（新课标）2020高考物理二轮复习 选择题热点2 共点力平衡问题练习（含解析）

热点2共点力平衡问题(建议用时：20分钟)1(2019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(2019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(2019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(2019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(2019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的支持