 2 D 大小为 大小为 mg 方向沿斜面向上 方向沿斜面向上 解析 解析 由由题题意可知 意可知 kL mg 物体在斜面上静止 物体在斜面上静止时时 设设受到向上的静摩擦力受到向上的静摩擦力 Ff 由平 由平 衡条件得衡条件得 kL Ff 2mgsin 可得出 可得出 Ff 0 故 故选选 A 答案 答案 A 2 2010 广州模拟广州模拟 如图如图 2 所示 物块所示 物块 A 放在倾斜的木板上 已放在倾斜的木板上 已 知木板的倾角知木板的倾角 分别为分别为 30 和和 45 时物块所受摩擦力的大小恰时物块所受摩擦力的大小恰 好相同 则物块和木板间的动摩擦因数为好相同 则物块和木板间的动摩擦因数为 A B C D 1 2 3 2 2 2 5 2 解析 解析 由由题题意可以推断出 当意可以推断出 当倾倾角角 30 时时 物体受到的摩擦力是静摩擦力 大小 物体受到的摩擦力是静摩擦力 大小为为 Ff1 mgsin30 当 当 45 时时 物体受到的摩擦力 物体受到的摩擦力为为滑滑动动摩擦力 大小摩擦力 大小为为 Ff2 FN mgcos45 由 由 Ff1 Ff2得得 C 项项正确 正确 2 2 答案 答案 C 3 2010 黄冈月考黄冈月考 如图如图 3 所示 质量为所示 质量为 m 的两个球的两个球 A B 固定在杆的两端 将其放入固定在杆的两端 将其放入 光滑的半圆形碗中 杆的长度等于碗的半径 当杆与碗的竖直半光滑的半圆形碗中 杆的长度等于碗的半径 当杆与碗的竖直半 径垂直时 两球刚好能平衡 则杆对小球的作用力为径垂直时 两球刚好能平衡 则杆对小球的作用力为 A mg B mg C mg D 2mg 3 3 2 3 3 3 2 用心 爱心 专心2 解析 解析 由已知条件知 由已知条件知 A B 间间的杆一定水平 的杆一定水平 对对其中一个小球受其中一个小球受 力分析 由共点力的平衡知力分析 由共点力的平衡知识识可得 杆的作用力可得 杆的作用力为为 F mgtan30 mg 故 故选项选项 A 正正 3 3 确 确 答案 答案 A 4 如图 如图 4 甲所示 一物块放在粗糙斜面上 在平行斜面向上甲所示 一物块放在粗糙斜面上 在平行斜面向上 的外力的外力 F 作用下斜面和物块始终处于静止状态 当作用下斜面和物块始终处于静止状态 当 F 按图按图 乙乙 所示规律变化时 物块与斜面间的摩擦力大小变化规律可能所示规律变化时 物块与斜面间的摩擦力大小变化规律可能 是图是图 5 中的中的 图图 5 解析 解析 依依题题意 若静摩擦力的方向沿着斜面向上 意 若静摩擦力的方向沿着斜面向上 则则有有 F Ff mgsin 在力 在力 F 减小的减小的 过过程中 程中 Ff增大 直到力增大 直到力 F 减小到零减小到零时时 Ff恒定 恒定 则则 D 可可选选 若静摩擦力的方向沿着斜 若静摩擦力的方向沿着斜 面向下 面向下 则则有有 F Ff mgsin 在力 在力 F 减小的减小的过过程中 程中 Ff先减小到零 然后反向增大到先减小到零 然后反向增大到 mgsin 恒定 无恒定 无选项对应选项对应 答案 答案 D 5 2009 北京高考北京高考 如图如图 6 所示 将质量为所示 将质量为 m 的滑块放在倾角的滑块放在倾角 为为 的固定斜面上 滑块与斜面之间的动摩擦因数为的固定斜面上 滑块与斜面之间的动摩擦因数为 若滑若滑 块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等 重力块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等 重力 加速度为加速度为 g 则 则 A 将滑块由静止释放 如果 将滑块由静止释放 如果 tan 滑块将下滑 滑块将下滑 B 给滑块沿斜面向下的初速度 如果 给滑块沿斜面向下的初速度 如果 tan 滑块将减速下滑 滑块将减速下滑 C 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动 如果 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动 如果 tan 拉力大小应是 拉力大小应是 2mgsin D 用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动 如果 用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动 如果 tan 拉力大小应是 拉力大小应是 mgsin 解析 解析 由由 tan 条件可知条件可知 mgcos mgsin 即滑 即滑动动摩擦力等于重力沿斜面向下的摩擦力等于重力沿斜面向下的 分力 在沿斜面向上的拉力作用下滑分力 在沿斜面向上的拉力作用下滑块块匀速上滑 滑匀速上滑 滑块块沿斜面方向合力沿斜面方向合力为为零 即拉力零 即拉力 F拉 拉 mgsin mgcos 2mgsin C 项项正确 正确 答案 答案 C 用心 爱心 专心3 二 双项选择题二 双项选择题 本题共本题共 5 小题 共小题 共 35 分 在每小题给出的四个选项中 只有两个选项分 在每小题给出的四个选项中 只有两个选项 正确 全部选对的得正确 全部选对的得 7 分 只选一个且正确的得分 只选一个且正确的得 2 分 有选错或不答的得分 有选错或不答的得 0 分分 6 如图 如图 7 所示 竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上 另一端与斜面所示 竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上 另一端与斜面 体体 P 连接 连接 P 的斜面与固定挡板的斜面与固定挡板 MN 接触且处于静止状态 则斜面接触且处于静止状态 则斜面 体体 P 此刻所受的外力个数有可能为此刻所受的外力个数有可能为 A 2 个个 B 3 个个 C 4 个个 D 5 个个 解析 解析 若斜面体若斜面体 P 受到的受到的弹弹簧簧弹弹力力 F 等于其重力等于其重力 mg 则则 MN 对对 P 没有力的作用 如没有力的作用 如图图 a 所示 所示 P 受到受到 2 个力 个力 A 对对 若 若弹弹簧簧弹弹力大于力大于 P 的重力 的重力 则则 MN 对对 P 有有压压力力 FN 只有 只有压压力力 FN则则 P 不能平衡 一定存在向右的力 只不能平衡 一定存在向右的力 只 能是能是 MN 对对 P 的摩擦力的摩擦力 Ff 因此 因此 P 此此时时受到受到 4 个力 如个力 如 图图 b 所示 所示 C 对对 答案 答案 AC 7 两刚性球 两刚性球 a 和和 b 的质量分别为的质量分别为 ma和和 mb 直径分别为 直径分别为 da和和 db da db 将 将 a b 球依次放入一竖直放置 内径为球依次放入一竖直放置 内径为 d da d da db 的平底圆筒内 的平底圆筒内 如图如图 8 所示 设所示 设 a b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为 FN1和和 FN2 筒底所 筒底所 受的压力大小为受的压力大小为 F 已知重力加速度大小为已知重力加速度大小为 g 若所有接触都是光滑的 则若所有接触都是光滑的 则 A F ma mb g B FN1 FN2 C mag F ma mb g D FN1 FN2 解析 解析 对对 a 和和 b 整体受力分析如整体受力分析如图图所示 由平衡条件可知 所示 由平衡条件可知 F ma mb g FN1 FN2 故 故 A D正确 正确 答案 答案 AD 8 如图 如图 9 所示 轻绳的两端分别系在圆环所示 轻绳的两端分别系在圆环 A 和小球和小球 B 上 圆环上 圆环 A 套在粗糙的水平直杆套在粗糙的水平直杆 MN 上 现用水平力上 现用水平力 F 拉着绳子上的一拉着绳子上的一 点点 O 使小 使小球球 B 从图中实线位置缓慢上升到虚线位置 但圆环从图中实线位置缓慢上升到虚线位置 但圆环 用心 爱心 专心4 A 始终保持在原位置不动 在这一过程中 环对杆的摩擦力始终保持在原位置不动 在这一过程中 环对杆的摩擦力 Ff和环对杆的压力和环对杆的压力 FN的的 变化情况是变化情况是 A Ff不变不变 B Ff增大增大 C FN减小减小 D FN不变不变 解析 解析 以以结结点点 O 为为研究研究对对象象进进行受力分析 由行受力分析 由题题意可知 意可知 O 点点处处于于动态动态平衡 平衡 则则可作可作 出三力的平衡关系出三力的平衡关系图图如如图图 a 所示 由所示 由图图可知水平拉力增大 可知水平拉力增大 以以环环和和结结点整体作点整体作为为研究研究对对象 作受力分析象 作受力分析图图如如图图 b 所示 由整个系所示 由整个系统统平衡可知 平衡可知 FN mg Ff F 即 即 Ff增大 增大 FN不不变变 故 故 B D 项项正确 正确 答案 答案 BD 9 如图 如图 10 所示 绳与杆均不计重力 所承受弹力的最大值一所示 绳与杆均不计重力 所承受弹力的最大值一 定 定 A 端用绞链固定 滑轮端用绞链固定 滑轮 O 在在 A 点正上方点正上方 滑轮大小及摩擦滑轮大小及摩擦 均可忽略均可忽略 B 端端吊一重物吊一重物 P 现施拉力现施拉力 FT将将 B 端缓慢上拉端缓慢上拉 绳 绳 杆均未断杆均未断 在杆达到竖直前 下列说法中正确的是 在杆达到竖直前 下列说法中正确的是 A 绳子越来越容易断 绳子越来越容易断 B 绳子越来越不容易断 绳子越来越不容易断 C 杆越来越不容易断 杆越来越不容易断 D 杆所受的压力不变 杆所受的压力不变 解析 解析 对对 B 点点进进行受力分析如右行受力分析如右图图所示 由相似三角形法知所示 由相似三角形法知 得得 FT G S 变变小 小 FT变变小 小 FT G S H S H 得得 FN G FN不不变变 故 故 BD 项项正确 正确 FN G L H L H 答案 答案 BD 10 如图 如图 11 所示 固定在水平面上的斜面倾角为所示 固定在水平面上的斜面倾角为 长方体木长方体木 块块 A 的质量为的质量为 M 其 其 PQ 面上钉着一枚小钉子 质量为面上钉着一枚小钉子 质量为 m 的小的小 球球 B 通过一细线与小钉子相连接 细线与斜面垂直 通过一细线与小钉子相连接 细线与斜面垂直 木块与斜木块与斜 面间的面间的动摩擦因数为动摩擦因数为 以下说法正确的是 以下说法正确的是 用心 爱心 专心5 A 若木块匀速下滑 则小球对木块的压力为零 若木块匀速下滑 则小球对木块的压力为零 B 若木块匀速下滑 则小球对木块的压力为 若木块匀速下滑 则小球对木块的压力为 mgsin C 若木块匀加速下滑 则小球对木块的压力为零 若木块匀加速下滑 则小球对木块的压力为零 D 若木块匀加速下滑 则小球对木块的压力为 若木块匀加速下滑 则小球对木块的压力为 mgcos 解析解析 当木当木块块匀速下滑匀速下滑时时 对对小球受力分析可求得小球小球受力分析可求得小球对对木木块块的的压压力力为为 mgsin B 正正 确 当木确 当木块块匀加速下滑匀加速下滑时时 将小球和木 将小球和木块块看做一个整体 根据牛看做一个整体 根据牛顿顿第二定律可得第二定律可得 a gsin gcos 选选小球小球为为研究研究对对象 可求得小球象 可求得小球对对木木块块的的压压力力为为 mgcos D 正正 确 确 答案 答案 BD 三 非选择题三 非选择题 本题共本题共 2 小题 共小题 共 30 分分 11 14 分分 如图如图 12 所示 在倾角为所示 在倾角为 的粗糙斜面上 有一个质的粗糙斜面上 有一个质 量为量为 m 的物体被水平力的物体被水平力 F 推着静止于斜面上 已知物体与斜推着静止于斜面上 已知物体与斜 面间的动摩擦因数为面间的动摩擦因数为 且 且 tan 若物体恰好不下滑 则 若物体恰好不下滑 则 推力推力 F 为多少 若物体恰好不上滑 则推力为多少 若物体恰好不上滑 则推力 F 为多少 为多少 最大最大 静摩擦力等于滑动摩擦力静摩擦力等于滑动摩擦力 解析 解析 因因为为 tan F 0 时时 物体不能静止在斜面上 当物体恰好不下滑 物体不能静止在斜面上 当物体恰好不下滑时时 受力如 受力如 图图甲所示 有甲所示 有 mgsin Fcos Ff Ff FN FN mgcos Fsin 解得解得 F mg sin cos sin cos 当物体恰好不上滑当物体恰好不上滑时时 受力如 受力如图图乙所示 有乙所示 有 mgsin Ff Fcos Ff FN FN mgcos Fsin 解得解得 F mg cos sin cos sin 答案 答案 见解析见解析 用心 爱心 专心6 12 16 分分 2010 揭阳模拟揭阳模拟 如图如图 13 所示 小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑所示 小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑 斜面上 设小球质量斜面上 设小球质量 m 1 kg 斜面倾角 斜面倾角 30 细绳与竖直方向夹角 细绳与竖直方向夹角 30 光 光 滑斜面体的质量滑斜面体的质量 M 3 kg 置于粗糙水平面上 置于粗糙水平面上 g 取取 10 m s2 求 求 1 细绳对小球拉力的大小 细绳对小球拉