2020年高考物理一轮复习课时跟踪检测(七)受力分析共点力的平衡

1、课时跟踪检测（七）受力分析 共点力的平衡A 级一一基础小题练熟练快1 如图所示，斜面小车 M 静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。 若再在斜面上加一物体 m,且 M、m 相对静止，此时小车受力个数为（解析：选 B 先对物体 m 受力分析，受到重力、支持力和静摩擦力； 再对 M 受力分析,受重力、m 对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对 力，共受到 4 个力，故 B 正确。2.设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点（可看成球形）的横截面积 S 成正比，与下落速度 v 的二次方成正比，即 f= kSv2,其中 k 为比例常数，且雨点最终都做匀速运动。已知球的体积公式为43V 3r （

2、r 为半径）。右两个雨点的半径之比为1 : 2,则这两个雨点的洛地速度之比为（)A. 1 :2B.1:2C . 1 : 4D.1:8解析：选 A当雨点做匀速直线运动时，重力与阻力相等，即f mg,故 kX冗 r2xv2=mg =pX4ur3xg,即 v2=43jpp,由于半径之比为 1 : 2,则落地速度之比为1 : 2,选项A 正确。3.如图所示，在一水平长木板上放一木块P,缓慢抬起木板的右端，木块 P 和木板始终相对静止，则（）A 木块受到木板的支持力减小、摩擦力减小B.木块受到木板的支持力增大、摩擦力增大C .木块受到木板的作用力大小不变、方向不变D .木块受到木板的作用力大小变化、方向

3、变化解析：选 C 对本块受力分析可知，木块受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力的作用，木块开始滑动前，木块受力平衡，所以摩擦力和重力沿斜面向下的分力相等，即f=mgsin0,所以夹角增大的过程中，木块所受的摩擦力一直在增大；木块受到的支持力FN=mgcos0由于抬起木板的过程中，夹角增大，故支持力减小，故A、B 错误。由于木块一直处于平衡状态，故木块受到木板的作用力始终等于重力，故木块受到木板的作用力大 小不变、方向不变，故 C 正确，D 错误。M 有向上的支持)4.（2018 广州六校联考）一个质量为 3 kg 的物体，被放置在倾角为a=30。的固定光滑C . 3 : 5D . 4 : 5斜

4、面上，在如图所示的甲、乙、丙三种情况下处于平衡状态的是（g= 10 m/s2）（）（ ）B .仅乙图vD .甲、乙、丙图解析：选 B 物体在光滑斜面上受重力、支持力和沿斜面向上的拉力，斜面光滑，故 物体不受摩擦力；将重力沿斜面和垂直于斜面进行分解，重力垂直于斜面的分力一定与支 持力相等；要使物体处于静止，拉力应等于重力沿斜面向下的分力，即13X10X2 N = 15 N，故只有乙平衡。故 B 正确。5.（多选）如图甲所示，A 为一截面为等腰三角形的斜劈，其质量为M，两个底角均为30 两个完全相同、质量均为 m 的小物块 p 和 q 恰好能沿两斜面匀速下滑。现在若对两物 块同时施加一平行于侧面的

5、恒力Fi、F2,且 FIF2，如图乙所示，则在 p 和 q 下滑的过程中，下列说法正确的是（）A 斜劈 A 仍旧保持静止，且不受到地面的摩擦力作用B.斜劈 A 仍旧保持静止，且受到地面向右的摩擦力作用C .斜劈 A 仍旧保持静止，对地面的压力大小为（M + m）gD .斜劈 A 仍旧保持静止，对地面的压力大小大于（M + m）g解析：选 AD 起初两物块沿斜面匀速下滑，p、q 及斜劈组成的整体处于平衡状态，则水平方向斜劈不受地面的静摩擦力作用，施加恒力F2后，斜劈受力情况不变，即A依然不受地面的摩擦力作用，且A 对地面的压力大小仍为（M + 2m）g,大于（M + m）g，故选项 A、D 正确

6、。B 级一一保分题目练通抓牢6. （2019 长沙调研）如图所示，质量为 m（可视为质点）的小球 P,用两根 轻绳 0P 和 0 P与小球拴接后再分别系于竖直墙上相距0.4 m 的 0、0:两点上，绳 OP 长 0.5 m,绳 O P 长 0.3 m，今在小球上施加一方向与水平；方向成0=37角的拉力 F，将小球缓慢拉起，绳 O P 刚拉直时，OP 绳拉 空力为 T1，绳 OP 刚松弛时，O P 绳拉力为 T2，则为（sin 37 = 0.6, cos 37T2A .仅甲图C .仅丙图F=mgsina=甲乙C . 3 : 5D . 4 : 5=0.8）（）（ ）解析：选 C O P 绳刚拉直时

7、，OP 绳拉力为 Ti,此时 O P 绳拉力为零，小球受力如图甲所示。根据几何关系可得sina=OOOP甲乙4，可得a=53 贝V a+ 0=90;根据共点力的平衡5条件可得 Ti= mgsina;OP 绳刚松弛时,O P 绳的拉力为 T2,此时 OP 绳拉力为零，小球受力如图乙所示，根据共点力的平衡条件可得故 C 正确，A、B、D 错误。T2= mgtana,由此可得 君=露7.（多选）如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M , O 为球心，/ AOB=60 OA 水平，小物块在与水平方向成45角的斜向上的推力 F 作用下静止于 B 处。在将推力 F 沿逆时针缓慢转到水平方向的过程中装置始终静止，

8、则（）A.M 槽对小物块的支持力逐渐减小B.M 槽对小物块的支持力逐渐增大C .推力 F 先减小后增大D.推力 F 逐渐增大解析：选 BC 以小物块为研究对象，分析受力情况，如图所示，物 块受到重力 G、支持力 FN和推力 F 三个力作用，根据平衡条件可知，FN与 F 的合力与 G 大小相等，方向相反。将推力F 沿逆时针缓慢转到水平方向的过程中（F 由位置 3）,根据作图可知，M 槽对小物块的支持力FN逐渐增大，推力 F 先减小后增大，当F 与 FN垂直时,F 最小。故 A、D 错误，B、C 正确。8.（多选）如图所示，两根轻绳一端系于结点O,另一端分别系于固定圆环上的 A、B 两点，O 点下

9、面悬挂一物体 M，绳 OA 水平， 拉力大小为 F1，绳 OB 与 OA 夹角a=120拉力大小为 F2，将两 绳同时缓慢顺时针转过 75并保持两绳之间的夹角a始终不变，且物体始终保持静止状态。则在旋转过程中，下列说法正确的是（）A. F1逐渐增大B . F1先增大后减小a7 7纟纟纟/I/IF2=呷營0。当060时，0增大，Fi增大，F2减小；当 6000,则 f1=mgsinQ$f2=mgsi：0，C 正确。cos0cos010. （2019 昆明模拟）如图所示，质量 -=2 kg 的木块套在水平 固定杆上，并用轻绳与质量 m=1 kg 的小球相连。今用跟水平方向成 60角的力 F = 1

10、0 3 N 拉着小球并带动木块一起向右匀速运动， 运动中-、m 的相对位置保持不变，g= 10 m/s2。在运动过程中,求:C. F2逐渐减小D . F2先增大后减小解析：选 BC 设两绳转动过程中，绳OA 与水平方向的夹角为以 0 点为研究对象，受力分析如图所示,因为两绳是缓慢移动的,所以 0 点始终处于平衡状态，由平衡条件得Mg cos f60 Fisin0+F2s|n(60-0=Mg，由以上两式解得Fi=-e),: rB增大，Fi减小,Ficos0=F2cos(60（1）轻绳与水平方向的夹角0;(2)木块 M 与水平杆间的动摩擦因数w解析：( (1)小球的受力如图甲所示，由平衡条件得水平

11、方向： F cos 60 一 FTCOS0=0竖直方向： Fsin 60 一 Frsin 0 mg= 0解得0=301D.4mg解析：选 C 由题图可知，要使 CD 水平，各绳均应绷紧，则AC 与水平方向的夹角为 60结点 C 受力平衡，受力分析如图所 示，贝 VCD 绳的拉力 FT= mgtan 30 = 丁 mg； D 点受绳子拉力大 小等于 FT,方向向左；要使 CD 水平，D 点两绳的拉力与外界的力的合力为零，则绳子对 D 点的拉力可分解为沿 BD 绳的分力 F1,及另一分力 F2,由几何关系可知，当力 F2与 BD 垂直时，F2最小，而 F2的大小即为拉力的大小；故最小力 F =FT

12、Sin 60 = 2mg。故 C 正确。将木块、小球看做整体，受力如图乙所示，由平衡条件得水平方向：F cos 60-HN= 0竖直方向:FN+ F sin 60 Mg mg= 0答案：(1)30C 级一一难度题目适情选做11.如图所示，三根长度均为 L 的轻绳分别连接于 C、D 两点, A、B 两端被悬挂在水平天花板上，相距 2L ,现在 C 点上悬挂一 个质量为 m的重物，为使 CD 绳保持水平，在 D 点上可施加力的 最小值为( ( ) )B.fmg1C.2mg甲解得w=12. (2019 潍坊模拟) )如图所示，风筝借助于均匀的风和牵线对其 作用，才得以在空中处于平衡状态。图中所示风筝

13、质量为400 g，某时刻风筝平面与水平面的夹角为30主线对风筝的拉力与风筝平面成 53角。已知风对风筝的作用力与风筝平面相垂直，g 取 10 m/s2。(1) 求此时风对风筝的作用力的大小和线对风筝的拉力大小；(2) 若拉着风筝匀速运动时，主线与水平面成53。角保持不变，这时拉主线的力为10 N，则风对风筝的作用力为多大？风筝平面与水平面的夹角为多大？解析：( (1)风筝平衡时共受到三个力的作用，即重力 mg、风对它 的作用力 F 和主线对它的拉力 T(如图所示) )，以风筝平面方向为 x 轴, F 方向为 y 轴，建立一个坐标系，将重力和拉力 T 正交分解，在 x 轴方向：mgsin 30 Tcos 53= 0在 y 轴方向：F = Tsin 53 牛 mgcos 30 联立两式，解得 T = 3.33 N , F = 6.13 N。(2)同理以水