高三名校物理试题（江苏版）（第01期） 02 相互作用 共点力的平衡 含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精江苏省物理单科卷有其特定的命题模板,无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给江苏考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以江苏考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对江苏考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排,极限命制.专题2相互作用共点力的平衡(解析版）一、单项选择题。1．【2014•无锡市第一学期期中】机车A拉着一节车厢B沿水平轨道向右匀速行驶时,下列说法中正确的有(）A．A拉B的力与B拉A的力是一对平衡力B．A拉B的力与B拉A的力是一对不同种类的力C．A拉B的力与地面对B的阻力是一对平衡力D．A拉B的力与地面对B的阻力是一对作用力与反作用力2．【2014·徐州市第一学期期中】如图所示，孔明灯又叫天灯，相传是由三国时的诸葛孔明(即诸葛亮)所发明，现有一孔明灯升空后向着东北偏上方向匀速直线上升，则此时孔明灯所受空气的作用力大小和方向是（)A．0B．mg,竖直向上C．mg，东北偏上方向D．,东北偏上方向2．B解析：孔明灯在运动过程中仅受重力mg和空气阻力f作用，由于它做匀速直线运动，根据共点力平衡条件可知，孔明灯所受空气的作用力f与mg等值反向，即大小为mg，方向竖直向上，与其本身的运动方向无关，故选项B正确.考点:本题主要考查了物体的受力分析、共点力平衡条件的应用问题。3．【2014•南京市高三开学学情调研】如图所示，A、B为同一水平线上的两个固定绕绳装置，转动A、B，使光滑挂钩下的重物C缓慢竖直上升，关于此过程中绳上拉力大小的变化，下列说法正确的是()A．不变B．逐渐减小C．逐渐增大D．先减小，后增大4．【2013•金陵中学第一学期期中】如图所示，OA、OB是两根轻绳，AB是轻杆，它们构成一个正三角形。在A、B处分别固定着质量均为m的小球，此装置悬挂在O点。现对B处小球施加水平外力F，让绳OA位于竖直位置。设此状态下OB绳中张力大小为T，已知当地重力加速度为g，则（）A．T＝2mgB．T＞2mgC．T＜2mgD．三种情况皆有可能4．A解析:根据题意可知A、B处的小球均处于平衡状态，由于绳OA位于竖直位置，因此，A处小球仅受重力mg和绳OA的拉力T1作用，此时AB绳中无张力，再对B处小球受力分析,小球受重力mg、OB绳的拉力T和水平外力F作用，其受力示意图如下图所示，根据共点力平衡条件可知mg与F的合力必与T等值、反向，根据图中几何关系可以解得T＝mg/sin30°＝2mg，故选项A正确.考点：本题主要考查了物体的受力分析、共点力平衡条件的应用,以及整体法与隔离法的灵活运用问题。5．【2014•扬州市第一学期期中】如图所示,一只半球形碗放在水平桌面上，半径为R，质量为m的一只蚂蚁能停在图中的A点，半径OA与水平线的夹角为θ，则蚂蚁所受到的摩擦力为（）A．mgcosθB．mgsinθC．mgtanθD．6．【2014•江苏省海门中学第一次诊断考试】某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道,比赛时某同学将球置于球拍中心，当速度达到v0时做匀速直线运动跑至终点，整个过程中球一直保持在球拍中心不动，如图所示，设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，f＝kv0，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g,则在比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角θ0满足（)A．sinθ0＝kv0/mgB．cosθ0＝kv0/mgC．tanθ0＝kv0/mgD．tanθ0＝mg/kv06．C解析:在运动过程中乒乓球受重力mg、球拍的支持力N和空气阻力f作用，其受力示意图如下图所示，由于整个过程中球一直保持在球拍中心不动，当人以速度v0做匀速直线运动时，根据共点力平衡条件可知：重力mg与空气阻力f的合力F，必与球拍的支持力N等值反向,根据图中几何关系有：f＝mgtanθ0,又由题意有：f＝kv0,联立以上两式解得：tanθ0＝kv0/mg，故选项C正确.mgmgNfF考点：本题主要考查了共点力平衡条件的应用问题。7．【2013•南师附中第一学期期中】如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止，f表示木块与挡板间摩擦力的大小，N表示木块与挡板间正压力的大小,若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止，且O1、O2始终等高，则()A．N变大B．N变小C．f变大D．f变小考点:本题主要考查了力的分解、共点力平衡条件的应用问题.8．【2014•无锡市第一学期期中】如图所示，物体P左边用一根轻弹簧和竖直墙相连，放在粗糙水平面上,静止时弹簧的长度大于原长．若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到把P拉动．在P被拉动之前的过程中,弹簧对P的弹力N的大小和地面对P的摩擦力f的大小的变化情况是(）A．N始终增大,f始终减小B．N先不变后增大，f先减小后增大C．N保持不变，f始终减小D．N保持不变，f先减小后增大8．D解析：由于开始时弹簧的长度大于原长,因此弹簧对P的弹力N为水平向左的拉力，在P被拉动之前的过程中，弹簧的长度没有发生变化，根据胡克定律可知,弹簧对P的弹力N大小保持不变，故选项A、B错误;又因物体P开始处于静止状态，因此物体P还受到了地面水平向右的静摩擦力f作用，根据共点力平衡条件可知，随着向右的水平力F逐渐增大，摩擦力f将先逐渐减小至零，此时当水平力F继续增大时,摩擦力f方向将改为水平向左,大小逐渐增大，直至增大至最大静摩擦力，物体P被拉动，故选项C错误；选项D正确.考点:本题主要考查了物体的受力分析、胡克定律和共点力平衡条件的应用问题.9．【2014•南师附中第一学期期中】如图甲所示,一个轻质弹簧右端固定在传感器上，传感器与电脑相连,当对弹簧的左端施加变化的水平拉力时，在电脑上得到了弹簧形变量x与弹簧弹力大小F的关系图象(如图乙所示)，弹簧始终在弹性限度内,则下列判断正确的是()A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B．弹簧长度的变化量与对应的弹力变化量成正比C．该弹簧的劲度系数是2N/mD．当对弹簧的左端施加水平压力时，弹簧劲度系数变大10．【2014•江苏省海门中学第一次诊断考试】将力传感器A固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上,如图甲所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律，一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态，现在不断地缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的F-t图象如乙图所示，则(）A．2。5s前小车做变加速运动B．2。5s后小车做匀加速运动C．2.5s前小车所受摩擦力不变D．2.5s后小车所受摩擦力不变二、多项选择题。11．【2014•南师附中第一学期期中】关于两个分力F1、F2及它们的合力F的说法,下述不正确的是（)A．合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B．两力F1、F2一定是同种性质的力C．两力F1、F2一定是同一个物体受到的力D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力12．【2014•启东中学第一学期期中】如图所示,物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮,A静止在倾角为45°的粗糙斜面上,B悬挂着.已知mA＝3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°．那么下列说法中正确的是(）A．弹簧的弹力不变B．物体A对斜面的压力将减小C．物体A受到的静摩擦力将减小D．弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变12．AC解析：对B受重力mBg和细绳的拉力T1作用，由于初始时A、B处于静止状态，因此有：T1＝mBg，对A受重力mAg、斜面的支持力N、摩擦力f和弹簧的拉力T2作用,不妨假设的方向沿斜面向上，有：T2＋f－mAgsin45°＝0，N－mAgcos45°＝0,对弹簧，不计质量，始终有:T1＝T2，解得：f＝－mBg，N＝，又因为mA＝3mB，所以f＞0，即其方向与假设的方向相同，当斜面倾角由45°减小到30°时，假设A、B仍然处于静止状态，同理解得：N＝＞，－mBg＞f＝－mBg＞0，所以假设正确，故选项A、C正确；选项B、D错误。考点:本题主要考查了物体的受力分析、共点力平衡条件的应用和假设法的灵活运用问题。三、计算题。13．【2014•江苏第一次大联考】如图所示，用完全相同的、劲度系数均为k的轻弹簧A、B、C将两个质量均为m的小球连接并悬挂起来,两小球均处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,已知重力加速度为g，试求出轻弹簧A、B、C各自的伸长量.(所有弹簧形变均在弹性范围内)13．解析：将两小球看作一个整体，对整体受力分析,可知整体受到重力2mg、弹簧A和C的拉力FA、FC的作用，受力如下图甲所示，根据共点力平衡条件有:FA＝，FC＝2mgtan30°根据胡克定律有：FA＝kxA，FC＝kxC联立以上各式解得弹簧A、C的伸长量分别为：xA＝，xC＝对B、C间的小球进行受力分析,其受力如图乙所示，根据平衡条件有：FB＝＝根据胡克定律有：FB＝kxB，解得弹簧B的伸长量为:xB＝考点：本题主要考查了共点力平衡条件、胡克定律的应用以及整体法与隔离法的灵活运用问题。14．【2014·徐州市第一学期期中】如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲及人均处于静止状态(已知sin37°＝0。6，cos37°＝0.8.g取10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。求：⑴轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？⑵人受到的摩擦力是多大？方向如何？⑶若人的质量m2＝60kg,人与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3,欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量m1最大不能超过多少？14．解析：⑴以结点O为研究对象,受三段轻绳的拉力作用，且竖直绳上的拉力大小等于m1g，如图，根据共点力平衡条件有：FOB－FOAsinθ＝0,FOAcosθ－m115．【2014•启东中学第一学期期中】如图所示，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m＝1kg,斜面倾角θ＝30°，细绳与竖直方向夹角α＝30°，光滑斜面体的质量M＝3kg，置于料糙水平面