受力分析共点力平衡-高考物理一轮复习专练

专题02相互作用

第06练受力分析共点力平衡

像练基础

1.（2020•浙江7月选考）矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机.当战斗机

以速度。斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示.已知飞机受到重力G、发动机推力用、与速度方

向垂直的升力B和与速度方向相反的空气阻力R.下列受力分析示意图可能正确的是（）

【答案】A

【解析】由题意可知，战斗机所受重力竖直向下，B方向与速度方向垂直，R方向与速度方向相反，故选

项A正确.

2.如图所示，水平面上的P、。两物块的接触面水平，二者叠在一起在作用于Q上的水平恒定拉力尸的作用

下向右做匀速运动，某时刻撤去力尸后，二者仍不发生相对滑动.关于撤去产前后Q的受力个数的说法正

确的是（）

，团।

。上f尸

〃，〃八〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃

A.撤去尸前6个，撤去产后瞬间5个

B.撤去尸前5个，撤去尸后瞬间5个

C.撤去〃前5个，撤去产后瞬间4个

D.撤去产前4个，撤去产后瞬间4个

【答案】B

【解析】撤去产前，物块。受到：重力、地面的支持力、尸对。的压力、地而对。的摩擦力和力尸共5个

力的作用；撤去尸后的瞬间，两物块做减速运动，此时。受到：重力、地面的支持力、尸对。的压力、地

面对Q的摩擦力和P对。的摩擦力，共5个力作用，选项B正确.

3.如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与b物体B放在水平地面上，4、8均静止.已知

A和8的质量分别为，山、〃地，绳与水平方向的夹角为伏〃<90。），重力加速度为月，则（）

A.物体8受到的摩擦力可能为零

B.物体8受到的摩擦力大小为如geos。

C.物体8对地面的压力可能为零

D.物体8对地面的压力大小为mug一%gsin”

【答案】BD

【解析】轻绳拉力舟=，〃姻，对B,在水平方向有广f="TCOse=〃Mgcos。，选项B正确；在竖直方向地面对

B的支持力入=〃叫一Frsin0=msg—tfiAgsin0,由牛顿第三定律可知，选项D正确：当〃mg=〃Mgsin0时，

FN=0,Ff=0,此时物体8不可能静止，选项A、C错误.

4.如图所示，在倾角为a的斜面上，放一质量为〃?的小球，小球和斜面及挡板间均无摩擦，在挡板绕。点

逆时针缓慢地转向水平位置的过程中()

A.斜面对小球的支持力逐渐增大

B.斜面对小球的支持力逐渐减小

C.挡板对小球的弹力先减小后增大

D.挡板对小球的弹力先增大后减小

【答案】BD

【解析】对小球受力分析知，小原受到重力〃吆、斜面的支持力八1和挡板的弹力尸N2,如图，在挡板绕。

点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，小球所受的合力为零，根据平衡条件得知，入1和尺2的合力与重

力〃吆大小相等、方向相反，作出小球在三个不同位置力的受力分析图，由图看出，斜面对小球的支持力

/NI逐渐减小，挡板对小球的弹力尸N2先减小后增大，当八I和尸N2垂直时，弹力尸N2最小，故选项B、C正

确，A、D错误.

2雉练能力

1.如图所示，两个相似的斜面体A、8在竖直向上的力户的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上.关于斜面体4

和B的受力情况，下列说法正确的是()

A.A一定受到四个力k

B.B可能受到四个力

C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力

D.A与3之间一定有摩擦力

【答案】AD

【解析】对4、B整体受力分析，如图甲所示，受到向下的重力和向上的推力F,由平衡条件可知8与墙壁

之间不可能有弹力，因此也不可能有摩擦力，故C错误：对8受力分析如图乙所示，其受到重力、A对8

的弹力及摩擦力而处于平衡状态，故8受到三个力，B错误：对A受力分析，如图丙所示，受到重力、推

力、8对A的弹力和摩擦力，共四个力，A、D正确.

故选ADo

2.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心.一质量为，〃的小滑块，在水平力尸的作用下静止

于P点.设滑块所受支持力为凤，。尸与水平方向的夹角为。.下列关系正确的是（重力加速度为g）（）

ma

A.F=ia；jB.FB.bn/hgtan0

「r〃吆

C/N.tan。D."N=〃，glan0

【答案】A

【解析】合成法：对滑块受力分析如图甲所示，由平衡条件知：掾=lan6,即尸=怠），尸卜=肃）

I1（111Uolll1/

甲

4.如图所示，用甲、乙两根筷子夹住一个小球，甲倾斜，乙始终竖直.在竖直平面内，甲与竖直方向的夹角

为凡筷子与小球间的摩擦很小，可以忽略不计，小球质量一定，随着。缓慢增大，小球始终保持静止，则

下列说法正确的是（）

A.筷子甲对小球的弹力不变

B.筷子乙对小球的弹力变小

C.两根筷子对小球的弹力都增大

D.两根筷子对小球的合力将增大

【答案】B

【解析】对小球受力分析如图:

产乙=tan。

，角增大过程中厂甲、产，均减小.两根筷子对小球的合力总等于小球的市力，不变.

故选Bo

5.（2021・湖南高考真题）质量为例的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A

为半圆的最低点，4为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为用的小滑块。

用推力”推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力户的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所

有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（）

A.推力产先增大后减小

B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大

C.墙面对凹槽的压力先增大后减小

D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大

【答案】C

【解析】

AB.对滑块受力分析，由平衡条件有

滑块从A缓慢移动B点时，夕越来越大，则推力尸越来越大，支持力N越来越小，所以AB错误;

C.对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为

则°越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以c正确；

D.水平地面对凹槽的支持力为

则。越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误;

故选C。

6.如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为0,在斜杆下端固定有质量为，〃的小球，下列关

于杆对球的作用力尸的判断中，E确的是()

A.小车静止时，F=mg,方向竖直向上

B.小车匀速时，F=mgcosO,方向垂直杆向上

C.小车向右匀加速运动，加速度大小为。时，可能有尸=能，方向沿着杆斜向上

sm0

D.小车向右匀减速运动，加速度大小为。时，尸=«3)2+(咐2,方向斜向左上方

【答案】ACD

【解析】

A8J、车静止或做匀速直线运动时，球处于平衡状态，重力mg与尸是一对平衡力，由平衡条件可知：尸=mg,

方向；竖直向上，故A正确，/3错误；

C、小车向右做匀加速直线运动，如果加速度大小：。=91即。时，杆的作用力：尸=能，方向：沿杆斜向

sintz

上，故c正确；

＞小车向右做匀减速直线运动，加速度大小为a,由牛顿第二定律，水平方向：Fx=ma,竖直方向：Fy=mg,

力：尸=J廖+7=J(ma)2+(mg)2,方向：斜向左上方，故D正确；

故选：ACD.

7.如图所示，在竖直放置的穹形支架上，一根长度不变且不可伸长的轻绳通过轻质光滑滑轮悬挂一重物G

现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高).则在此

过程中绳中拉力大小（）

B

A.先变大后不变

B.先变大后变小

C.先变小后不变

D.先变小后变大

【答案】4

【解析】

对滑轮受力分析如图甲所示，由于跨过滑轮的绳子拉力一定相等，即尸|=3,由几何关系易知绳子拉力方

向与竖直方向夹角相等，设为仇可知：

如图乙所示，设绳长为L,由几何关系知

sin

其中d为两端点间的水平距离，由B点向。点移动过程中，d先变大后不变，因此。先变大后不变，由①

式可知绳中拉力先变大后不变，故A正确.

8.如图所示，垂直墙角有一个截面为半圆的光滑柱体，用细线拉住的小球静止靠在接近半圆底

端的M点。通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中，细线始终保持在小球

处与半圆相切。下列说法正确的是（）

A.细线对小球的拉力先增大后减小

B.小球对柱体的压力先减小后增大

C.柱体受到水平地面的支持力逐渐减小

D.柱体对竖直墙面的压力先增大后减小

【答案】D

【解析】以小球为研究对象，设小球所在位鹿沿切线方向与竖直方向夹角为仇沿切线方向有FT=/^COS8,

沿半径方向有尸N=〃，gsin6,通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中。增大，所以细线

对小球的拉力减小，小球对柱体的压力增大，故A、B错误；以柱体为研究对象，竖直方向有r+

FNsin8=Mg+〃?gsin28,水平方向有产地=〃NCOS0=mgs'm8cos6=J〃?gsin26,8增大，柱体受到水

平地面的支持力逐渐增大；柱体对竖直墙面的压力先增大后减小，当。=45°时柱体对竖直墙面的压力最大，

故D正确，C错误。

9.（2020・山东卷-8）如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为/〃和2加的物块A、B,通过

不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，4、3间的接触面和轻绳均与木板平行.A与8间、3与木板间的动摩擦因

数均为〃，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当木板与水平面的夹角为45。时，物块4、B刚好要滑动，则〃

的值为（）

【答案】C

【解析】人、8刚要滑动时受力平衡，受力如图所示.

对A:FT=〃?gsin450+4mgeos45°

对B:2〃?gsin45°=尸「+3〃/〃gcos45°+〃〃?gcos45°

整理得，选项C正确.

10.如图所示，物块A放在倾隹为夕的固定斜面C上，物块B叠放在物块A上，A与B的质量均

为皿，且上、下表面均与斜面平行，它们一起沿斜面C匀速下滑，则（）

A.A、B间没有摩擦力

B.A与斜面间的动摩擦因数产tan。

C.A受到斜面的滑动摩擦力大小为ingsinO

D.A受到B的作用力竖直向下

【答案】BD

【解析】

A.对B受力分析，B匀速运动受力平衡，由平衡条件可知，B受重力，A对B的支持力、摩擦力,

故A错误；

B.对AB整体受力分析，由平衡条件可知

解得

故B正确：

C.A受到斜面的滑动摩擦力大小为2〃?gsin仇故C错误；

D.由A项分析可知，A对B的作用力竖直向上，由牛顿第三定律知，A受到B的作用力竖直向

下c故D正确。

故选BDo

3维练素养

1.12020♦浙江高考真题）矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。

当歼20隐形战斗机以速度u斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。己知飞机受到重力G、

发动机推力耳、与速度方向垂直的升力尸2和与速度方向相反的空气阻力尸j下列受力分析示意图

可能正确的是（）

【答案】A

【解析】

由题意可知所受重力G竖直向下，空气阻力R与速度方向相反，升力后与速度方向垂直，发动机

推力R的方向沿喷II的反方向，对比图中选项可知只有A选项符合题意。

故选Ao

2.小明陪妈妈去超市购物，他在从•层到二层的过程中，站立在自动人行道匕并随自动人行道做匀速运

动。自动人行道为如图所示的坡面平整的斜面，从侧面看可简化为如图所示的示意图。在小明随自动人行

道做匀速运动的过程中，关于他的受力情况，下列说法正确的是（）

A.只受重力B.只受重力和支持力

C.只受重力和摩擦力D.受重力、支持力和摩擦力

【答案】D

【解析】人随自动人行道做匀速运动，受力平衡，合力为零，可知，小明受到重力、垂直接触面的弹力,

沿斜面向上的摩擦力，。正确，A3c错误。

故选Do

3.纳米微吸材料是一种新型材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在

物体上。图甲是一款表面采用了纳米微吸材料的手机支架，图乙是手机静止吸附在该手机支架上

的侧视图，若手机的重力为G,手机和水平面的夹角为仇下列说法正确的是（）

甲乙

C.若使0增大（手机保持静止），纳米材料对手机的作用力也增大

D.纳米材料对手机的作用力方向竖直向上

【答案】D

【解析】

A.手机处于静止